Il
metro
(
simbolo
:
m
[1]
, talvolta erroneamente indicato con
mt
o con
ml
come
metro lineare
) e l'
unita di misura
base della
lunghezza
, secondo il
SI
(Sistema internazionale di unita di misura).
[1]
In origine l'
Assemblea nazionale
francese approvo il 26 marzo 1791 la proposta di una definizione teorica del metro come 1/10 000 000 dell'arco di
meridiano terrestre
compreso fra il
polo nord
e l'
equatore
che passava per
Parigi
(il cosiddetto
meridiano di Parigi
). Studi successivi determinarono pero che la lunghezza del quarto di meridiano terrestre era di 10 001 957 metri anziche i 10 000 000 previsti. Nel 1899 venne creato il primo campione standard in
platino
iridio
.
[2]
Col progredire della scienza si ebbero sviluppi successivi finche nel
1983
, durante la 17ª
Conference generale des poids et mesures
(Conferenza generale di pesi e misure) a Parigi, il metro venne ridefinito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299 792 458 di
secondo
[1]
[3]
, assumendo che la
velocita della luce
nel vuoto, per definizione, e pari a
c
=
299
792
458
m/s
.
[4]
Questa definizione, e il valore della
costante fisica
, sono stati confermati nel 2018 dalla 26ª CGPM.
[5]
Il termine "metro" deriva dal greco “metron” che significa misura. Fu ripreso nel
1675
da
Tito Livio Burattini
, che propose una delle prime definizioni basate sulla
lunghezza
di un
pendolo
che batte il
secondo
. Il quarto di
periodo
di un pendolo di un metro attuale e circa un
secondo
, e varia al variare della
latitudine
essendo influenzata prima di tutto dalla
rotazione terrestre
.
[6]
La definizione originale del metro basata sulle dimensioni della
Terra
viene fatta risalire al
1791
, stabilita dall'
Accademia delle scienze francese
come 1/10 000 000 della distanza tra
polo nord
ed
equatore
, lungo la superficie terrestre, calcolata sul
meridiano di Parigi
. Il 7 aprile
1795
la
Francia
adotto il metro come unita di misura ufficiale, seguita da altri paesi europei. In Italia il metro venne per la prima volta introdotto da parte di
Napoleone
durante la
campagna d'Italia
del
1796
. Da allora, nonostante svariate resistenze politiche, esacerbatesi durante il
Congresso di Vienna
, il metro non abbandono piu la penisola italiana, anche se venne adottato dagli Stati italiani in tempi e secondo percorsi diversi.
[7]
L'incertezza nella definizione del metro porto il
Bureau international des poids et mesures
(BIPM) a ridefinire nel
1889
il metro come la distanza tra due linee incise su una barra
campione
di
platino
-
iridio
conservata a
Sevres
presso
Parigi
.
[8]
Nel
1960
, con la disponibilita dei
laser
, l'undicesima
Conferenza generale di pesi e misure
cambio la definizione del metro in: la lunghezza pari a 1 650 763,73 lunghezze d'onda nel vuoto della radiazione corrispondente alla transizione fra i livelli 2p
10
e 5d
5
dell'atomo di
kripton-86
.
Nel
1983
la XVII Conferenza generale di pesi e misure defini il metro come la distanza percorsa dalla
luce
nel vuoto in 1/299 792 458 di
secondo
(ovvero la
velocita della luce
nel vuoto venne definita essere 299 792 458 metri al secondo). Poiche si ritiene che la velocita della luce nel vuoto sia la stessa ovunque, questa definizione e piu universale della definizione basata sulla misurazione della circonferenza della
Terra
o della lunghezza di una specifica barra di lega metallica e il metro campione puo essere riprodotto fedelmente in ogni laboratorio appositamente attrezzato. L'altro vantaggio e che puo (in teoria) essere misurato con precisione superiore rispetto alla circonferenza terrestre o alla distanza tra due punti.
Sempre grazie agli esperimenti in laboratorio, dalla fine del
1997
e possibile raggiungere un ordine di accuratezza dell'ordine di 10
?10
m. Questo risultato e ottenibile sfruttando la relazione
λ
=
c
/
ν
(
λ
lunghezza d'onda,
c
velocita della luce,
ν
frequenza della radiazione) utilizzando oscillatori laser stabilizzati a frequenza conosciuta (imprecisione Δ
ν
/
ν
migliore di 10
?10
) la cui radiazione viene utilizzata in sistemi di misura interferometrici.
Utilizzando i
prefissi SI
si ottengono i seguenti multipli e sottomultipli (in
corsivo
i multipli e sottomultipli non ricavati con uso di prefissi o non facenti parte del
Sistema internazionale di unita di misura
):
Denominazione
|
Simbolo
|
Corrispondenza
|
Esempio
|
yottametro
|
Ym
|
10
24
m
|
1 000 000 000 000 000 000 000 000 m
|
1 000 000 000 000 000 000 000 000/1 m
|
Distanze
intergalattiche
|
zettametro
|
Zm
|
10
21
m
|
1 000 000 000 000 000 000 000 m
|
1 000 000 000 000 000 000 000/1 m
|
Grandezza di una
galassia
|
exametro
|
Em
|
10
18
m
|
1 000 000 000 000 000 000 m
|
1 000 000 000 000 000 000/1 m
|
Distanze interstellari
|
petametro
|
Pm
|
10
15
m
|
1 000 000 000 000 000 m
|
1 000 000 000 000 000/1 m
|
Ordine di grandezza dell'anno luce.
|
terametro
|
Tm
|
10
12
m
|
1 000 000 000 000 m
|
1 000 000 000 000/1 m
|
Circa la distanza tra il Sole e
Saturno
|
gigametro
|
Gm
|
10
9
m
|
1 000 000 000 m
|
1 000 000 000/1 m
|
Circa tre volte la distanza tra la Terra e la
Luna
|
megametro
|
Mm
|
10
6
m
|
1 000 000 m
|
1 000 000/1 m
|
Percorso da Milano a Brindisi
|
miriametro
(in disuso, non fa parte del
SI
)
|
mam
|
10
4
m
|
10 000 m
|
10 000/1 m
|
Diametro di una grande citta
|
chilometro
(o kilometro)
|
km
|
10
3
m
|
1 000 m
|
1000/1 m
|
Grandezza di un paese
|
ettometro
|
hm
|
10
2
m
|
100 m
|
100/1 m
|
Circa la lunghezza di un
campo da calcio
|
decametro
|
dam
|
10
1
m
|
10 m
|
10/1 m
|
Grandezza di una casa
|
metro
|
m
|
10
0
m
|
1 m
|
1/1 m
|
Altezza approssimativa da terra dell'ombelico di una persona di altezza media in posizione eretta
|
decimetro
|
dm
|
10
?1
m
|
0,1 m
|
1/10 m
|
Grandezza del palmo di una mano
|
centimetro
|
cm
|
10
?2
m
|
0,01 m
|
1/100 m
|
Spessore di un dito
|
millimetro
|
mm
|
10
?3
m
|
0,001 m
|
1/1 000 m
|
Spessore di una unghia
|
micrometro
(o micron)
|
μm
|
10
?6
m
|
0,000001 m
|
1/1 000 000 m
|
Diametro di un microbo
|
nanometro
|
nm
|
10
?9
m
|
0,000000001 m
|
1/1 000 000 000 m
|
Grandezza degli elementi dei
microprocessori
|
angstrom
(non fa parte del
SI
)
|
A
|
10
?10
m
|
0,0000000001 m
|
1/10 000 000 000 m
|
Diametro
di un atomo di
ossigeno
|
picometro
|
pm
|
10
?12
m
|
0,000000000001 m
|
1/1 000 000 000 000 m
|
Lunghezza d'onda dei raggi gamma
|
femtometro
(o fermi)
|
fm
|
10
?15
m
|
0,000000000000001 m
|
1/1 000 000 000 000 000 m
|
Raggio del
protone
o
neutrone
|
attometro
|
am
|
10
?18
m
|
0,000000000000000001 m
|
1/1 000 000 000 000 000 000 m
|
Grandezza del
quark
|
zeptometro
|
zm
|
10
?21
m
|
0,000000000000000000001 m
|
1/1 000 000 000 000 000 000 000 m
|
|
yoctometro
|
ym
|
10
?24
m
|
0,000000000000000000000001 m
|
1/1 000 000 000 000 000 000 000 000 m
|
Grandezza del
neutrino
|
Il
picometro
e comunemente usato nella misura di distanze su scala
atomica
; il diametro di un atomo e compreso circa tra 30 e 600 pm. E uguale a un milionesimo di
micron
ed era chiamato micromicron, stigma o bicron. Una volta era utilizzato il simbolo μμ.
Lo
yottametro
potrebbe essere utilizzato per misurare distanze
intergalattiche
, ma gli astronomi sono da tempo abituati a utilizzare
anni luce
e
parsec
e continuano a preferirli.
- ^
a
b
c
(
EN
)
IUPAC Gold Book, "metre"
, su
goldbook.iupac.org
.
- ^
Anand K.Bewoor,
Metrology & Measurement
, Tata McGraw-Hill Education, 2009, pp. 15,
ISBN
978-0-07-014000-4
.
- ^
Il meridiano e la misura della Terra
, su
torinoscienza.it
.
URL consultato il 17 ottobre 2010
(archiviato dall'
url originale
il 19 gennaio 2012)
.
- ^
Lezioni del Corso di Fondamenti di Metrologia Meccanica
(
PDF
), su
docente.unicas.it
.
URL consultato il 9 settembre 2013
.
- ^
(
EN
)
BIPM - Resolution 1 of the 26th CGPM
, su
bipm.org
.
URL consultato il 22 marzo 2019
(archiviato dall'
url originale
il 4 febbraio 2021)
.
- ^
Perche il metro batte il secondo?
, su
roma1.infn.it
.
URL consultato il 22 ottobre 2010
.
- ^
Emanuele Lugli,
Unita di misura. Breve storia del metro in Italia
, Bologna, Il Mulino, 2014.
- ^
Una copia di tale campione, in Italia, e conservato presso l'
Istituto nazionale di ricerca metrologica
di
Torino
, nato dall'unione dell'ex Istituto metrologico
Gustavo Colonnetti
(IMGC-CNR) e dell'ex
Istituto elettrotecnico nazionale Galileo Ferraris
(IEN).
- Ken Adler,
La misura di tutte le cose. L'avventurosa storia dell'invenzione del sistema metrico decimale
, Rizzoli, 2002,
ISBN
9788817870672
.
Storia della misurazione dell'arco di meridiano tra Dunkerque e Barcellona di
Jean-Baptiste Delambre
e
Pierre Mechain
.
- Emanuele Lugli,
Unita di misura: breve storia del metro in Italia
, Il Mulino, 2014,
ISBN
9788815252739
.