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Metro
unità di misura della lunghezza
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Metro
Particolare della Barra numero 27, realizzata nel 1889 e conservata presso il Bureau international des poids et mesures; ha rappresentato il prototipo standard internazionale della lunghezza di 1 metro
Informazioni generali
SistemaSI
Grandezzalunghezza
Simbolom
Conversioni
1 m in...
...equivale a...
Unità CGS100 cm
Unità US/Imp≈39,3701 in
≈3,28084 ft
≈1,09361 yd
≈6,21371×10−4 mi
Unità di Planck≈6,25×1034 lP
Unità atomiche≈1,89×1010 a0
Unità SA≈6,68459×10−12 AU
Il metro (simbolo: m[1], talvolta erroneamente indicato con mt) è l'unità base SI (Sistema internazionale di unità di misura) della lunghezza.[1]
In origine l'Assemblea nazionale francese approvò 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 però che la lunghezza del quarto terrestre era di 10 001 957 metri anziché i 10 000 000 previsti. Nel 1799 venne creato il primo campione standard in platino iridio.[2]
Col progredire della scienza si ebbero sviluppi successivi finché nel 1983, durante la 17ª Conférence générale 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 velocità della luce nel vuoto, per definizione, è pari a c = 299792458 m/s.[4] Questa definizione, ed il valore della costante fisica, sono stati confermati nel 2018 dalla 26ª CGPM.[5]
Storia
Distanza dal Polo Nord all'Equatore passando da Parigi
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 semi periodo di un pendolo di un metro attuale è 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 adottò il metro come unità 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 abbandonò più la penisola italiana, anche se venne adottato dagli stati italiani in tempi e secondo percorsi diversi.[7]
L'incertezza nella definizione del metro portò 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 Sèvres presso Parigi.[8]
La barra di platino-iridio utilizzata come campione del metro dal 1889 al 1960
Nel 1960, con la disponibilità dei laser, l'undicesima Conferenza generale di pesi e misure cambiò 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 2p10 e 5d5 dell'atomo di kripton-86.
Nel 1983 la XVII Conferenza generale di pesi e misure definì il metro come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in 1/299 792 458 di secondo (ovvero la velocità della luce nel vuoto venne definita essere 299 792 458 metri al secondo). Poiché si ritiene che la velocità della luce nel vuoto sia la stessa ovunque, questa definizione è più universale della definizione basata sulla misurazione della circonferenza della Terra o della lunghezza di una specifica barra di lega metallica e il metro campione può essere riprodotto fedelmente in ogni laboratorio appositamente attrezzato. L'altro vantaggio è che può (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 è possibile raggiungere un ordine di accuratezza dell'ordine di 10−10 m. Questo risultato è ottenibile sfruttando la relazione λ = c/ν (λ lunghezza d'onda, c velocità della luce, ν frequenza della radiazione) utilizzando oscillatori laser stabilizzati a frequenza conosciuta (imprecisione Δν/ν migliore di 10−10) la cui radiazione viene utilizzata in sistemi di misura interferometrici.
Multipli e sottomultipli
Lo stesso argomento in dettaglio: Ordini di grandezza (lunghezza).
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 unità di misura):
DenominazioneSimboloCorrispondenzaEsempio
yottametroYm1024 m1 000 000 000 000 000 000 000 000 m1 000 000 000 000 000 000 000 000/1 mDistanze intergalattiche
zettametroZm1021 m1 000 000 000 000 000 000 000 m1 000 000 000 000 000 000 000/1 mGrandezza di una galassia
exametroEm1018 m1 000 000 000 000 000 000 m1 000 000 000 000 000 000/1 mDistanze interstellari
petametroPm1015 m1 000 000 000 000 000 m1 000 000 000 000 000/1 m
terametroTm1012 m1 000 000 000 000 m1 000 000 000 000/1 mCirca la distanza tra il Sole e Saturno
gigametroGm109 m1 000 000 000 m1 000 000 000/1 mCirca 3 volte la distanza tra la Terra e la Luna
megametroMm106 m1 000 000 m1 000 000/1 mPercorso da Milano a Brindisi
miriametromam104 m10 000 m10 000/1 mDiametro di una grande città
chilometro (o kilometro)km103 m1 000 m1000/1 mGrandezza di un paese
ettometrohm102 m100 m100/1 mCirca altezza del grattacielo Pirelli
decametrodam101 m10 m10/1 mGrandezza di una casa
metrom100 m1 m1/1 mDistanza approssimativa tra i due pollici, a braccia distese
decimetrodm10−1 m0,1 m1/10 mGrandezza del palmo di una mano
centimetrocm10−2 m0,01 m1/100 mSpessore di un dito
millimetromm10−3 m0,001 m1/1 000 mSpessore di una unghia
micrometro (o micron)μm10−6 m0,000001 m1/1 000 000 mDiametro di un microbo
nanometronm10−9 m0,000000001 m1/1 000 000 000 mGrandezza degli elementi dei microprocessori
ångströmÅ10−10 m0,0000000001 m1/10 000 000 000 mDiametro di un atomo di ossigeno
picometropm10−12 m0,000000000001 m1/1 000 000 000 000 mLunghezza d'onda dei raggi gamma
femtometro (o fermi)fm10−15 m0,000000000000001 m1/1 000 000 000 000 000 mRaggio del protone o neutrone
attometroam10−18 m0,000000000000000001 m1/1 000 000 000 000 000 000 mGrandezza del quark
zeptometrozm10−21 m0,000000000000000000001 m1/1 000 000 000 000 000 000 000 m
yoctometroym10−24 m0,000000000000000000000001 m1/1 000 000 000 000 000 000 000 000 mGrandezza del neutrino
Il picometro è comunemente usato nella misura di distanze su scala atomica; il diametro di un atomo è compreso circa tra 30 e 600 pm. È 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 ad utilizzare anni luce e parsec e continuano a preferirli.
Note
  1. ^ a b c (EN) IUPAC Gold Book, "metre", su goldbook.iupac.org.
  2. ^ Anand K.Bewoor, Metrology & Measurement, Tata McGraw-Hill Education, 2009, p. 15, ISBN 978-0-07-014000-4.
  3. ^ Il meridiano e la misura della Terra, su torinoscienza.it. URL consultato il 17 ottobre 2010 (archiviato dall'url originale il 19 gennaio 2012).
  4. ^ Lezioni del Corso di Fondamenti di Metrologia Meccanica (PDF), su docente.unicas.it. URL consultato il 9 settembre 2013.
  5. ^ (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).
  6. ^ Perché il metro batte il secondo?, su roma1.infn.it. URL consultato il 22 ottobre 2010.
  7. ^ Emanuele Lugli, Unità di misura. Breve storia del metro in Italia, Bologna, Il Mulino, 2014.
  8. ^ Una copia di tale campione, in Italia, è 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).
Bibliografia
Voci correlate
Altri progetti
Collegamenti esterni
Metro, in Treccani.it – Vocabolario Treccani on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
Ultima modifica il 21 set 2021 alle 16:49
Il contenuto è disponibile in base alla licenza CC BY-SA 3.0, se non diversamente specificato.
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