Un nuovo chilogrammo?
Oggi faccio una digressione fuori dalla matematica, anche se rimango in campo scientifico. Leggo sullo Scientific American che è allo studio la possibilità di cambiare il chilogrammo campione, quello che se ne sta a Parigi.
Le altre due misure fisiche di riferimento, il metro e il secondo, sono già state eliminate da tempo in favore di misure legate alle costanti di natura: il secondo è definito – spiega Wikipedia come «la durata di 9.192.631.770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra due livelli iperfini, da (F=4, MF=0) a (F=3, MF=0), dello stato fondamentale dell’atomo di cesio-133» mentre il metro – sempre da Wikipedia – è «la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299.792.458 di secondo». Come vedete, in entrambi i casi abbiamo nove cifre significative, cioè un errore che al più è una parte su un miliardo. (Mi è stato fatto notare che in realtà per il metro non potremmo essere certi. Ma in effetti qui si vede come le misurazioni avevano dato un valore che variava tra 9.192.631.761 e 9.192.631.780.)
In linea teorica si potrebbero usare le costanti di natura anche per calcolare la massa campione. Infatti, come tutti sanno, sappiamo che E=mc², e quindi la massa è ricavabile una volta che conosciamo l’energia; ma i fisici sanno anche che E = hν, dove v è la frequenza e h la costante di Planck. Dalle due equazioni si può così ricavare la massa… se si ha una buona misura del valore della costante di Planck. Come racconta il NIST, l’istituto di standardizzazione statunitense, nell’ultima parte del ventesimo secolo si sono trovati modi per misurare la costante di Planck con una precisione sempre maggiore. Non arriviamo ancora a quanto richiesto dalla Conferenza generale dei pesi e delle misure, che nel 2011 si è “accontentata” di un errore massimo di venti parti su un miliardo, ma ci siamo quasi. Insomma, se l’anno prossimo la conferenza darà l’ok, nel 2018 potremmo avere un chilogrammo misurato in maniera un po’ diversa, e con tante cifre: h vale infatti all’incirca 0.6 milionesimi di miliardesimo di miliardesimo di miliardesimo di joule-secondo. Ben poca roba :-)
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