Principi base dei sistemi di misurazione

La storia delle unità di misura della lunghezza

(1) Utilizzando il corpo umano come riferimento

Il modo in cui sono state determinate le unità di lunghezza di base è cambiato notevolmente nel corso del tempo. Molto tempo fa, la base di riferimento era il corpo umano. Ad esempio, il cubito era un'unità che indicava la lunghezza dal gomito alla punta delle dita. Questa unità era utilizzata nelle culture antiche in Mesopotamia, in Egitto e a Roma. La lunghezza variava da regione a regione, tra 450 e 500 mm. Gli studi hanno dimostrato che le piramidi d'Egitto, note per la loro accurata costruzione, sono state costruite utilizzando due tipi di cubiti: uno lungo e uno corto. Si dice che a quei tempi la misura standard di lunghezza fosse il corpo del sovrano del paese o di un qualche altro dignitario. Anche oggi, in paesi come gli Stati Uniti sono utilizzate unità di lunghezza basate sul corpo umano, ad esempio la iarda, il piede e il pollice.

Utilizzando il corpo umano come unità di lunghezza (1 cubito)
Utilizzando il corpo umano come unità di lunghezza (1 cubito)

(2) Utilizzando la Terra come riferimento

Le unità di lunghezza basate sul corpo umano sono state utilizzate per migliaia di anni. Questo sistema è continuato fino a quando, circa 200 anni fa, si è verificato un importante cambiamento. Con la fine dell'Età delle scoperte e la crescita dell'industria soprattutto in Europa occidentale, si rese necessario unificare le unità di lunghezza su scala globale. Nel XVII secolo, in Europa si iniziò a discutere dell'unificazione delle unità. Dopo un secolo di discussioni, nel 1791 la Francia propose il metro come unità di misura (che in greco significa "misurare"). Il riferimento quella volta fu la distanza del meridiano dal polo nord all'equatore. Un metro venne fissato come 1/10.000.000 di questa distanza. Successivamente, data la necessità di unificare i riferimenti dimensionali su scala globale, alla fine del XIX secolo in Francia venne creato un metro prototipo utilizzando una lega di platino e iridio, altamente resistente all'ossidazione e all'abrasione.

Un metro venne stabilito come 1/10.000.000 della distanza del meridiano dal polo nord all'equatore.
A
Polo Nord
B
Equatore

Un metro venne stabilito come 1/10.000.000 della distanza del meridiano dal polo nord all'equatore.

(3) Utilizzando la velocità della luce come riferimento

Si è capito fin da subito che per la misurazione era difficile applicare un'unità che utilizza la Terra come riferimento. Sono sorti problemi anche per quanto riguarda gli errori durante la creazione e il deterioramento nel tempo del metro prototipo. Questo ha portato a discussioni sulla creazione di un nuovo riferimento. Durante la Conferenza generale dei pesi e delle misure (CGPM) del 1960, la lunghezza di un metro è stata definita in base alla lunghezza d'onda della luce arancione emessa dall'elemento krypton-86 nel vuoto. Nel 1983, grazie ai progressi della tecnologia laser, la lunghezza di un metro è stata definita sulla base della velocità della luce e del tempo. Oggi, un metro è definito come "la distanza che la luce percorre nel vuoto in 1/299.792.458 di secondo", come definito nel 1983.

Distanza percorsa in 1/299.792.458 di secondo = 1 m
A
Luce

Distanza percorsa in 1/299.792.458 di secondo = 1 m

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