Il Grand Kilo, il prototipo internazionale del chilogrammo utilizzato per la misurazione del peso di 1.000 grammi, verrà presto mandato in pensione e sostituito con un altro strumento ultrapreciso che ancora non è stato però ufficialmente confermato. Per il momento sappiamo che a definire il chilogrammo dovrebbe essere la costante di Planck misurata attraverso il NIST-4 (fourth generation watt balance apparatus), per lo meno secondo quanto sostenuto dai ricercatori del NIST attraverso la loro pubblicazione “A precise instrument to determine the Planck constant, and the future kilogram”. Ma perché abbandonare il Grand Kilo?

Attualmente, o per meglio dire dal 1875, il peso di un chilo si basa sul peso di un cilindro di platino e iridio conservato presso il parigino Bureau international des poids et mesures (Ufficio internazionale dei pesi e delle misure) dove però, con il passare del tempo, ha perso 50 microgrammi. Una quantità che può sembrarci minima, ma che in realtà è indicativa di un problema legato a questo tipo di misurazione: basare un'unità di misura su un oggetto fisico comporta un potenziale di errore che non è accettabile. Da questa consapevolezza è nata dunque la necessità di trovare una nuova costante con la quale paragonare le misure relative al peso.

[Foto del Grand Kilo da Wikipedia]

Qui entra in gioco la costante di Planck, h, che sta alla base della meccanica quantistica e che, spiegano i ricercatori, “fornisce un modo per equiparare la massa con una particolare quantità di energia elettrica che può essere espressa come una funzione di h”. Insomma attraverso la costante di Planck si risolverebbero i problemi legati all'usura del Grand Kilo.

Per riuscirci però c'è bisogno di uno strumento che sappia misurare la costante di Planck e definire il chilogrammo. E qui intervengono gli scienziati del NIST proponendo il loro NIST-4 che possiamo vedere in foto e che ad oggi ha raggiunto un buon livello di precisione di misurazione con un'incertezza di 34 parti per miliardo. Un risultato importante che però deve essere migliorato visto che lo scarto accettato per confermare il tipo di misurazione deve essere inferiore a 20 parti per miliardo.

[Foto del NIST-4 del NIST]

In questo senso, ottimi risultati sono stati presentati dai ricercatori del canadese National Research Council che hanno ottenuto uno scarto di 19 parti per miliardo. La data di scadenza prevista per presentare il proprio strumento di misurazione è per il luglio 2017, mentre il pensionamento del chilogrammo è stato fissato per il 2018.

[Foto copertina di weinstock]