Lunghezza, storia del metro e intervallo di tempo

Lunghezza

La lunghezza rappresenta una delle 7 grandezza fondamentali all'interno del Sistema Internazionale: si misura in metri, tramite strumenti come il righello, il metro da sarta ecc., e il suo simbolo dimensionale è la [L].
Quando si compie una misura, si pone la tacca dello 0 dello strumento ad un'estremità dell'oggetto da misurare, e si guarda fino a quale tacca arriva l'altra estremità.

Storia del metro

Il metro nacque attorno al 1790, al tempo della Rivoluzione francese; venne fatto corrispondere a un campione per far si che la circonferenza terrestre ne comprendesse in tutto 40 milioni.
Tuttavia, questa misura venne rivista più volte nel tempo, perciò non si poteva usare questa definizione in quanto l'unità di misura non era invariante (a seconda del tempo e della misura effettuata da persona a persona).

Successivamente si passò a un'altra definizione, per la quale la stessa grandezza fisica corrispondeva alla distanza tra due linee incise su una barra di platino-iridio conservata in un museo parigino.
Tuttavia, si ponevano due problemi:

- non era riproducibile, perché ogniqualvolta si cercava di replicare tale barra, essa non era mai perfettamente uguale all'originale e si rompeva durante il trasporto (o addirittura si deteriorava col passare del tempo);

- c'erano molti dubbi sul significato di “distanza” tra le linee, perché esse presentavano uno spessore e quindi non si era perfettamente certi nell'operazione della misurazione.

Oggi si è finalmente arrivati a una conclusione, per la quale il metro corrisponde alla distanza percorsa dalla luce nello spazio in una precisa frazione di secondo; questa definizione è accettabile e vantaggiosa, come dimostrato negli anni da Einstein.

Intervallo di tempo

L'intervallo di tempo è un'altra delle 7 grandezze fisiche fondamentali; l'unità di misura espressa nel SI è il secondo (s), ma spesso si misura il tempo grazie ai moti periodici, ossia fenomeni che si ripetono sempre nella stessa maniera.
Ne sono esempi il giorno, che corrisponde all'intervallo tra due culminazioni del Sole su uno stesso meridiano, la settimana, ossia l'intervallo tra due fasi lunari successive, e l'anno, il tempo impiegato dalla Terra per compiere un'orbita completa attorno al Sole.

Tuttavia, questi moti periodici non sono del tutto corretti come unità di misura: infatti il giorno e l'anno non sempre hanno una durata precisa; anche nel caso dei classici orologi, si può incappare in alcuni errori, dato che anch'essi sono tarati in base ai moti periodici, pertanto è necessario adottare altri strumenti.

Si arriva quindi a parlare degli orologi atomici, di elevate dimensioni, che possono misurare intervalli di tempo molto lunghi con errori pressoché trascurabili: per esempio, nel 2015, ne è stato inventato uno in Giappone capace di misurare un intervallo di tempo maggiore di 1 miliardo di anni commettendo errori inferiori al secondo.

Ma qual è la definizione di secondo? Esso corrisponde all'intervallo di tempo impiegato da un'onda elettromagnetica emessa da atomi di cesio per compiere più di 9 miliardi di oscillazioni; per un'equivalenza, un anno corrisponde a circa 31 536 000 secondi e un giorno a 86 400.

Infine, da ricordare che il simbolo dimensionale dell'intervallo di tempo è [T].