Quanto pesa un Chilogrammo?

Pubblicato il da Margherita Guastamacchia

Ufficialmente, si definisce “un Chilogrammo” come la massa del cilindro di platino e iridio conservato nell’Ufficio Internazionale di Pesi e Misure (BIPM per le iniziali in francese) a Parigi. Però, data la sua non più giovane età (122 anni!) sembra che la sua massa stia cambiando, tanto che numerosi scienziati hanno  già cominciato a cercare un sostituto.

[caption id="attachment_6587" align="alignleft" width="260" caption="La esfera de silicio-28. Foto: PTB"][/caption]

Da un pò di tempo a questa parte, si cerca di definire il Chilogrammo come una costante fisica, invece di riferirsi all’antico prototipo. Un’equipe di scienziati tedeschi dell’Istituto Federale di Fisica e Tecnica degli Affari Interni (PTB, per le iniziali in tedesco) di Braunschweig ha quasi raggiunto l'obbiettivo.

Calcolando il numero di atomi contenuti in una sfera di silicio28, i fisici hanno potuto calcolare la costante di Avogadro [NdR: vedi Wikipedia] con una  precisione mai vista prima d’ora, vale a dire con nove cifre significative: 6.02214084 (18) × 1023 mol-1.

Questa constante è molto usata sia in chimica che in fisica, perché rappresenta il numero di atomi contenuti in un campione di elementi chimici ( il carbonio12 , per esempio) la cui massa totale in grammi è uguale alla massa atomica relativa dell’elemento (12 grammi). Così, questo” nuovo valore” della constante di Avogadro potrebbe rappresentare il punto di partenza per la definizione di un’unità di misura della massa.

Dopo aver purificato al 99,99% un campione sferico costituito da atomi di silicio28, l’equipe ha tracciato una mappa della superficie di ciascun atomo per misurarne il volume attraverso l’interferometria laser. Il calcolo di questo volume ha permesso loro scoprire il modo in cui gli atomi si dispongono  nella sfera, ed ottenere così il numero di Avogadro, con un’incertezza relativa del 3.0 x 10-8.*

Fino ad oggi tutti i metodi hanno dato come risultato dei valori leggermente diversi per il Chilogrammo, ma gli scienziati sperano ridurre gli errori e raffinare le misurazioni attuali, per arrivare in un paio d’anni ad una nuova definizione del Chilogrammo.

* Perchè, tuttavia, il Comitato Internazionale di Pesi e Misure studi la ridefinizione del Chilogrammo quest’incertezza deve essere inferiore a 2.0 x 10-8. Questo valore, inoltre, deve coincidere con le misure ottenute realizzando altre prove con lo stesso campione. La più complicata si basa sull’equilibrio di potenza, che misura la sospensione della massa di prova usando una combinazione di corrente elettrica e campi magnetici.  Questi risultati potrebbero addirittura essere riutilizzati per definire il Chilogrammo in termini di costante di Planck, mettendo in relazione la frequenza della funzione d’onda di una particella con la sua energia.

Con tag Francia

Per essere informato degli ultimi articoli, iscriviti:
Commenta il post

iphone 5 09/27/2011 16:22

This can be a excellent suggestions particularly to people new to blogosphere, temporary and correct information… Many thanks for sharing this one particular. A ought to examine post.