Particolare dellaBarra numero 27, realizzata nel1889 e conservata presso ilBureau international des poids et mesures; ha rappresentato il prototipo standard internazionale della lunghezza di 1 metro
Ilmetro (simbolo:m[1], talvolta erroneamente indicato conmt o conml[2] comemetro lineare) è l'unità di misura base dellalunghezza, secondo ilSI (Sistema internazionale di unità di misura).[1]
In origine l'Assemblea nazionale francese approvò il 26 marzo 1791 la proposta di una definizione teorica del metro come 1/10 000 000 dell'arco dimeridiano terrestre compreso fra ilpolo nord e l'equatore che passava perParigi (il cosiddettomeridiano di Parigi). Studi successivi determinarono però che la lunghezza del quarto di meridiano terrestre era di 10 001 957 metri anziché i 10 000 000 previsti. Nel 1899 venne creato il primo campione standard inplatinoiridio.[3]
Col progredire della scienza si ebbero sviluppi successivi finché nel1983, durante la 17ªConférence générale des poids et mesures (Conferenza generale di pesi e misure) a Parigi, il metro venne ridefinito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto in un intervallo di tempo pari a 1/299 792 458 disecondo[1][4], assumendo che lavelocità della luce nel vuoto, per definizione, è pari ac =299792458m/s.[5] Questa definizione, e il valore dellacostante fisica, sono stati confermati nel 2018 dalla 26ª CGPM.[6]
Distanza dal polo nord all'equatore passando da Parigi
Il termine "metro" deriva dal greco “metron” che significa misura. Fu ripreso nel1675 daTito Livio Burattini, che propose una delle prime definizioni basate sullalunghezza di unpendolo che batte ilsecondo. Il semiperiodo (ossia la metà delperiodo) di un pendolo di un metro attuale è circa unsecondo, e varia al variare dellalatitudine essendo influenzata prima di tutto dallarotazione terrestre.[7]
La definizione originale del metro basata sulle dimensioni dellaTerra viene fatta risalire al1791, stabilita dall'Accademia francese delle scienze come 1/10 000 000 della distanza trapolo nord edequatore, lungo la superficie terrestre, calcolata sulmeridiano di Parigi. Il 7 aprile1795 laFrancia adottò il metro come unità di misura ufficiale, seguita da altri paesi europei. In Italia il metro venne per la prima volta introdotto da parte diNapoleone durante lacampagna d'Italia del1796. Da allora, nonostante svariate resistenze politiche, esacerbatesi durante ilCongresso di Vienna, il metro non abbandonò più la penisola italiana, anche se venne adottato dagli Stati italiani in tempi e secondo percorsi diversi.[8] L'incertezza nella definizione del metro portò ilBureau international des poids et mesures (BIPM) a ridefinire nel1889 il metro come la distanza tra due linee incise su una barracampione diplatino-iridio conservata aSèvres pressoParigi.[9]
La barra di platino-iridio utilizzata come campione del metro dal 1889 al 1960
Nel1960, con la disponibilità deilaser, l'undicesimaConferenza generale di pesi e misure cambiò la definizione del metro in: la lunghezza pari a 1 650 763,73 lunghezze d'onda nel vuoto della radiazione corrispondente alla transizione fra i livelli 2p10 e 5d5 dell'atomo dikripton-86. Nel1983 la XVII Conferenza generale di pesi e misure definì il metro come la distanza percorsa dallaluce nel vuoto in 1/299 792 458 disecondo (ovvero lavelocità della luce nel vuoto venne definita essere 299 792 458 metri al secondo). Poiché si ritiene che la velocità della luce nel vuoto sia la stessa ovunque, questa definizione è più universale della definizione basata sulla misurazione della circonferenza dellaTerra o della lunghezza di una specifica barra di lega metallica e il metro campione può essere riprodotto fedelmente in ogni laboratorio appositamente attrezzato. L'altro vantaggio è che può (in teoria) essere misurato con precisione superiore rispetto alla circonferenza terrestre o alla distanza tra due punti.
Sempre grazie agli esperimenti in laboratorio, dalla fine del1997 è possibile raggiungere un ordine di accuratezza dell'ordine di1×10−10 m. Questo risultato è ottenibile sfruttando la relazioneλ =c/ν (λ lunghezza d'onda,c velocità della luce,ν frequenza della radiazione) utilizzando oscillatori laser stabilizzati a frequenza conosciuta (imprecisione Δν/ν migliore di 10−10) la cui radiazione viene utilizzata in sistemi di misura interferometrici.
Utilizzando iprefissi SI si ottengono i seguenti multipli e sottomultipli (incorsivo i multipli e sottomultipli non ricavati con uso di prefissi o non facenti parte delSistema internazionale di unità di misura):
Ilpicometro è comunemente usato nella misura di distanze su scalaatomica; il diametro di un atomo è compreso circa tra 30 e600 pm. È uguale a un milionesimo dimicron ed era chiamato micromicron, stigma o bicron. Una volta era utilizzato il simbolo µµ.
Loyottametro potrebbe essere utilizzato per misurare distanzeintergalattiche, ma gli astronomi sono da tempo abituati a utilizzareanni luce eparsec e continuano a preferirli.
