La misura è il fondamento del metodo scientifico, che consiste nel porsi degli interrogativi con l’obiettivo di trovare delle risposte. Nel corso dei secoli, si è giunti in questo ambito a un apparato che di sicuro è ancora perfettibile, ma che per il momento costituisce il massimo a cui si possa fare riferimento per sostenere discussioni in modo oggettivo e razionale su tutto ciò che ci circonda. Ogni grandezza ha bisogno di uno strumento specifico, e lo stesso dicasi per ogni intervallo di valori della stessa grandezza: un conto è misurare la velocità di una barca a vela, per esempio, e un conto è misurare la velocità di una astronave.
Come si usano gli strumenti di misura
Gli strumenti di misura, come per esempio quelli che vengono proposti da Instrumentation.it, devono essere prima di tutto calibrati. L’uso calibrato presuppone che lo strumento che si adopera venga confrontato con i dati che vengono messi a disposizione da uno strumento campione, cioè uno strumento di riferimento. L’esempio noto a molti è quello del metro campione che si trova nei pressi di Parigi, a Sèvres, nei laboratori degli standard metrologici: tutti i metri fino a qualche tempo fa dovevano accordarsi nella maniera più precisa possibile. Anzi, il termine giusto da utilizzare sarebbe “accurato”: in fisica, infatti, l’accuratezza e la precisione sono due concetti differenti.
Una misura deve essere accurata e precisa: la prima caratteristica ha a che fare con la calibratura in accordo con lo strumento campione, mentre la seconda riguarda il dettaglio con cui il valore misurato viene fornito. Per fare l’esempio della lunghezza, nel momento in cui a una misurazione in centimetri si aggiungono anche i millimetri si usufruisce di una precisione maggiore. Ma per aggiungere i millimetri ai centimetri è necessario avere a disposizione uno strumento con una risoluzione più elevata, che presenti non solo le tacche centimetriche ma anche quelle millimetriche.
Chi ha definito il metro?
Un metro non può che essere definito in modo arbitrario, in modo tale che vi sia un consenso unanime per confrontare le dimensioni ed effettuare le misurazioni. Un tempo, invece, non era così: in ogni Paese per la lunghezza c’erano unità di misura differenti, dai cubiti ai piedi, passando per le braccia. A partire dal Settecento, invece, si è provveduto a una definizione in termini geofisici del metro, principalmente per merito del governo francese, individuandolo come una parte del meridiano terrestre: così si è realizzato un metro come una sbarra composta da una lega di platino iridio.
Gli stessi accordi si sono ricercati anche per la misurazione della massa, per la misurazione del tempo, per la misurazione della corrente elettrica, per la misurazione dell’intensità luminosa e per la misurazione della quantità di sostanza. Insieme con la lunghezza, queste sono le sette grandezze che vengono definite fondamentali, e che si chiamano in questo modo perché non possono essere derivate da altre grandezze: esse rappresentano la base del SI, il Sistema Internazionale di misura, e propongono un campione che, nel corso del tempo, si è via via raffinato, in modo da garantire uno standard di stabilità, di affidabilità e di universalità.