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Comune di Carpi Le radici – Le ali METRO, KILOGRAMMO, SECONDO, BIT Breve storia di una grande avventura: lo studio della misura e delle unità di misura.

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1 Comune di Carpi Le radici – Le ali METRO, KILOGRAMMO, SECONDO, BIT Breve storia di una grande avventura: lo studio della misura e delle unità di misura KILOGRAMMO – Peso, massa, gravità Carpi, 13 aprile 2004

2 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 2 Epoca romana UnitàEquivalente siliqua 0,189 g scrupolo= 6 silique1,13 g oncia= 24 scrupoli27,28 g libbra= 12 once327,45 g

3 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 3 Frazionamento e tentativi di unificazione I secoli che vanno dalla caduta dellImpero Romano dOccidente allaffermazione del Sistema Metrico-Decimale vedono un notevole frazionamento delle misure, analogamente a quanto visto per le lunghezze, e tentativi per lo più infruttuosi di giungere ad una unificazione delle unità. Alcuni esempi fra i tanti

4 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 4 Frazionamento e tentativi di unificazione Val dAosta XIV secolo: Amedeo VI ordina che nelle vendite al minuto si devono usare libbre di dodici once (una dozzina), mentre nei tributi dovuti ai conti le libbre devono essere di tredici once (insomma, una dozzina di tredici elementi). Notare che è lo stesso sovrano che qualche anno primo voleva imporre lunificazione delle misure in tutto il suo territorio.

5 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 5 Frazionamento e tentativi di unificazione Un altro esempio è il tentativo di uniformare tutti i pesi e le misure dello Stato milanese intrapreso nel 1595 dalle autorità spagnole. I decreti, disapplicati e inascoltati, restarono lettera morta fino al 1604 quando due gride, ancora più roboanti e ancora più inascoltate ordinarono lintroduzione di nuove unità comuni a tutto il territorio. Dopo soli sei mesi le nuove misure furono revocate. Il motivo? Non certo di carattere tecnico…

6 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 6 Frazionamento e tentativi di unificazione Era accaduto che alla ragguardevole diminuzione della libbra grossa di Milano -il peso impiegato nella vendita dei generi alimentari al minuto- non era seguita una corrispondente diminuzione dei prezzi. La libbra di pane insomma era diventata più leggera ma il suo prezzo era rimasto lo stesso. Evidenti problemi di ordine pubblico erano quindi alla base della revoca del provvedimento di uniformazione delle misure.

7 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 7 Fluttuazioni e tensioni Come per le misure di lunghezza, anche quelle di peso presentano numerose fluttuazioni nel tempo. Ma si tratta quasi sempre di fluttuazioni non casuali, che si manifestano sempre nello stesso verso, cioè a favore di chi detiene il potere. Ad esempio, il peso delle monete varia nel tempo, ma sempre a favore della zecca e mai a favore di chi le deve accettare e spendere.

8 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 8 Fluttuazioni e tensioni Le regole sono spesso formulate in modo ambiguo, ed è su questo terreno che si sviluppano i rapporti di forza tra chi dà e chi riceve, chi paga e chi riscuote, chi compra e chi vende. E difficile incontrare una misura che sia sottratta a queste tensioni di tipo sociale: peso grosso, peso sottile, misura colma, misura rasa, di bilancia oppure di stadera…

9 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 9 Fluttuazioni e tensioni Commenta a questo proposito lo storico Ugo Tocci: Lidea contemporanea di misura, razionale ed astratta, valida per tutti ovunque e sempre, frutto tipico dellilluminismo, non è in alcun modo applicabile a quelle predecimali, nella loro stretta dipendenza dalle condizioni materiali delle popolazioni.

10 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 10 La doppia misura Sarebbe semplicistico ridurre il metodo della doppia misura negli schemi dellinganno. Ad esempio, in unepoca in cui la nozione della funzione mercantile era ancora poco chiara, essa permetteva alloperatore di realizzare il compenso al quale aveva diritto, vendendo – come prescriveva la morale corrente – allo stesso prezzo al quale aveva comprato.

11 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 11 La doppia misura La doppia misura non è sparita di colpo con lavvento del Sistema Metrico Decimale. Ancora a metà 800 una compagnia carbonifera inglese pagava ai minatori il carbone estratto sulla base del long ton (2240 libbre) e le rivendeva allo short ton (2000 libbre).

12 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 12 Monete Per molti secoli sono stati soprattutto le zecche e i cambiavalute a pretendere pesi esatti: ancor più che negli strumenti ottici e in quelli nautici, i guadagni di precisione hanno luogo in questo ramo di attività. Nella ricerca della precisione è dunque il settore dei pesi a sopravanzare gli altri.

13 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 13 Monete Un elemento che si rivelò essenziale nel tentativo di raggiungere grandi precisioni è limpiego di grani di vario tipo, caratterizzati da straordinaria stabilità ed uniformità, in grado di abbassare notevolmente il limite inferiore di misurabilità: alcuni semi utilizzati dai sumeri equivalevano a 46 milligrammi, i grani di frumento si accontentano di 0,1 g.

14 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 14 Monete La stretta correlazione fra monete e unità di peso si è protratta nel tempo. Ne sono un chiaro esempio le denominazioni di molte valute di uso recente o tuttora in corso: lira (da libra, unità di peso, ma anche denominazione della bilancia) pound inglese (dal latino pondus=peso) dracma greca (quello che si può prendere con una mano) peseta spagnola peso in Colombia, Messico ecc.

15 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 15 Bilance Molte fonti concordano nel far risalire luso della bilancia, specie per misure di una certa precisione, alla necessità di pesare i metalli preziosi, loro in primo luogo. Se rapportata ai tempi della sua invenzione, la bilancia o libra ha rappresentato il primo strumento di precisione costruito dalluomo.

16 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 16 Bilance Leccezionale funzionalità dellapparecchio e la sua intrinseca carica di suggestione hanno condotto a identificarla con una lunga serie di immagini e stereotipi allegorici. Da sempre la bilancia viene caricata di significati. E diventata il simbolo stesso della giustizia divina e umana, della legge, dellequilibrio, della ragione, del giudizio. Porta la bilancia lArcangelo Michele per pesare le anime dei defunti sottoposti al giudizio supremo.

17 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 17 Bilance Le bilance si basarono per un lunghissimo tempo sul principio di gravità, vale a dire su una leva che permette un confronto fra la merce da pesare e i campioni di riferimento. Già Archimede aveva compreso che sono uguali i momenti delle forze in gioco, determinati rispetto al fulcro della leva. A metà del 700 aumentarono i livelli di precisione introducendo lorlo a coltelli e altri miglioramenti tecnici.

18 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 18 Bilance Ma è solo fra la fine del 700 e i primi dell800 con la comparsa dei primi tipi a torsione il livello di precisione migliorò decisamente. Da allora levoluzione tecnologica ha portato a livelli di esattezza prima impensabili. Fra laltro è proprio una bilancia a torsione che permise a Cavendish di determinare per primo la costante di gravitazione universale alla fine del 700.

19 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 19 Henry Cavendish ( ) Bilancia a torsione

20 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 20 I campioni di peso Il primo e più semplice materiale usato come unità ponderale furono le pietre naturali e i sassi e, soprattutto per i pesi più piccoli, i semi di certe piante come le carrube del Medio Oriente, che attirarono subito lattenzione delle civiltà mesopotamiche per la loro stupefacente uniformità di peso. Dai semi di carruba ha fra laltro tratto la sua denominazione la misura standard (il carato) tuttora impiegata dai gioiellieri.

21 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 21 I campioni di peso I Romani, come abbiamo visto, avevano pesi di valore esiguo come la siliqua, corrispondente a 0,189 grammi. Ma furono specialmente gli arabi a raggiungere un grado di precisione che ha dellincredibile: le monete che essi coniarono fra il 750 e l800 d.C. differiscono al più per 1/3 di milligrammo luna dallaltra.

22 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 22 Alla vigilia della svolta Non erano mancati, prima del 700, tentativi di unificazione. Di fronte ai sistematici fallimenti Diderot ( ) afferma sconsolato in una delle voci dellEncyclopédie: La diversità dei pesi è una delle cose più imbarazzanti nel commercio, ma è un inconveniente irrimediabile.

23 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 23 Alla vigilia della svolta Principali unità di peso utilizzate a Parigi alla fine del 700 grano: 53 mg oncia (576 grani): 30,6 g libbra poids de marc (16 once): 489,5 g Si tratta di unità di derivazione, in qualche modo, romana.

24 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 24 Alla vigilia della svolta Spesso unità nominalmente uguali corrispondevano in realtà a valori diversi. La sopravvivenza di queste antiche misure di peso vennero percepite negli anni della Rivoluzione francese come lultima testa didra del dispotismo. I progetti di superamento di tale situazione trovarono un prezioso alleato nella comunità scientifica. Vediamo ad esempio il valore della libbra in alcune città francesi, rapportato alla libbra poids-de-marc utilizzata a Parigi.

25 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 25 Valori della libbra in Francia

26 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 26 Alla vigilia della svolta Analogo discorso vale se si confronta la libbra parigina con quelle che venivano utilizzate negli altri Paesi europei.

27 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 27 Valori della libbra in Europa

28 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 28 La Pila di Carlo Magno Il prototipo del peso, utilizzato per la determinazione della libbra, era la cosiddetta pila di Carlo Magno, che era stata fabbricata verosimilmente nel 400, e il cui nome derivava dal fatto che risultava essere una copia di un altro campione, andato perduto, fabbricato ai tempi di Carlo Magno.

29 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 29 Massa e peso Fino a Newton questi due concetti, pur con qualche variazione nel corso dei secoli, sono stati a lungo identificati, e il peso di un corpo veniva sostanzialmente ritenuto una sua caratteristica intrinseca, come ad esempio il volume. La forza-peso, diretta verso il centro della Terra, varia in effetti al variare della quantità di materia che costituisce un corpo ed è abbastanza spontaneo identificare i due concetti.

30 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 30 Massa e peso Nellantichità erano noti, almeno dai tempi di Archimede, i tratti essenziali della statica: le condizioni di equilibrio delle forze, il concetto di momento di una forza, le applicazioni come la leva e il piano inclinato erano conosciute non solo empiricamente ma anche teoricamente. Le forze in sostanza venivano confrontate in equilibrio statico con altre forze, prese come riferimento.

31 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 31 Massa e peso Ledificio della dinamica verrà completato da Newton con i Principia (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica) del Di questopera affrontiamo alcuni caratteri essenziali che riguardano le unità che stiamo esaminando. Newton introduce, accanto a spazio e tempo, altre grandezze fondamentali per lo studio del moto: massa e forza.

32 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 32 Newton ( )

33 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 33 Newton

34 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 34 Massa e peso Massa, che Newton identifica con la quantità di materia e definisce nel seguente modo: Quantitas materiae est mensura eiusdem orta ex densitate et magnitude coniunctim, vale a dire: La quantità di materia è la misura della stessa desunta dalla densità e dal volume presi insieme. Oggi diremmo: La quantità di materia è data dal prodotto della densità per il volume: m=d*V

35 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 35 Massa e peso Forza, che è unazione di vario genere che perturba un corpo: può essere chiamata di volta in volta tensione (di una fune), repulsione/attrazione (calamita), spinta (in un fluido), peso. Una forza è in grado di: deformare un corpo elastico (effetto statico) accelerare un corpo libero (effetto dinamico)

36 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 36 Massa e peso Il legame tra queste due grandezze è dato dalla celebre relazione che esprime il secondo principio della dinamica: F = causa della perturbazione a = effetto dinamico dellazione della forza m = inerzia del corpo

37 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 37 La forza-peso Nellimpostazione newtoniana la forza-peso rientra pienamente come caso particolare, per quanto importante, del secondo principio della dinamica: F = forza-peso g = accelerazione di gravità

38 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 38 Massa e peso Laccelerazione di gravità è la stessa per tutti i corpi in uno stesso punto della superficie terrestre. E forse una costante universale? Alla fine del 600 lastronomo Richet durante una spedizione alla Caienna nota che il periodo di oscillazione di un pendolo, che dipende dalla accelerazione di gravità, è diverso da quello dello stesso pendolo a Parigi. Laccelerazione di gravità, e dunque il peso, dipende dal luogo in cui viene misurata.

39 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 39 Un kilogrammo doro Alcuni esempi: quotazione delloro ai primi di aprile 2004: 11,259 /g. Luogog (m/s 2 )Valore di 1 kg di oro () Polo Nord9, ,95 Equatore9, ,57 Superficie lunare1, ,28 Su Giove26, ,54

40 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 40 Massa e peso Cè un altro ambito importante della costruzione newtoniana in cui compare la massa, apparentemente con un diverso significato: la legge di gravitazione universale In essa compare la forza di gravitazione che si esercita fra due corpi di massa m 1 ed m 2 che in questo contesto vengono denominate masse gravitazionali

41 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 41 Massa e peso La massa sembra dunque avere un carattere si stabilità che il peso non ha, e questo dato viene rafforzato alla fine del 700 con la legge di conservazione della massa nelle reazioni chimiche ad opera di Lavoisier.

42 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 42 Il kg campione La Pila di Carlo Magno servì di base ai lavori di Lavoisier su mandato dellAccademia delle Scienze per la determinazione, nel 1792, del kilogrammo, partendo dalla Pila di Carlo Magno: il peso della quantità dacqua che occupa, in determinate condizioni, il volume di 1 cm 3. Il campione di platino dovuto a Fortin e Lenoir, un cilindro di altezza e diametro di base entrambi di circa 3,9 mm, fu presentato allAssemblea Legislativa, assieme al metro, nel 1799.

43 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 43 Etienne Lenoir ( )

44 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 44 Il kg campione Campione conservato al BIPM (Sèvres)

45 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 45 Il kg campione In quello che poi sarebbe diventato il Sistema Internazionale di unità di misura questo prototipo viene preso come campione di massa. Infatti nel Sistema Internazionale, erede del SMD di fine 700, vengono prese come unità fondamentali in meccanica: lunghezza (m) massa (kg) tempo (s) mentre le altre grandezze come velocità, accelerazione e forza (che si misura in Newton) sono derivate da queste.

46 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 46 Il kg campione Nel SI attualmente in vigore: m = 1 kg a = 1 m/s 2 F = m*a = 1 kg*m/s 2 = 1 N

47 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 47 Il kg campione Purtroppo ancora oggi, a fare confusione, contribuiscono le unità di misura del sistema pratico, ampiamente usate nella vita civile, in quanto di fatto g è per noi costante. Infatti nel sistema pratico vengono prese come unità fondamentali: lunghezza (m) tempo (s) forza (kg f o kg p ), che è il peso del prototipo di kilogrammo campione. Dunque: 1 kg p = 1 kg*9,8 m/s 2 = 9,8 N

48 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 48 Decenni In questa lunga fase di transizione si passa da misure in certo senso concrete a misure astratte, fatte per ogni luogo e per ogni tipo di misurazione. Le resistenze furono fortissime, e furono vinte solo quando cambiarono radicalmente le società delle quali le misure tradizionali erano il prodotto. Possiamo suddividere in quattro fasi questi decenni cruciali.

49 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 49 Decenni ) Il ritorno agli antichi nomi nel Un editto del 1800, nel tentativo di dare impulso alla diffusione del sistema metrico, stabilisce fra laltro che Per facilitare ladozione del sistema metrico, le denominazioni date ai pesi e alle misure potranno, negli atti pubblici come negli usi comuni, essere tradotte con i nomi tradizionali francesi

50 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 50 Decenni Nome sistematicoValore in m.Nome francese tradizionale miriametro10.000lega kilometro1.000miglio decametro10pertica metro1Unità fondamentale, nessun sinonimo decimetro0,1palmo centimetro0,01dito

51 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 51 Decenni Nome sistematicoValore in unità fondamentali Nome francese tradizionale litro1pinta decilitro0,1bicchiere kilogrammo1libbra ettogrammo0,1oncia decigrammo0,01grano

52 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 52 Decenni Alla resa dei conti fu un mezzo disastro: il nome tradizionale ripreso designava ora una quantità diversa da quella alla quale esso corrispondeva in passato. Quando si impiegava la traduzione permessa dal decreto del 1800, non si sapeva spesso di cosa si parlava. Ad esempio, con la parola libbra si intendeva, come in passato, una quantità di 489 grammi oppure la si usava come sinonimo di 1000 grammi?

53 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 53 Decenni ) Gli sforzi degli anni Siamo in piena epoca napoleonica. Nonostante gli sforzi delle autorità, le nuove misure stentano ad affermarsi. Una circolare ministeriale di alcuni anni dopo denuncia un progresso troppo lento: In alcuni dipartimenti loperazione va avanti speditamente, mentre nella maggior parte dei dipartimenti essa non ha fatto sostanziali progressi. Di fatto, solo a Parigi e in poche altre città le nuove misure hanno veramente rimpiazzato le vecchie

54 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 54 Decenni ) Il decreto del 1812 Un altro elemento che spiega le resistenze è quello dei sottomultipli: la scala decimale, che doveva rappresentare una semplificazione, allatto pratico si rivelò troppo complessa al confronto delle quarte, dei mezzi terzi, dei sedicesimi e delle altre divisioni per due o per tre con cui si costruivano da sempre i sottomultipli. Le nuove misure utilizzavano ostici prefissi greci e latini suggeriti dallammirazione per i classici piuttosto che da una nozione adeguata dalle necesità concrete della vita quotidiana.

55 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 55 I prefissi greci e latini FattorePrefisso Miria Kilo- 100Etto- 10Deca- 0,1Deci- 0,01Centi- 0,001Milli-

56 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 56 Decenni Con il decreto del 1812 si effettua una nuova retromarcia che stavolta sembra fatale per il nuovo sistema. Le resistenze alladozione delle nuove misure non riguardano la bontà di tale sistema, ma unicamente il fatto che gli utilizzi usuali che ne sono derivati non sono forse appropriati ai bisogni giornalieri del popolo. La suddivisione per dieci è certamente favorevole al calcolo, ma non è indicata per le operazioni che il popolo è giornalmente obbligato a fare

57 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 57 Decenni Occorre dunque non solo riprendere i nomi tradizionali, ma anche autorizzare labbandono della divisione decimale e il ritorno alle suddivisioni tradizionali.

58 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 58 Decenni E un duro colpo al sistema metrico decimale, che – nonostante un blando richiamo formale alle nuove unità - rischia di fare la stessa fine del calendario repubblicano. A partire dal 1812 e per quasi trenta anni il commercio utilizza: una tesa di due metri, suddivisa in 6 piedi (un piede, dunque è definito ora come un terzo di metro) una auna di 120 centimetri, suddivisa in metà, terzi, quarti, dodicesimi

59 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 59 Decenni E inoltre… un boisseau (moggio) pari a un ottavo di ettolitro, suddiviso in quarti un litro suddiviso in metà, quarti, ottavi, sedicesimi una libbra di 500 grammi, che viene suddivisa in 16 once, ognuna della quali è formata da 576 grani. Il decreto del 1812, quindi, non fa altro che aumentare la confusione.

60 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 60 Decenni Conseguenza paradossale: la libbra equivaleva a circa 489 grammi nel 1799 la stessa libbra nel 1800 veniva usata come sinonimo di kilogrammo, e dunque pari a 1000 grammi nel 1812 la parola libbra designa invece mezzo kilogrammo, pari quindi a 500 grammi. Il futuro del SMD, appena nato, appare a questo punto appeso a un filo.

61 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 61 Decenni ) La rivincita del metro Lepoca della Restaurazione vede la Francia affrontare, assieme ai noti problemi politici, una situazione di confusione estrema nel campo dei pesi e delle misure. Già nel 1825 lUfficio centrale pesi e misure preme per una revisione delle contraddittorie norme del 1800 e di quelle del Lanno di svolta, che segna la definitiva vittoria del metro, è il 1837, quando il governo presenta un progetto di legge per un ritorno pieno al sistema metrico decimale.

62 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 62 Decenni Il decreto del 1837: Nel 1812 si pensava che restituendo al popolo le denominazioni alle quali esso era abituato, e avvicinando il più possibile le unità metriche alle vecchie unità, e soprattutto sopprimendo le divisioni decimali si sarebbe portato un duro colpo alle misure locali… … Tutto sta ad indicare che rendendo il sistema metrico obbligatorio ovunque e per tutti, e vietando luso di ogni altro sistema, laffermazione del nuovo sistema sarà agevolata e stabilirà definitivamente luniformità dei pesi e delle misure

63 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 63 Decenni Ormai la battaglia per laffermazione del metro è vinta. Nel luglio 1837 il Parlamento adotta la legge, della quale riportiamo i punti più significativi: Il decreto del 12 febbraio 1812 riguardante i pesi e le misure è abrogato. Però, luso di strumenti di peso e di misura, costruiti in esecuzione del decreto citato, sarà consentito fino al 1 gennaio

64 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 64 Decenni … A partire al 1 gennaio 1840 tutti i pesi e le misure diverse dai pesi e dalle misure stabilite dalle leggi del 18 germinale anno 3 e 19 frimaio anno 8 [che prevedevano lintroduzione del metro e del kilogrammo e delle suddivisioni decimali], costitutive del sistema metrico decimale saranno vietate e punite secondo le pene previste dallarticolo 479 del Codice penale.

65 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 65 Decenni La tormentata affermazione del metro non era però finita, come dimostrano una vecchia canzone popolare francese, del 1840: Viv les mesur dautrefois Au diabl les nouveaux poids e una delle tante vignette satiriche che circolavano allepoca, dovuta a Daumier e disegnata nel 1840, nei primi mesi di adozione del SMD:

66 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 66 La signora Gavin Daumier, 11 febbraio Ditemi dunque signora Gavin, …

67 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 67 La moderna metrologia storica La diffusione sistematica della moderna metrologia storica, nata nel 600, si ha soprattutto nell800, nel periodo difficile e contrastato delladozione del sistema metrico decimale. Non si tratta di una semplice collezione di fattori di conversione ma dello studio sul campo relativo alla natura delle unità di misura e al ruolo che rivestivano nella cultura di una popolazione in gran parte analfabeta.

68 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 68 Laffermazione del SMD ( ) In molti Paesi europei le autorità mettono in opera uno sforzo notevole di alfabetizzazione presso tutti gli strati della popolazione. Vediamo alcuni passi presi da opuscoli divulgativi prodotti in questi decenni di affermazione del Sistema Metrico Decimale.

69 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 69 Laffermazione del SMD Da un opuscolo francese del 1839: Lentusiasmo con il quale i maestri si impegnano ad introdurre il nuovo sistema dimostra il desiderio ardente di tutti gli amici del progresso di venire incontro alle indicazioni del governo, diffondendo la conoscenza delle nuove misure che meritano a pieno titolo la preferenza su quelle vecchie.

70 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 70 Laffermazione del SMD Più avanti si danno indicazioni di tipo pratico: Si raccomanda di disporre in ogni classe di un metro diviso in decimetri e centimetri, un decimetro cubo e un litro in legno o in metallo e, non ultimo, un tabellone che riassuma le unità di lunghezza, superficie, volume, capacità, peso, moneta e relativi multipli e sottomultipli.

71 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 71 Anno di introduzione del SMD NazioneAnno Francia1799 e nuovamente 1837/1840 Belgio e Olanda1816 Piemonte1845 Cile1848 Germania1872 Svezia1879

72 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 72 Analfabetismo e alfabetizzazione Alcuni dati sullanalfabetismo (si tratta ovviamente di stime, basate per lo più sui dati relativi ai coniugi che firmano il certificato di matrimonio e alle reclute che firmano al momento dellarruolamento). Francia 1790: 55-60% di analfabeti Europa 1850 (senza la Russia): 50% di analfabeti Europa 1850 (con la Russia): 60% di analfabeti Italia 1870: 65%, con valori fra il 42% (Piemonte) e l88% (Basilicata).

73 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 73 Analfabetismo e alfabetizzazione Analfabetismo in Francia intorno al 1830

74 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 74 Analfabetismo e alfabetizzazione Analfabetismo in Italia nel 1871

75 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 75 SMD e Unità dItalia Nel periodo preunitario la limitata grandezza degli Stati regionali, centrati su una o poche città maggiore, aveva contribuito ad un certo livellamento locale delle misure, e il nuovo Stato unitario utilizzerà la scuola –ad esempio con la legge Casati- come strumento per introdurre il sistema metrico decimale come elemento di aggregazione del Paese.

76 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 76 Definizioni del kilogrammo Prima definizione (1791) da parte dellAccademia delle Scienze di Parigi: Il kilogrammo è il peso di 1 dm 3 di acqua distillata alla temperatura della sua massima densità (3,98 °C)

77 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 77 Definizioni del kilogrammo Seconda definizione (1889) data nella I CGPM e tuttora in vigore: Il kilogrammo è la massa del prototipo di platino-iridio depositato presso il BIPM (Bureau International des Poids et Mesures) nei sotterranei del padiglione di Breteuil, a Sèvres. Si può notare la scelta, poi resa definitiva nel SI, di utilizzare la massa come unità principale al posto del peso.

78 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 78 Fine dellavventura del Sistema M.D.? Tutto a posto oggi? Lavventura del metro e del kilogrammo non è ancora finita, in particolare se pensiamo al quadro generale della scienza di questo inizio millennio e allautoesclusione degli Stati Uniti dal Sistema Metrico Decimale.

79 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 79 E non è tutto… Cè chi si batte attivamente contro il sistema metrico. Fra questi Bob Greene, editorialista del Chicago Tribune, che ha fondato il WAM! (We Aint Metric!), vale a dire Non usiamo il metro! In uno dei suoi editoriali ha scritto «Le nostre ragioni per opporci al sistema metrico decimale sono semplici: non ci piace e non vogliamo impararlo».

80 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 80 Bibliografia Alfredo Ferraro, Dizionario di metrologia generale, Zanichelli, 1965 Witold Kula, Le misure e gli uomini dallantichità a oggi, Laterza, 1978 G. Barbato, La forza nella statica e nella dinamica: metodi di misurazione, CNR Torino, 1984 Ugo Tucci, Pesi e misure nella storia della società, Storia dItalia Einaudi, vol. 5, pag , Einaudi, 1973 Convegno internazionale La massa e la sua misura, Modena, 1993

81 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 81 Bibliografia Giancarlo Roversi, Per una storia della bilancia, Cooperativa Bilanciai di Campogalliano, Modena, 1983 Ognier, Exposé Méthodique du Système Métrique en 12 leçons, Saint-Quentin, 1839 E. Diamilla-Müller, Letture Scientifiche per il Popolo Italiano: il metro e il chilogrammo internazionale, Milano, 1873 Carlo M. Cipolla, Istruzione e sviluppo, Il Mulino, 2002

82 KILOGRAMMO - Peso, massa, gravità 82 La Signora Gavin - Ditemi dunque signora Gavin, che bella invenzione! Vado a comprare un vestito e mi parlano straniero, blaterano di metri, termometri e barometri. Ma vedi un po! - E io allora? Il bottegaio al posto di quattro once di burro mi imbroglia con grammi, filigrammi e programmi!


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