Gli ideali sono belli, indubbiamente, ma poco pratici. Probabilmente più di qualcuno la pensa così, ma dovrebbe ricredersi. Se infatti quando chiediamo 1 etto di prosciutto in Europa, piuttosto che Australia o America, del Sud o Nord non ha importanza, ci danno dappertutto la stessa quantità del delizioso prodotto lo dobbiamo alla Rivoluzione francese, in particolare a quel grandissimo uomo e condottiero che fu Napoleone Buonaparte. Certo sembrerà strano, ma dal motto delle Révolution: Libertà, Fraternità, Eguaglianza, è uscito il sistema di unità di misura che utilizziamo per massa (e quindi peso), lunghezza, tempo.

Originariamente erano stati prodotti dei campioni fisici di queste unità, come l’asta di metallo invariante che definiva il metro, ma ora quelle unità sono state tutte ridefinite in maniera che siano indipendenti da tutto quello che, a nostra conoscenza, può mutare nel tempo come la lunghezza di una stecca di metallo. Il pendolo della nonna è stato sostituito dall’orologio atomico al Cesio, che sbaglia di 1 secondo ogni diversi miliardi di anni. E ancora, oggi il secondo è stato sostituito dalle oscillazioni iperfini dell’atomo di Cesio -133: ogni volta che ne fa la bellezza di 9.192.631.770 è passato 1 secondo. Molto preciso. Quanto al metro la sbarra di metallo iniziale, era platino e fu costruita in Francia nel 1799, è sostituito oggi dalla distanza che la luce, nel vuoto, percorre in  1/299.792.458, facilmente, si fa per dire, calcolabile in ogni punto della Terra e, come vedremo, dell’Universo.

L’unità di misura che resisteva testardamente ancorata a un campione fisico era il chilo, ma ha sol pochi mesi di vita, nel 2018 verrà sostituito e quello che ora è conservato all’Ufficio internazionale di pesi e misure di Sévres in Francia diventerà un pezzo da museo. Dal prossimo primo gennaio verrà sostituito da un numero, l’entità più immateriale pensata dall’umanità dopo l’anima.

Ci arriviamo, procedendo per gradi. Il problema della definizione di un unico sistema di unità di misura ai tempi di Napoleone si mostrò in tutta la sua importanza. Se si voleva che la République formasse un unico Paese e un’unica coscienza nazionale, utile per conquistare l’Europa e portarvi i lumi della Rivoluzione come voleva Napoleone, occorreva che tutto fosse comune, anzi eguale, in tutta la Francia.

Allora le misure erano ancorate alla tradizione e, diciamo pure, al medioevo, età in cui viaggi e scambi non erano frequenti per la gente comune. Ecco quindi che praticamente ogni città avevo le sue proprie misure, così come il proprio denaro, e prosperava di molto il traffico di cambio sia del grano che di altro, con truffe ad ogni angolo di strada. Circolavano campioni di lunghezza e volume falsi o “aggiustati” per poter lucrare nel cambio fra un sistema e un altro o, addirittura, rubacchiare sulle quantità. La storia è infinita e dura secoli, ma per capire quanto il sistema fosse importante basta guardare i sistemi di misura letteralmente scolpiti in tante piazze italiane, in modo che chi concludeva un affare potesse andare fisicamente a confrontare l’unità di misura del venditore con quelle in uso ufficialmente in quel Comune o Signoria. A Padova, ed è un buon esempio di quanto diciamo, sono scolpite sul muro che delimita sia il tribunale della città medievale che la piazza del mercato. Il venditore eventualmente fedifrago, sbugiardato dal confronto con le unità di misura scolpite, veniva immediatamente fatto salire al sovrastante tribunale, il “Palazzo della Ragione,” e lì sotto, se condannato, veniva appeso con la corda, non ucciso solo appeso, esposto al pubblico ludibrio, così come chi non pagava i debiti. Altri tempi.

L’adozione del chilo campione fu una vera e propria rivoluzione che rese più equo ed efficiente il commercio in tutta Europa. Dobbiamo molto, ora sappiamo anche questo, a l’Empereur, l’imperatore Napoleone I.

Per la verità si iniziò con il grammo, e ancora nella lingua qualcosa rimane. A Trieste, ad esempio, città italiana ma mitteleuropea per eccellenza, ancora gli anziani, per ordinare mezz’etto di prosciutto in salumeria, chiedono “5 deca”, 5 volte dieci grammi. Il punto è che non esiste solo il prosciutto e l’unità del grammo è troppo piccola per essere utile. Si definì quindi subito il chilo-grammo, equivalente a 1.000 grammi come dice la parola stessa. Un cilindro di Platino, per il 90% e Iridio per il 10, di diametro e altezza di 39 millimetri, che viene conservato a Sévres “sotto tre campane di vetro e chiuso in una cassaforte che può essere aperta solo con tre chiavi differenti” riferisce  Vito Fernicola che all’Inrim di Torino, l’istituto metrologico italiano, dirige il reparto Innovazione e servizi tecnologici, dove anche si conserva il “chilo” campione italiano, una copia dell’originale, con modalità simile. Le precauzioni non sembrino eccessive, se il chilo cambia succede una seconda rivoluzione, dovuta ad una ancora maggiore babele di pesi e misure.

E infatti è quel che, lentamente, sta succedendo. Dal primo momento in cui fu messo in cassaforte, 130 anni fa, il chilo campione perde letteralmente peso, quasi fosse una maledizione. Ogni 20 0 30 anni viene tolto dalla cassaforte e confrontato con i suoi cloni che sono praticamente in ogni paese civile, come abbiamo visto nel caso del nostro.  Di volta in volta i vari confronti hanno portato alla sconfortante scoperta che il chilo campione, imprigionato letteralmente in Francia, perde continuamente qualche microgrammo, ossia miliardesimo di grammo, al decennio. Sembra uno scherzo ma è gravissimo, se lo rapportiamo al tempo, cioè alla definizione di secondo, tanto per fare un esempio le contrattazioni in borsa operate da computer andrebbero in tilt completamente, non si avrebbe la certezza di quando è stato comprato, prima o dopo, un pacco di azioni.

Non si sa esattamente perché questo succeda, sono state fatte tante ipotesi, come ci racconta Fernicola, ma è stato giocoforza, dopo varie discussioni internazionali, passare, come per il secondo e il metro, a una definizione immateriale anche per la massa.

A questo punto, in modo piuttosto complesso che risparmiamo al lettore, mettendo insieme alcuni fra i maggiori fisici vissuti nel passato come Avogadro, Watt e Planck è stato definito il nuovo chilogrammo. Si è passati attraverso il numero di Avogadro, ricordi di scuola media cercansi, che ci dà il numero di particelle contenute in una quantità di sostanza, e per questo si è dovuto costruire una sfera di Silicio che pare sia l’oggetto più rotondo mai ottenuto dall’uomo. Pochi centimetri di diametro e assoluta perfezione. Pensiamo che se questa sfera, invece di stare in mano a una persona, fosse grande come la Terra l’Everest sarebbe una piccola escrescenza di pochi metri.  Il numero di atomi presenti in questa sfera è stato misurato con una precisione incredibile, come se, contando i granelli di sabbia contenuti in un metro cubo della stessa, sbagliassimo per un paio. Poi si è passati anche dalla costante di Planck, che associa la frequenza di una particella alla sua energia. Ma una volta ottenuta questa, tramite la famosissima espressione E = mc2  di Einstein possiamo passare alla definizione di chilogrammo.

Sembrano eccessive tutte queste premure? Facciamo un ultimo tentativo per convincere i più scettici: pensiamo a un circuito elettronico odierno, che in un paio di centimetri quadrati contiene milioni, molti, di elementi come i vecchi transistor. Bene magari, oggi come oggi, viene pensato in California, stampato in Italia e assemblato al resto dei componenti in Cina. Se non si avessero le stesse unità di misura definita con la precisione che a noi può sembrare quasi ossessiva, non funzionerebbe nulla perché il montaggio e tutto il resto sarebbe difettoso.

Di questo si è parlato ieri a Torino, in una conferenza per la settimana delle scienze, che ha preso in esame il problema delle unità di misura nel mondo che sta arrivando, quello degli androidi, i robot insomma. Noi non ce ne accorgiamo ma per camminare, prendere una forchetta, spostare un bicchiere chi più ne ha più ne metta il nostro cervello, aiutato dalla vista e gli altri sensi, misura continuamente. Lo stesso dovranno fare gli androidi, per non sbattere la metallica faccia sullo sportello aperto della cucina, come è capitato a parecchi di noi magari a causa di un sonnolento risveglio.

Dal primo gennaio, come ricorda infine Fernicola, avremo finalmente un sistema di unità di misura indipendente dai campioni fisici che, come disse il grande fisico Max Planck con parole visionarie agli inizi del ‘900 “saranno valide in ogni tempo e ogni cultura, anche extraterrestre e non umana”. Insomma forse a ET il prosciutto non piace, ma di sicuro usa lo stesso metro nostro se è furbo.