di Piero Giuseppe Goletto
L’INRiM, Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, è un ente pubblico di ricerca scientifica che svolge e promuove la ricerca nell’ambito della metrologia.
La metrologia è una branca della fisica dalle origini antichissime (già gli Egizi avevano le loro unità di misura). La metrologia che si occupa di studiare, realizzare, sviluppa e mantenere i campioni nazionali per le unità di misura necessari alla vita civile. Uno dei compiti dell’INRiM, che ha sede all’Istituto Elettrico Galileo Ferraris di Torino, è ad esempio la taratura dei diversi strumenti di misura utilizzati anche in campo commerciale. Taratura che è particolarmente delicata. Noi abbiamo in mente l’idea della barra di platino-iridio lunga un metro o del cilindro che rappresenta un chilogrammo. Non è più così. Le unità di misura di base - chilogrammo, metro, secondo, ampere, kelvin, mole e candela – vanno tutte definendosi in base a costanti universali della fisica. Non ci sarà cioè più il campione di platino-iridio che definisce, anche materialmente, il metro o il chilogrammo. Il metro viene definito correlandolo alla distanza percorsa dalla luce nel vuoto (che è uguale in tutto l’universo). Il chilogrammo viene invece definito sulla base di alcune proprietà degli atomi. Queste definizioni consentono misure più stabili e vere in tutto l’Universo perché, appunto, determinate sulla base di fenomeni fisici disponibili ovunque, dal momento che le costanti fisiche hanno lo stesso valore in ogni parte dell’universo.Un esempio di questa attività metrologica è l’ora esatta. Per generare l’ora esatta non si usa un orologio al quarzo bensì un orologio atomico. L’orologio atomico è un orologio che funziona con le oscillazioni di un atomo di cesio. Si possono così misurare, nell’arco di un secondo, circa 9,2 miliardi di oscillazioni. Se non sapete che farvene di una misura così precisa, pensate anche solo ai cronometristi delle Olimpiadi o della F1, che devono garantire una misura dei tempi molto più precisa del millesimo di secondo che ci viene proposta. O pensate al GPS che si basa tutto su orologi atomici ad alta precisione: ogni volta che usate un’app sullo smartphone per farvi guidare in un viaggio, la componente essenziale del sistema è l’orologio atomico collocato su almeno tre satelliti in orbita nello spazio. Tutte le ricerche inerenti alle tecnologie di comunicazione più avanzate si servono dell’INRiM e altrettanto per mettere a punto tecniche di misura utilizzabili in campo medico sia per il monitoraggio dei rischi per la salute sia nel nuovo campo della medicina di precisione.