Per più di un secolo, il chilogrammo standard è stato definito da un unico pezzo di metallo cilindrico conservato in un caveau vicino a Parigi, in Francia. Conosciuto come Prototipo Internazionale del Chilogrammo (IPK), era costituito da una lega di platino e iridio ed era attentamente custodito e mantenuto per garantirne la stabilità.

Tuttavia, col passare del tempo, è diventato evidente che l’IPK non era così immutabile come si pensava. Gli scienziati hanno scoperto che stava lentamente perdendo massa, probabilmente a causa di fattori come la contaminazione della superficie o le interazioni con l’ambiente. Ciò ha sollevato preoccupazioni circa l’affidabilità e la precisione del chilogrammo come unità di misura.

Per affrontare questi problemi, gli scienziati hanno iniziato a lavorare su una nuova definizione di chilogrammo basata su costanti fisiche fondamentali piuttosto che su un artefatto fisico. Dopo anni di ricerca e collaborazione internazionale, una nuova definizione è stata adottata nel 2018 dalla Conferenza Generale sui Pesi e le Misure (CGPM), il massimo organismo internazionale per i pesi e le misure.

La nuova definizione del chilogrammo si basa sulla costante di Planck, una costante fondamentale della natura che mette in relazione l'energia di un fotone con la sua frequenza. La costante di Planck è considerata una delle costanti più precise conosciute in fisica e il suo utilizzo nella definizione del chilogrammo fornisce una base più stabile e accurata per l'unità.

Per realizzare la nuova definizione, gli scienziati hanno sviluppato un apparato complesso noto come bilancia Kibble, che utilizza le forze elettromagnetiche per pesare con precisione gli oggetti rispetto alla costante di Planck. Confrontando la massa di un oggetto con la forza elettromagnetica che agisce su di esso, la bilancia Kibble può determinare la massa dell'oggetto con estrema precisione.

Con l'adozione della nuova definizione, il chilogrammo è di fatto “aumentato di peso”. Il valore esatto del chilogrammo è leggermente cambiato, ma solo di una piccola quantità che rientra nell'incertezza della definizione precedente. Il cambiamento è così piccolo che non ha alcun impatto pratico sulle misurazioni quotidiane, ma rappresenta un significativo passo avanti in termini di precisione e affidabilità nel campo della metrologia.

La ridefinizione del chilogrammo segna un notevole traguardo nella collaborazione scientifica e nella ricerca di una sempre maggiore precisione nelle misurazioni. Garantisce che l’unità standard di massa rimanga robusta, stabile e riconducibile alle costanti fondamentali della natura, aprendo la strada a continui progressi nella scienza, nella tecnologia e nell’industria.