Re: esperimenti SI

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Tue, 14 May 2002 20:12:59 +0200

Paolo Sirtoli ha scritto:
> Qualcuno sa spiegarmi bene con quali criteri si scelgono gli esperimenti per
> definire le costanti del SI?
Proprio bene non credo... Ti posso dare un'idea generale.
Si cerca di trovare procedimenti di misura quanto possibile stabili,
riproducibili, indipendenti da condizioni particolari. E se si puo'
anche non troppo complicati da realizzare.
Un tempo (diciamo fino a circa 50 anni fa) si tendeva a definire dei
"campioni" (vedi la famosa sbarra di platino-iridio per la lunghezza, il
kg campione per la massa, ecc.). Poi si e' andati verso la ricerca di
definizioni basate su costanti universali (per es. l'attuale definizione
del secondo o del kelvin).

> Perche' per definire l'ampere si usano i conduttori infinitamente rettilinei
> alla distanza di un metro e se ne misura la forza attrattiva? Non sarebbe
> meglio scegliere un esperimento ad esempio nel mondo dei semiconduttori?
La storia dell'unita' di corrente (o di carica) e' stata molto
travagliata, come certo sai: si e' passati attraverso la definizione
elettrolitica del coulomb, attraverso l'ohm definito da una certa
colonna di mercurio, ora abbiamo la definizione elettrodinamica che
dici.
Pero' credo che le cose cambieranno ancora (se non sono gia' cambiate:
non sono completamente aggiornato). Esistono almeno due effetti che
possono servire:
1) L'effetto Josephson, che permette di connettere una d.d.p. a una
frequenza. La costante e' 2e/h, ed e' nota con almeno 7 cifre. L'inverso
h/2e e' il quanto di flusso magnetico.
2) L'effetto Hall, che definisce una resistenza h/e^2 = 2.58e5 ohm
circa, nota con 8 cifre.

E' chiaro che se si adottasse l'una o l'altra come definizione, ne
seguirebbero tutte le unita' elettriche usando il joule come unita' di
energia.
Oppure, usandole entrambe, se ne potrebbe ricavare il joule, e quindi
indirettamente si ridefinirebbe il kg, che e' rimasta l'unica unita'
definita attraverso un campione.

Questo e' dove arrivo io. Forse (non e' difficile) c'e' chi ne sa di
piu', e lo leggero' volentieri.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Tue May 14 2002 - 20:12:59 CEST