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DEFINIZIONE
DI METRO
La prima convenzione definiva il metro (m), come la decimilionesima
parte della distanza tra l'equatore e il Polo Nord, calcolata
lungo il meridiano passante per Parigi; le difficoltà
ad applicare tale definizione, causate dalla forma sferica
della Terra, indussero gli studiosi a ridefinire il metro
come la distanza tra due linee sottili incise su una sbarra
di platino-iridio, prototipo del metro internazionale, conservato
all'Ufficio Internazionale di Pesi e Misure di Sèvres
(Parigi). In una successiva definizione, il metro venne assunto
come 1.650.763,73 volte la lunghezza d'onda della luce rosso-arancione
emessa dall'isotopo 86 del cripto; tuttavia le esigenze scientifiche
condussero a una ancor più accurata definizione, che
venne data nel 1983, quando si attribuì al metro la
medesima lunghezza della distanza percorsa dalla luce nel
vuoto nell'intervallo di tempo di 1/299.792.458 secondi.
GEOIDE
ED ELLISSOIDE
Anche se la Terra non ha una curvatura uniforme e una superficie
regolare, per alcuni scopi particolari, come la realizzazione
di carte geografiche, si opera come se così fosse.
La superficie di riferimento per eccellenza è il livello
del mare, ma poiché nemmeno questo è perfettamente
uguale dappertutto, ci si riferisce a una superficie ideale,
il cosiddetto geoide. Per visualizzare il geoide si deve immaginare
la superficie terrestre come si presenterebbe se non vi fossero
fenomeni di marea e se i mari di tutta la Terra fossero perfettamente
comunicanti, e quindi rigorosamente allo stesso livello. Il
geoide viene definito come superficie equipotenziale della
gravità, ovvero come la superficie sulla quale l'accelerazione
prodotta dalla forza di gravità è identica in
ogni punto. Il geoide è una superficie liscia che può
essere approssimata da un ellissoide. Quest'ultimo è
un solido che si ottiene facendo ruotare un'ellisse attorno
al suo asse minore, e assomiglia a una sfera schiacciata ai
poli.
STORIA
DELLA GEODESIA
Il geografo greco Eratostene, vissuto nel III secolo a.C.,
fu uno dei primi a misurare con una buona precisione la lunghezza
del meridiano terrestre. Prima di ottenere risultati migliori
fu necessario attendere il XVIII secolo: nel 1735 le spedizioni
francesi in Perù e in Lapponia (guidate rispettivamente
da Charles-Marie de La Condamine e Pierre-Louis Maupertuis)
misurarono per la prima volta un arco di meridiano ricorrendo
al procedimento della triangolazione. Le leggere discrepanze
di misurazione dimostrarono che la forma sferica della Terra
è leggermente schiacciata ai poli, come era stato previsto
da Isaac Newton. Queste importanti acquisizioni permisero
a Jean-Baptiste-Joseph Delambre e a Pierre-François-André
Mechain di fissare con precisione la lunghezza del metro,
definito come un decimilionesimo della distanza fra equatore
e Polo Nord, calcolata sul meridiano passante per l'Osservatorio
di Parigi.
TECNICHE
ATTUALI DI MISURAZIONE
Dalla metà del XX secolo, i geodeti sfruttano onde
elettromagnetiche di varia lunghezza per compiere misurazioni
su lunghe distanze e in questo modo hanno potuto raffinare
notevolmente i dati disponibili precedentemente. Ad esempio,
con il metodo noto come Very Long Baseline Interferometry
(VLBI, Interferometria a lunghissima base), si elaborano i
segnali provenienti da un quasar e ricevuti da due radiotelescopi
astronomici molto lontani tra di loro (anche decine di migliaia
di chilometri). Il ritardo temporale con cui il segnale perviene
ai due radiotelescopi permette di calcolare la distanza fra
di essi con un margine di errore inferiore al centimetro.
Sempre più utilizzati per le misurazioni geodetiche
sono i satelliti artificiali. Il Global Positioning System
(GPS) è un sistema statunitense di 24 satelliti che
permette a chiunque sia dotato di un apposito strumento di
ricezione di determinare le proprie coordinate in un punto
qualsiasi della superficie terrestre con una margine di errore
in qualche caso inferiore al centimetro. Anche la Russia dispone
di un sistema satellitare analogo, denominato GLONASS (Global
Navigation Satellite System). Esistono inoltre sistemi laser
che permettono di misurare gli effetti della gravità
terrestre sull'orbita di particolari satelliti. I satelliti
altimetrici sfruttano un sistema radar per misurare il livello
della superficie oceanica e contribuire così a definire
la forma del geoide. Le tecnologie satellitari, in grado di
rilevare i minimi cambiamenti relativi delle posizioni di
diversi punti sulla superficie terrestre, vengono inoltre
impiegate per valutare i movimenti relativi delle zolle crostali
ed effettuare misurazioni utili alla previsione dei terremoti.
Sistema metrico decimale
Sistema decimale di unità di misura (dal greco metron,
"misura") introdotto per legge in Francia nel 1793,
e successivamente adottato nella maggior parte dei paesi del
mondo.
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