Anche nelle società più primitive vi sono relazioni regolate dalla misura di un qualche cosa, sia esso il tempo di una celebrazione religiosa, l’area di un appezzamento di terreno o il peso ed il volume di una qualche merce. La garanzia e la stabilità di tali relazioni è un valore irrinunciabile per la sussistenza della stessa società e può essere ottenuta solo attraverso l’adozione di un corrispondente insieme di unità di misura garantite dalla massima autorità. Ciò spiega il legame quasi simbiotico che nelle diverse società si è venuto a stabilire tra stato ed unità di misura. Da un lato una efficiente amministrazione dello stato richiedeva un sistema di unità di misura per la pianificazione, produzione di beni, difesa, tassazione etc. etc. Dall’altro, la validità nel tempo e su tutto il territorio di tale sistema di unità di misura non poteva che essere garantita dallo stato.

ll calendario che scandiva il tempo della intera comunità nell’antico egitto era sotto il diretto controllo delle massime autorità religiose mentre il mese intercalare che di tanto in tanto allungava l’antico calendario babilonese per riallinearlo con le stagioni veniva decretato dal re. La necessità di legittimare al massimo grado le unità di misura condusse alla introduzione delle unità antropomorfiche derivate da specifiche parti del corpo del re o dell’imperatore o da immagini sacre. Hanno questa origine l’antico cubito egiziano (distanza tra gomito e punta delle dita) diviso in palmi e dita, il braccio torinese (corrispondente ad 1/3 della lunghezza della immagine della sacra sindone) e forse anche la iarda inglese introdotta da Enrico I (distanza tra la punta del naso e la punta delle dita).

Storicamente, la presenza di uno stato forte e organizzato è stata sempre accompagnata da un sistema di unità di misura stabile e condiviso, mentre i momenti di maggiore frammentazione politica hanno fatto invariabilmente riaffiorate le antiche unità, spesso irrazionali e valide solo localmente, con effetti fortemente depressivi sullo scambio delle conoscenze e sulle attività economiche e commerciali.

L’espansione di Roma, oltre le istituzioni politiche, la lingua ed il diritto, diffuse il calendario, il miglio e le diverse unità di peso e superficie presso le popolazioni del bacino mediterraneo che lasciarono il posto alle vecchie unità regionali con la caduta dell’impero.

Il vasto programma di riforme avviato nel 789 da Carlo Magno con il celebre documento Admonitio Generalis, tra le numerose leggi prevedeva l’istituzione di un sistema comune di pesi e misure “affinché tutti, nelle città e nei monasteri, abbiano misure uguali e rette, e pesi giusti e uguali”. La moltiplicazione dei centri di potere a seguito della caduta dell’impero carolingio e l’affermazione del sistema economico feudale favorirono una fortissima frammentazione in ambito metrologico. Ancora nel ‘700, nella sola Parigi, si contavano oltre 800 diverse unità di misura tra lunghezze, pesi e superfici, spesso indicate con lo stesso nome ma con un valore dipendente dal contesto per cui la libbra dei fornai era diversa dalla libbra dei commercianti di ferro.

Le forze che contrastarono questo processo di frammentazione e posero le basi per la unificazione delle unità di misura furono essenzialmente due. Da un lato, l’espansione del mercato verso una dimensione mondiale avviata dalle scoperte geografiche del rinascimento. Dall’altro, lo sviluppo delle scienze sperimentali nel corso del XVII secolo. Notevolissimo esempio del nuovo corso intrapreso dalla metrologia è la proposta dell’astronomo Jean Picard. Nel 1670 suggerisce di fondare il sistema di unità di misura sulla unità di tempo, ovvero il secondo, e di assumere come unità della lunghezza quella del pendolo che batte il secondo, introducendo per la prima volta il concetto, che sarà proprio della moderna metrologia, di ancorare l’unità di misura non ad un manufatto ma piuttosto ad un fenomeno naturale incoruttibile e sempre riproducibile. Successivi studi, tra cui ricordiamo quelli l’italiano Tito Livio Burattini, svilupparono la nuova scienza della metrologia e tra il 1789 ed il 1790 l’Inghilterra, gli Stati Uniti e la Francia rivoluzionaria – le “nazioni del mondo più illuminate” come ebbe a dire Condorcet in una seduta della Accademia delle Scienze di Francia – erano pronte a trasformare le proposte degli scienziati in leggi approvate dal parlamento.

Già nel 1790, una deliberazione della Assemblea Nazionale Costituente – che elaborò il programma delle riforme sociali, politiche e culturali della francia rivoluzionaria – incaricava l’Accademia delle Scienze di Francia di studiare un sistema universale di pesi e misure, espressione di una razionalità che prima il rinascimento e poi l’illuminismo avevano posto al centro di tutte le attività umane. Nei nove anni successivi, i migliori scienziati della Francia del tempo diedero forma al Sistema Metrico Decimale. Esso adottava una sola base, quella decimale, per cui le unità venivano aumentate o diminuite attraverso moltiplicazioni o divisioni ripetute di un fattore 10. Le unità di misura erano tutte derivate dalla natura e dunque virtualmente eterne, immutabili e disponibili per chiunque. Ad esempio l’unità di misura della lunghezza era il metro definito come 1/10.000.000 della distanza che separa l’equatore dal polo nord, mentre l’unità di misura della massa era il kilogrammo definito come la massa di acqua contenuta in un cubo di lato pari a 1/10 metri. Come mostreremo nella sezione del museo dedicata allo spazio, la distanza tra equatore e polo nord fu effettivamente misurata e la sua decimilionesima parte fu materializzata in una barra di platino, così come la massa di acqua contenuta in un cubo di lato pari a un decimo di metro che fu materializzato in un cilindretto di platino. Entrambi i manufatti fornirono il metro e la massa campione per quasi 100 anni, diffondendosi in tutta l’europa del tempo soprattutto con gli eserciti napoleonici piuttosto che attraverso le iniziative diplomatiche di Talleyrand.

L’unità di misura del tempo ebbe meno successo poiché l’antichissima pratica babilonese di misurare gli angoli per mezzo di una base sessagesimale risultò insuperabile e la nuova base decimale in questo caso non attecchì. Il Sistema Metrico Decimale della Francia rivoluzionaria, infatti, proponeva di dividere il giorno solare in 10 parti piuttosto che in 24 parti, introducendo le ore decimali. Poi divideva ogni ora decimale in dieci parti piuttosto che in 60 parti, introducendo il minuto decimale. Infine divideva il minuto decimale in 10 parti, piuttosto che in 60 parti, introducendo il secondo decimale. Il secondo decimale ebbe vita e diffusione assai limitate e pochi decenni dopo venne ufficialmente sostituito con il tradizionale secondo di cui parleremo nel seguito.

Il passo decisivo verso la unificazione delle unità di misura in ambito internazionale fu però compiuto solo nel 1875 con la Convenzione del Metro, un trattato cui aderirono inizialmente 17 paesi e che adottò come punto di partenza il Sistema Metrico Decimale francese. Oggi ben 89 paesi aderiscono alla Convenzione del Metro che gestisce le unità di misura a livello internazionale attraverso tre organismi:

1. La Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM, Conférence Générale des Poids et Mesures). Composta dai rappresentanti dei paesi aderenti alla Convenzione del Metro, stabilisce le linee di indirizzo generali e cura i necessari accordi politici tra gli stati partecipanti.
2. Il Laboratorio Internazionale dei Pesi e delle Misure (BIPM, Bureau International des Poids et Mesures). Finanziato dagli stati membri, impiega ricercatori di diversa nazionalità ed ha sede, con status di extraterritorialità, presso Sèvres, vicino a Parigi. Esso ha il compito di stabilire i campioni primari delle grandezze fisiche e di conservare e diffondere nel mondo i prototipi.
3. Comitato Internazionale dei Pesi e delle Misure (CIPM, Comité International des Poids et Mesures). Costituito da 18 membri scelti tra gli stati aderenti la Convenzione del Metro, ha il compito di assicurare l’attuazione delle delibere della CGPM.

La Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure si riunisce a Parigi ogni cinque anni circa per deliberare in merito alle questioni metrologiche più rilevanti di interesse internazionale. Nel 1960, in occasione della XI riunione, la CGPM introdusse il sistema di unità di misura attualmente in vigore, il Sistema Internazionale, un «insieme di definizioni e di regole che forniscono il mezzo per ottenere tutte le unità necessarie nella fisica, nella chimica e nella tecnologia in modo coerente e omogeneo». La universalità dei concetti di metro, secondo, chilogrammo etc etc danno una misura concreta del grado con il quale il Sistema Internazionale ha realizzato quel processo che i grandi imperi dell’antichità e le più recenti rivoluzioni culturali del rinascimento e dell’illuminismo avevano intrapreso ma non completato.