| Riferimento | Catene (ch) | Ångström (Å) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 0.0147638 ch | 2.97 × 109 Å |
| Average adult human height | 0.0845065 ch | 1.7 × 1010 Å |
| A football pitch (length) | 5.21952 ch | 1.05 × 1012 Å |
| A marathon | 2097.5 ch | 4.2195 × 1014 Å |
| Height of Mount Everest | 439.881 ch | 8.849 × 1013 Å |
La catena è un’unità di lunghezza pari a 66 piedi, 22 iarde o esattamente 20,1168 metri. Occupa una posizione singolare nel sistema imperiale: è l’unità che collegava la misurazione quotidiana al rilievo dei terreni.
Deve il nome a un oggetto materiale. Il matematico inglese Edmund Gunter introdusse nel 1620 una catena da agrimensore formata da 100 maglie di ferro. L’espediente risolveva un problema reale: le superfici erano registrate in acri, unità ereditata dall’agricoltura medievale, mentre le distanze si misuravano in piedi e iarde. Gunter scelse una lunghezza che conciliava i due sistemi. Dieci catene quadrate fanno esattamente un acro, e 80 catene fanno un miglio, sicché un agrimensore poteva misurare in catene e ricavare al contempo la superficie in acri e la distanza in miglia senza scomodi fattori di conversione.
La catena ha plasmato il paesaggio di diversi paesi. Il Public Land Survey System degli Stati Uniti, che dal 1785 divise gran parte dell’Ovest americano in township e sezioni, fu tracciato in catene. Una sezione è un miglio quadrato, cioè 80 catene di lato, e il reticolo che ne è derivato resta visibile nell’andamento delle strade e nei confini dei campi del Midwest. Rilievi analoghi in Canada, Australia e Nuova Zelanda usarono la stessa unità, e gli atti di proprietà più antichi di quei paesi citano tuttora misure in catene.
Il cricket la conserva in forma sportiva. Il pitch misura 22 iarde fra i wicket, cioè esattamente una catena, una lunghezza fissata molto prima che le regole del gioco fossero messe per iscritto.
Le ferrovie britanniche continuano a usare la catena per individuare elementi lungo una linea. Le posizioni si registrano con una progressiva in miglia e un valore in catene, sicché 12 miglia e 40 catene individua un punto con precisione. La convenzione sopravvive negli schemi di segnalamento e negli archivi tecnici nonostante la metricazione generale.
La catena si suddivide in 100 maglie di 7,92 pollici ciascuna, offrendo agli agrimensori una suddivisione decimale entro un sistema che decimale non era.
Una catena equivale a 22 iarde, 66 piedi o 20,1168 metri.
L’ångström è un’unità di lunghezza pari a un decimiliardesimo di metro, ossia 0,1 nanometri. Prende nome da Anders Jonas Ångström, il fisico svedese che la impiegò nella sua mappa dello spettro solare del 1868. Il simbolo è Å, una lettera presa in prestito dall’alfabeto svedese.
L’ångström sopravvive perché corrisponde alla scala degli atomi. Un atomo di idrogeno ha un raggio di circa 0,5 Å. Un legame singolo carbonio-carbonio misura all’incirca 1,5 Å. Esprimere questi valori in nanometri produce decimali scomodi, sicché cristallografi, spettroscopisti e biologi strutturali continuano a preferire l’unità più antica. Le strutture proteiche depositate nelle banche dati pubbliche sono tuttora descritte dalla loro risoluzione in ångström, e una struttura risolta meglio di 2 Å è considerata di alta qualità.
Anche le lunghezze d’onda della luce visibile ricadono in un intervallo comodo. La luce rossa si colloca vicino ai 7000 Å e la violetta intorno ai 4000 Å. Le lunghezze d’onda dei raggi X si raggruppano attorno a 1 Å, ed è esattamente per questo che la diffrazione dei raggi X rivela la spaziatura atomica: la sonda e il bersaglio hanno la stessa dimensione.
L’ångström non fa parte del Sistema internazionale di unità. Il BIPM lo elenca fra le unità ammesse all’uso con il SI ma ne scoraggia nuove applicazioni, preferendo il nanometro o il picometro. Tale indicazione ha avuto scarso effetto nei campi in cui l’unità è radicata. La produzione di semiconduttori ne offre un esempio chiaro. I nodi di processo sono stati indicati in nanometri per decenni ma, via via che le strutture si riducevano, il settore ha cominciato a esprimere lo spessore dell’ossido di gate in ångström, e Intel ha battezzato una generazione della propria tecnologia era Angstrom.
Leggere la letteratura scientifica più antica richiede attenzione. Prima di essere legato al metro, l’ångström era definito rispetto a una precisa riga spettrale del cadmio, e i valori pubblicati agli inizi del Novecento possono discostarsi lievemente da quelli odierni. L’Unione Astronomica Internazionale adottò quella definizione spettroscopica nel 1907, che rimase in vigore finché il metro stesso non fu ridefinito rispetto al cripto nel 1960. Lo scarto è piccolo ma reale, e conta quando si confrontano misure spettrali storiche con quelle attuali.
La conversione è immediata. Un ångström equivale a 10-10 metri, 0,1 nanometri o 100 picometri. Dieci ångström fanno un nanometro.