Una bilancia è qualsiasi dispositivo utilizzato per determinare il peso di un oggetto; normalmente include una bilancia che indica il peso o confronta l’oggetto con pesi noti calibrati. Bilance di molti tipi esistono fin dalla preistoria e potrebbero essere state semplici come confrontare un oggetto da acquistare in una mano con una pietra nell’altra. Nel 21° secolo, le bilance possono misurare qualsiasi cosa, dalle piccole particelle ai veicoli spaziali, utilizzando la tecnologia da complesse apparecchiature digitali a semplici bilance utilizzate per migliaia di anni.
Perso nella storia è qualsiasi indicazione di quando gli umani hanno usato per la prima volta le scale. Le vendite di merci a peso sono state comuni per migliaia di anni e potrebbero essere state ottenute prima appendendo un oggetto a un’estremità di un bastone e bilanciandolo con una pietra o un altro oggetto per il confronto. Nel tempo, la necessità di pratiche commerciali coerenti ha portato allo sviluppo di pesi e misure standard. Ai romani è spesso attribuito lo sviluppo della bilancia e di termini come la sterlina usata per descrivere il peso.
Sulla Terra, peso e massa sono gli stessi, a causa della gravità terrestre. Una bilancia misura la massa di un oggetto o di una persona sotto l’effetto dell’attrazione gravitazionale terrestre, nota come gravità unica. Su altri pianeti con meno gravità, un oggetto peserà meno ma la sua massa non cambia. Nello spazio, gli oggetti sono chiamati “senza peso”, il che non significa che abbiano perso massa, solo gli effetti della gravità che possono essere misurati su una bilancia.
Una scala semplice utilizzata fin dall’epoca romana è la bilancia o scala a trave. Le bilance sono spesso costituite da un braccio orizzontale o una trave supportata al centro, con un cestello o un vassoio supportato a ciascuna estremità. I materiali da pesare vengono posizionati su un vassoio, un peso di riferimento di una quantità nota viene posizionato sull’altro vassoio e il peso viene modificato o i materiali vengono aggiunti o rimossi fino a quando i due non sono bilanciati e il raggio è orizzontale.
Nel 19° secolo, furono sviluppate bilance utilizzando molle calibrate per pesare i materiali. Gli oggetti da pesare venivano posti su un tavolo piatto collegato a un meccanismo a molla avvolta, con un puntatore attaccato al centro della molla. Il peso dell’oggetto ruotava la molla e la lancetta indicava il peso su un quadrante o grafico stampato o inciso, consentendo una misurazione diretta senza la necessità di aggiungere pesi o regolare un bilanciere.
Con lo sviluppo dell’elettronica nel XX secolo, è stato possibile produrre una bilancia con parti mobili minime. Un misuratore di forza digitale potrebbe essere collegato alla parte inferiore del tavolo di pesatura e un segnale elettronico inviato all’apparecchiatura di elaborazione che potrebbe leggere direttamente il peso. Queste bilance digitali erano portatili, resistenti e facili da calibrare. Molti paesi sviluppati nel 20° secolo hanno pesato camion stradali commerciali, sia per valutare le compagnie di autotrasporto per le tasse stradali, sia per prevenire camion sovrappeso che non erano sicuri e danneggiavano le strade.
La chiave per una buona misurazione del peso è sapere che la bilancia è precisa. La calibrazione è necessaria su base regolare e sin dai tempi storici diverse società hanno inventato un’ampia gamma di tecniche di calibrazione, sistemi di denominazione e regolamenti. Paesi diversi possono aver utilizzato sistemi di pesi diversi, ma è diventato evidente che erano necessari pesi calibrati standard in modo che tutte le bilance fossero regolate in modo simile.
Nel corso del tempo, i governi hanno iniziato a creare pesi e misure standard per i beni commerciali, sia per prevenire le frodi che per fornire una base per la tassazione. Molti paesi nel 21° secolo avevano agenzie responsabili dell’ispezione e della certificazione delle bilance utilizzate per la vendita di un’ampia gamma di merci. I pesi calibrati sono stati accuratamente fabbricati, mantenuti e sottoposti a controlli incrociati in modo che tutte le bilance fossero coerenti nelle loro misurazioni.