La definición del kilogramo cambia para siempre


Réplica del Prototipo Internacional de Kilogramo. Crédito: Benoit Tessier / Reuters

Este 20 de mayo, Día Mundial de la Metrología, el kilogramo cambia para siempre.

Durante 130 años, el patrón del kilogramo ha sido un objeto material, un cilindro metálico denominado Grand K, guardado en una caja de vidrio especial y conocido como el Prototipo Internacional del Kilogramo; pero a partir de hoy su definición derivará de un valor establecido a partir de una constante física de la naturaleza, conocida como «constante de Planck». Este concepto proviene de la física cuántica y establece proporciones entre energía y frecuencia.

La constante de Planck, se puede utilizar junto con una balanza Kibble, una máquina de pesaje exquisitamente precisa, para calcular la masa de un objeto utilizando una fuerza electromagnética medida con precisión.

Balanza Kibble. Crédito:Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE.UU./Dominio Público

En noviembre del 2018, los 60 estados miembros de la Conferencia General sobre Pesos y Medidas aprobaron por unanimidad los cambios en la 26ª Conferencia General de Pesos y Medidas (cuyo acrónimo en francés es BIPM), que se celebró en la ciudad francesa de Versalles.

Thomas Grenon, director general del Laboratorio Nacional de Metrología y Ensayos de Francia explicó que el Grand K existe ya desde hace mucho tiempo y su masa puede cambiar, lo que no resulta conveniente, sobre todo teniendo en cuenta «los niveles de precisión que necesitamos hoy en día» con tecnologías de alta precisión.

Para la mayoría de nosotros las nuevas definiciones no supondrán cambios notables, ya que la variación del peso del kilogramo será solo de 0,00000001. En los almacenes, el kilo seguirá pesando lo mismo. Aunque para la comunidad científica se trata de un momento histórico, ya que sí afectará las mediciones de la ciencia y en la tecnología.

«Ahora ya no estaremos limitados por las limitaciones de los objetos en nuestra medida del mundo, sino que tendremos unidades accesibles universalmente que pueden allanar el camino a una mayor precisión e incluso acelerar el avance científico», dijo Barry Inglis, quien encabeza el Comité de Pesos y Medidas.

¿Por qué hicieron este cambio?

Todas las mediciones de masa modernas se derivan del kilogramo, ya sean microgramos de medicina farmacéutica o polvo de oro, kilos de fruta o pescado o toneladas de acero. El problema es que el prototipo no siempre pesa lo mismo. Incluso dentro de sus tres campanas de vidrio, recoge micropartículas de suciedad y se ve afectado por la atmósfera. A veces necesita limpieza, lo que puede afectar su masa.

Patrón del kilogramo. Crédito: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE.UU.

Eso puede tener profundas implicaciones. Si el prototipo perdiera masa, los átomos en teoría pesarían más, ya que el kilogramo base debe, por definición, siempre pesar un kilogramo. Los científicos han intentado durante décadas definir un valor constante para el kilogramo que se deriva de la física inmutable, de la misma manera que lo han hecho para otras unidades estándar (unidades SI) supervisadas por la Oficina de Pesas y Medidas.

De igual manera, otras tres unidades básicas, el amperio, el kelvin y el mol, también se han redefinido. En este caso resultó más sencillo cambiarlas, ya que no estaban basadas en un artefacto físico.

 


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Andrea González
Editora de Mystery Science Net. Tengo predilección por la ciencia y los misterios que esta engloba. Gracias por tu visita.

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