Réplica dun quilo orixinal, que era un obxecto físico. Foto: Wikimedia.

Día histórico: hoxe entra en vigor a nova definición do quilo

Este 20 de maio, Día Mundial da Metroloxía, o kg deixa de ser un obxecto físico para medirse pola constante de Plank

Hoxe é o día: o quilo deixa de ser un cilindro metálico gardado nos sotos do Pavillón de Breteuil, preto de París. Porque o Prototipo do Quilogramo Internacional (IPK, nas súas siglas en inglés), empregado para calibrar os patróns oficiais da unidade de masa, xubílase tras 129 anos de servizo.

A histórica decisión foi adoptada o pasado 16 de novembro na vixésimosexta edición da Conferencia Xeral de Pesos e Medidas, celebrada en Versalles, e onde os 60 estados membros votaron por unanimidade unha nova definición para o quilogramo. Que xa non é un obxecto físico, susceptible de deteriorarse, senón que queda asociado a unha constante da natureza, que é inamovible.

O novo quilo non vai afectar para nada á nosa vida diaria. Non hai que facer cambios na báscula do baño nin pedir doutro xeito o peixe ou a froita nos postos do mercado. Entre outras cousas, o axuste é imperceptible para a vida cotiá, pero ten moita importancia para os científicos.

Ademais do quilogramo, tamén cambian o amperio, o mol e o kelvin. E non é a primeira vez que cambian as medidas. A novidade é que esta vez se pretende que sexa a derradeira. Porque os científicos levan anos traballando para asociar estas unidades a constantes da natureza, que non vaian mudar co paso do tempo.

'Le Grand K', o cilindro de platino e iridio que se emprega como referencia internacional para medir o quilo, custodiado na Oficina Internacional de Pesos e Medidas de Paris. Fonte: BIPM.
‘Le Grand K’, o cilindro de platino e iridio que se emprega como referencia internacional para medir o quilo, custodiado na Oficina Internacional de Pesos e Medidas de Paris. Fonte: BIPM.

Durante varias décadas, na escola ensinaban que a medida de referencia para o metro foi unha barra de platino e iridio depositada na Oficina de Pesos e Medidas de París. Esta definición chegou en 1889 para substituír á anterior: o metro era antes “a dezmillonésima parte do cadrante do meridiano terrestre que pasa por París”. Un galego, o matemático José Rodríguez, contribuíu cos seus estudos no século XIX a mellorar esa definición.

Máis tarde, en 1960, o metro pasou das grandes dimensións do planeta Terra ao diminuto mundo atómico. Metro pasou a ser “1 650 763,73 veces a lonxitude de onda no baleiro da radiación laranxa do átomo do criptón 86”. A precisión era cincuenta veces superior á do patrón de 1889.

Finalmente, en 1983 chegaría a definición actual e constante de metro, porque vai asociada á velocidade da luz: “a distancia que percorre a luz no baleiro nun intervalo de 1/299 792 458 segundos”.

Falamos do metro para que quede claro que as definicións das unidades teñen mudado moito ao longo da historia.

Pola súa parte, o quilogramo, a medida da masa, era unha das poucas unidades que conservaba a definición do século XIX, entendida como a masa dun cilindro de iridio e platino depositado tamén en París. Pero desde hai bastantes anos, existe un problema serio: o quilo que representa a todos os quilos do mundo está perdendo masa. O patrón, protexido por un gran dispositivo de seguridade, é constantemente pesado con balanzas de grande exactitude, que detectaron o seu ‘desgaste‘.

Este quilo cilíndrico tiña varias copias repartidas polo mundo. E os científicos detectaron diferenzas de ata 50 microgramos entre cada peza, porque gañan átomos ou os perden. O resultado é intolerable: podemos medir en quilos pero non temos unha definición exacta do que é un quilo. “É un escándalo que a unidade de masa sexa todavía un obxecto físico”, comentaba recentemente William Phillips, premio Nobel de Física.

Tal e como conta este artigo publicado en Nature, a Oficina Internacional de Pesos e Medidas anunciou a aprobación dos cambios na definición do quilo, do amperio, do kelvin e o do mol. Será o maior cambio desde 1960, e entrará en vigor en 2019, probablemente o 20 de maio, aniversario do Tratado do Metro de 1875.

Este cambio non terá repercusións inmediatas no noso día a día, pero contribuirá a mellorar aínda máis a exactitude das investigacións científicas.

Desde este luns, cando se celebra o Día Mundial da Metroloxía, o quilo definirase en relación coa constante de Planck, central na teoría da mecánica cuántica e que debe o nome a un dos seus pais, o físico e matemático alemán Max Planck. É unha constante física considerada invariable, cun valor adimensional e universal que pode ser reproducida nun laboratorio sen estar suxeita a un obxecto físico.

E así quedarán as novas definicións:

Quilogramo: Pasa a ser medida a través da balanza de Watt, que compara a potencia mecánica coa potencia electromagnética.

Amperio: calcúlase a partir dunha bomba de electróns que xera unha corrente que se pode medir contando electróns individuais. Ata agora medíase a través dun experimento que xeraba unha forza entre dous cables infinitos.

Kelvin: a medida empregada para a temperatura pasea a calcularse mediante termometría acústica, coa frecuencia das ondas sonoras que resoan dentro dunha esfera de gas, proporcional á velocidade media dos átomos do seu interior. Hoxe en día aínda se mide a través dunha temperatura e presión na que coexisten a auga, o xeo e o vapor de auga en equilibrio.

Mol: a magnitude que expresa a cantidade de partículas existentes nas substancias tamén ve modificado o seu cálculo. Faise a través dun láser que determinará a cantidade de átomos que hai nunha esfera perfecta de silico puro-28. Ata agora, definíase como a cantidade de substancia que hai nun sistema con tantas entidades elementais como átomos hai en 0,012 kg de carbono-12.

DEIXAR UNHA RESPOSTA

Please enter your comment!
POLÍTICA DE COMENTARIOS:

GCiencia non publicará comentarios ofensivos, que non sexan respectuosos ou que conteñan expresións discriminatorias, difamatorias ou contrarias á lexislación vixente.

GCiencia no publicará comentarios ofensivos, que no sean respetuosos o que contentan expresiones discriminatorias, difamatorias o contrarias a la ley existente.

Please enter your name here

Este sitio emprega Akismet para reducir o spam. Aprende como se procesan os datos dos teus comentarios.