Después de décadas de innovadores trabajos de laboratorio, la comunidad científica y técnica del mundo está a punto de redefinir cuatro de las siete unidades base para el Sistema Internacional de Unidades (SI).
La votación para adoptar el cambio está programada para el 16 de noviembre de 2018, en Versalles, Francia.
Un voto afirmativo significaría que el kilogramo (masa), el kelvin (temperatura), el amperio (corriente eléctrica) y el mole (cantidad de sustancia) serían determinados por constantes fundamentales de la naturaleza en lugar de por objetos físicos.
Este cambio histórico será el cambio individual más grande en la medición internacional desde que se firmó el Tratado del Medidor en 1875.
Los científicos esperan que este cambio estimule la innovación tecnológica y reduzca el costo de muchos procesos de fabricación de alta tecnología.
ADIÓS AL KILO
Aaaaarranca la pelea por la nueva medición universal del kilogramo.
A la izquierda del cuadrilátero está el gran Kilo con K, un peso mosca, pero con masa de a kilo y el venerable respeto a su edad de 139 años.
A la derecha, el mismo hombrecito, de la misma categoría, sólo que más muchachón, porque nació en el año 1900 y viene decidido a ganar la batalla.
En estos términos anunció el periodista David Larousserie del diario francés Le Monde la homérica batalla, a todas luces la última, para el gran K y su apuesto retador por el título mundial de la nueva definición internacional del kE.
El combate fue agendado desde hace tres años, en 2014, por la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.
“Hasta ahora esta unidad de masa se definía tomando como base un patrón elaborado con una aleación de platino e iridio cuya pieza de referencia, el “IPK”, también conocido como el “gran K”, está almacenado precautoriamente en la ciudad de Sèvres, en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM por sus siglas en francés), junto con otras seis copias.
Sin embargo, a partir de 2019, si así lo decidirá este noviembre la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM por sus siglas en francés), y la decisión no va a ser tan sencilla.
En términos prácticos, lo que va a suceder es que va a desaparecer la referencia “k” de Kilo para ceder el paso a la letra H.
Una letra hache que, para quienes no lo saben, es el símbolo de la “Constante de Planck”, un concepto que se encuentra en la mismísima acta de nacimiento de la Mecánica Cuántica.
¿Y qué tiene que ver la Mecánica Cuántica que descubrió el científico Max Planck en el año 1900 con la medición más exacta de cada kilo de jitomates que vende la marchanta en el mercado?
Para no meterse en problemas, el periodista Larousserie sólo adelanta un concepto básico: “la mecánica cuántica tiende un puente entre la energía y su frecuencia.
“Une la energía, por dar un ejemplo, de un fotón (unidad de medida de la luz, de la luminosidad) a su frecuencia que tiene un valor de: 6.62607015 x 10 a la potencia 34”.
¿Quéee? Bueno. Por ahora basta saber que el campeón de la pelea no va a ser el gran K o “IPK”, o como se llame, sino el muchachón más joven porque es el que va a medir con mucho mayor precisión cada kilo de verduras que compremos en el mercado. ¡Uf!
LA DECISIÓN
Durante 130 años fue el referente absoluto: el «gran K», un cilindro de platino e iridio conservado en Francia, que será sustituido por una constante matemática que fijará lo que es exactamente un kilo, en la era de las tecnologías de alta precisión.
Como no es posible calibrar todas las balanzas del mundo en función de este objeto, existen seis copias-testigo.
La 26ª reunión de la Conferencia General de Pesos y Medidas, que se celebra entre el martes y mañana viernes en Versalles, al oeste de París, prevé aprobar una nueva definición del kilo formulada a partir de la constante de Planck (h) de la física cuántica.
– La pequeña h –
Oficialmente, el «gran K» cederá su lugar en mayo a la pequeña «h». Esta constante, descubierta en 1900 por el físico Max Planck es el producto de una energía por un tiempo.
La unidad seguirá siendo la misma, es decir, se seguirá hablando de kilos; solo cambiará su definición.
Pero ¿por qué este cambio? El objeto físico vive su vida, puede fluctuar , lo que plantea un problema dado los niveles de precisión que necesitamos hoy en día, con las tecnologías de alta precisión.
Los científicos se dieron cuenta de que si bien el prototipo y las copias fueron fabricados en la misma época, de la misma manera y conservados en las mismas condiciones, la masa del primero varió respecto al resto, de unos 50 microgramos.
Y ello, pese a que el BIPM multiplicó las precauciones para protegerlo. «Está conservado bajo tres campanas de cristal, en una caja fuerte situada en una sala ultra-limpia del sótano» del Pabellón de Breteuil de Sèvres, indica Estefania De Mirandes, secretaria ejecutiva del Comité Consultor de las Unidades del BIPM.
La caja está cerrada con tres llaves, conservadas por tres responsables que deben estar presentes simultáneamente para poderla abrir. El acceso a la sala requiere una autorización especial. Una vez al año, se abre la caja para verificar el estado del IPK.
Todas estas medidas dejarán de ser necesarias con la sustitución del cilindro por la constante de Planck, que se medirá mediante una balanza de Watt, también llamada balanza de Kibble, en referencia a su inventor, el físico británico Bryan Kibble, que logró convertir una masa en una potencia eléctrica medida en vatios.
Pocos países poseen actualmente una Balanza de Watt, entre ellos Francia.
La Conferencia General de Pesos y Medidas reúne a representantes de los 60 Estados miembros y de 42 países y entidades económicas asociadas.
Los tiempos cambian, versión gráfica y detallada.
