Las formas de medir el kilogramo, el amperio, el kelvin y el mol cambiar¨¢n a partir de 2018

La mayor revisi¨®n del Sistema Internacional de Unidades (SI) desde su instauraci¨®n en 1960 se est¨¢ llevando a cabo. La Conferencia General sobre Pesos y Medidas (CGPM), que supervisa el SI, redefinir¨¢ en noviembre de 2018 cuatro unidades cient¨ªficas b¨¢sicas: el amperio, el kilogramo, el kelvin y el mol. Los cambios entrar¨¢n en vigencia en mayo de 2019.?

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En busca del kilogramo universal

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La Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM, por sus siglas en franc¨¦s) ya ha revisado estos planes de modificaci¨®n en una reuni¨®n que tuvo lugar la semana pasada cerca de Par¨ªs, seg¨²n informa la revista de divulgaci¨®n cient¨ªfica Nature.

Las redefiniciones de estas unidades se basar¨¢n en relaciones con constantes fundamentales, en lugar de constantes abstractas o definiciones arbitrarias, como sucede en la actualidad. Esto permitir¨¢ a los cient¨ªficos que trabajan con el m¨¢s alto nivel de precisi¨®n hacerlo de m¨²ltiples maneras, en cualquier lugar o momento y en cualquier escala. Adem¨¢s, estos cambios no afectar¨¢n a las escalas convencionales.

Nuevas unidades redefinidas por experimentos

Bajo este nuevo sistema SI, los investigadores podr¨¢n usar varios experimentos para relacionar constantes con cada una de las unidades de medida.

El kilogramo (unidad b¨¢sica de masa) est¨¢ actualmente definido por la masa que tiene un cilindro de platino-iridio con unas altura y dimensi¨®n espec¨ªficas. Esto presenta un problema. Los objetos pueden perder ¨¢tomos f¨¢cilmente o absorber mol¨¦culas del aire, por lo que, en comparaci¨®n con el prototipo, se ha observado que algunas copias oficiales han ganado, al menos, 50 microgramos en un siglo. Con la nueva redefinici¨®n, el kilogramo podr¨ªa medirse con la?denominada balanza de Watt, un instrumento que compara la potencia mec¨¢nica con la potencia electromagn¨¦tica.

El amperio (unidad de corriente el¨¦ctrica), que actualmente se define por un experimento imaginario que genera una fuerza entre dos cables infinitos, podr¨¢ redefinirse con una bomba de electrones. Con esta t¨¦cnica, al atrapar electrones individuales cuando viajan r¨¢pidamente a trav¨¦s de un conductor, la bomba puede generar una corriente medible contando electrones individuales.

Con termometr¨ªa ac¨²stica se redefinir¨¢ el kelvin (unidad de temperatura), que actualmente se relaciona con la temperatura y presi¨®n a la que coexisten agua, hielo y vapor de agua en equilibrio (proceso conocido como el punto triple del agua). La t¨¦cnica consiste en que la velocidad del sonido en una esfera llena de gas (que es proporcional a la velocidad promedio de los ¨¢tomos en ella) se puede determinar a una temperatura fija, analizando la frecuencia de las ondas sonoras que resuenan dentro y midiendo el volumen de la esfera.

El mol (unidad de sustancia) se redefinir¨¢ con un dispositivo que los cient¨ªficos denominan la constante de Avogadro, un instrumento que determinar¨ªa la cantidad precisa de ¨¢tomos que hay en una esfera perfecta de silicio puro-28. Los investigadores hacen esto usando l¨¢seres para medir la longitud de una unidad de la red cristalina de la esfera y su di¨¢metro medio.