Aprobada la nueva definici¨®n universal del kilogramo
El valor de la unidad de masa ya no depender¨¢ de un objeto, sino de una constante de la naturaleza
Un kilo de naranjas, de az¨²car o de polvorones, pesa, por definici¨®n, lo mismo que el cilindro de platino-iridio guardado bajo varias campanas protectoras y encerrado con tres llaves en el s¨®tano del Pabell¨®n de Breteuil a las afueras de Par¨ªs.?Este Prototipo de Kilogramo Internacional (IPK), empleado para calibrar los patrones oficiales de la unidad de masa, anuncia este viernes su jubilaci¨®n tras 129 a?os de servicio. En la ¨²ltima sesi¨®n de la vig¨¦simosexta Conferencia General de Pesos y Medidas celebrada este viernes en Versalles, los 60 Estados miembros han votado de forma un¨¢nime a favor de redefinir el kilogramo: a partir del a?o que viene, la unidad de masa no ser¨¢ un objeto f¨ªsico, sino un valor derivado de una constante de la naturaleza. Este cambio no tendr¨¢ ninguna implicaci¨®n en la cesta de la compra ni se notar¨¢ en el d¨ªa a d¨ªa, pero puede ser muy importante en ¨¢mbitos cient¨ªficos como el desarrollo de medicinas.
¡°Se est¨¢ haciendo historia de la ciencia. Esto se contar¨¢ en los libros de texto¡±, ha dicho Jos¨¦ Manuel Bernab¨¦, director del Centro Espa?ol de Metrolog¨ªa y delegado de Espa?a en la conferencia. Los metr¨®logos reunidos, expertos en el campo de la medici¨®n de magnitudes, llevan a?os preparando el cambio al Sistema Internacional de Unidades, que incluir¨¢ redefiniciones del mol, del kelvin y del amperio para que estas unidades tambi¨¦n se basen en constantes universales.
El kilogramo recibe especial atenci¨®n por ser la ¨²ltima unidad fundamental cuya definici¨®n todav¨ªa depende de la magnitud de un objeto f¨ªsico. Y eso es un problema, se?alan los cient¨ªficos, porque el objeto no es inmutable. En el ¨²ltimo siglo, la masa del IPK ha fluctuado. Sigue siendo un kilo, ya que por convenio no puede haber incertidumbre en su valor, pero con respecto a la masa de otros patrones del kilo, ha variado por valores de al menos 50 microgramos (millon¨¦simas del gramo). Esto es porque el cilindro se puede ensuciar con part¨ªculas del aire y pierde peque?as cantidades de material cuando se limpia.
¡°Sentimos, sobre todo, alivio de que la decisi¨®n est¨¦ tomada¡±, dice Stuart Davidson, jefe de metrolog¨ªa de masa en el laboratorio f¨ªsico nacional (NPL) de Reino Unido, uno de los centros m¨¢s involucrados en la redefinici¨®n del kilogramo
Los microgramos no afectan a la compra de fruta o de polvorones, pero s¨ª se deben tener en cuenta durante la s¨ªntesis de nuevos f¨¢rmacos, por ejemplo. En la investigaci¨®n f¨ªsica, tales fluctuaciones son ¡°intolerables¡±. Seg¨²n explica Bernab¨¦, con esta decisi¨®n ¡°se est¨¢n poniendo los cimientos para la nueva ciencia, una con menos incertidumbre para el desarrollo de la tecnolog¨ªa¡±.
¡°Sentimos, sobre todo, alivio de que la decisi¨®n est¨¦ tomada¡±, dice Stuart Davidson, jefe de metrolog¨ªa de masa en el laboratorio f¨ªsico nacional (NPL) de Reino Unido, uno de los centros m¨¢s involucrados en la redefinici¨®n del kilogramo. ¡°Hay gente que lleva trabajando en esto toda su vida profesional. Ahora podemos centrarnos en mejorar la tecnolog¨ªa y la precisi¨®n de nuestras mediciones¡±, a?ade.
Otro incentivo para retirar el IPK ha sido el peligro de que el cilindro resulte da?ado o se deforme. El metro, que sol¨ªa ser la longitud de una barra de platino, ya se redefini¨® en 1983 precisamente para evitar estos problemas. Al fijar la velocidad de la luz ¡ªconstante en el vac¨ªo¡ª con un valor num¨¦rico universal, los metr¨®logos acordaron llamar al metro ¡°la distancia que viaja la luz en 1/299.792.458 segundos¡±. Cualquier laboratorio capaz de medir el paso del tiempo con precisi¨®n puede calibrar su propia barra de metro.
Revoluci¨®n en la medici¨®n
El valor del kilogramo se derivar¨¢ de la constante de Planck gracias a una balanza de potencia
Con el kilogramo ocurrir¨¢ lo mismo, cuando los cambios aprobados entren en efecto el 20 de mayo de 2019, el aniversario del Tratado del Metro de 1875. "El 20 de mayo de 2019 se vivir¨¢ la mayor revoluci¨®n en la medici¨®n desde la Revoluci¨®n Francesa", asegur¨® el premio Nobel Bill Phillips desde el escenario. En lugar de la velocidad de la luz, la cifra inm¨®vil elegida para definir la unidad de masa es la constante de Planck, un valor que describe los paquetes de energ¨ªa emitidos en forma de radiaci¨®n. La aprobaci¨®n de esta definici¨®n del kilogramo ha tardado a?os en llegar porque hasta hace poco no exist¨ªan los medios tecnol¨®gicos para llevarla a la pr¨¢ctica. Ahora, gracias a un aparato llamado la balanza de Watt (a veces balanza de Kibble o balanza de potencia), se pueden calibrar patrones del kilo conocido el valor de la constante de Planck.
La balanza de Watt recuerda a una balanza de platillos, pero el objeto a pesar no se equilibra con otra masa, sino con una potencia electromagn¨¦tica. La potencia se calcula a partir del valor de la corriente el¨¦ctrica aplicada para generarla y del valor de la constante de Planck, ambos conocidos. Cuando alcanza un equilibrio con el platillo del peso, permite calibrar patrones de masa con el menor margen de error logrado hasta la fecha (para un kilogramo, el error es de unos 20 microgramos).
La elegancia del cambio al Sistema Internacional es que, en un futuro, se podr¨ªa desarrollar tecnolog¨ªa m¨¢s avanzada que permita derivar el valor de un kilogramo ¡ªa partir de la constante de Planck¡ª con precisi¨®n a¨²n mayor que la lograda por la balanza, sin que sea necesario cambiar la definici¨®n. Algunos cient¨ªficos propon¨ªan definir el kilo utilizando la constante de Avogadro, que relaciona la cantidad de ¨¢tomos o mol¨¦culas con la masa de una muestra, en lugar de la de Planck. El consenso ha sido llegar a un nivel emp¨ªrico de exactitud que permita usar cifras fijas de ambas constantes para obtener el mismo valor num¨¦rico del kilo.
La constante de Avogadro, de cuyo valor tambi¨¦n depende la nueva definici¨®n del mol, se ha fijado midiendo la cantidad de ¨¢tomos en una esfera perfecta de silicio. Se espera que en los pr¨®ximos a?os se aproximen m¨¢s todos los valores experimentales del kilo, seg¨²n disminuye el margen de error de los distintos aparatos de medici¨®n. ¡°Los experimentos han mejorado mucho en los ¨²ltimos a?os. Nunca van a concordar exactamente, pero ahora es un momento tan bueno como cualquier otro para llevar a cabo el cambio¡±, dice Davidson.
?Qu¨¦ ser¨¢ del cilindro de platino-iridio guardado en el s¨®tano de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas? ¡°Seguir¨¢ existiendo¡±, afirma Bernab¨¦: ¡°Pero ser¨¢ un patr¨®n m¨¢s, con una incertidumbre que se puede calcular¡±.
Adem¨¢s del kilo, los 60 miembros con derecho a voto tambi¨¦n aprobaron la redefinici¨®n de otras tres unidades bas¨¢ndose en constantes universales invariables. De este modo, el amperio (que mide la corriente el¨¦ctrica) se calcular¨¢ en funci¨®n de la carga elemental; el kelvin (temperatura) se medir¨¢ fij¨¢ndose en la constante de Boltzmann; y el mol (cantidad de sustancia) se fija en funci¨®n de la constante de Avogadro.
Tu suscripci¨®n se est¨¢ usando en otro dispositivo
?Quieres a?adir otro usuario a tu suscripci¨®n?
Si contin¨²as leyendo en este dispositivo, no se podr¨¢ leer en el otro.
FlechaTu suscripci¨®n se est¨¢ usando en otro dispositivo y solo puedes acceder a EL PA?S desde un dispositivo a la vez.
Si quieres compartir tu cuenta, cambia tu suscripci¨®n a la modalidad Premium, as¨ª podr¨¢s a?adir otro usuario. Cada uno acceder¨¢ con su propia cuenta de email, lo que os permitir¨¢ personalizar vuestra experiencia en EL PA?S.
?Tienes una suscripci¨®n de empresa? Accede aqu¨ª para contratar m¨¢s cuentas.
En el caso de no saber qui¨¦n est¨¢ usando tu cuenta, te recomendamos cambiar tu contrase?a aqu¨ª.
Si decides continuar compartiendo tu cuenta, este mensaje se mostrar¨¢ en tu dispositivo y en el de la otra persona que est¨¢ usando tu cuenta de forma indefinida, afectando a tu experiencia de lectura. Puedes consultar aqu¨ª los t¨¦rminos y condiciones de la suscripci¨®n digital.
