Copia del cilindro de platino e iridio que se conserva en Estados Unidos
Photo: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST

El futuro de la masa tal y como lo conocemos depende de una conferencia que se celebrar√° la semana que viene. Si las previsiones se cumplen, el Congreso General de Pesos y Medidas abandonar√° el prototipo internacional de kilogramo, ese famoso cilindro de platino e iridio que nos ha acompa√Īado desde 1875.

En lugar de ese cilindro, la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM por sus siglas en inglés cambiará la definición del kilogramo para asegurarse de que no depende de algo que pueda cambiar con el tiempo. Parece un cambio simple, pero requerirá volver a aprender cómo funcionan los kilogramos.

Si la ciencia actual conf√≠a la definici√≥n de kilogramo a un cilindro de metal es por una raz√≥n que se remonta al reinado de Louis XVI en Francia. El rey decidi√≥ crear una definici√≥n oficial del kilo para detener las pr√°cticas de los comerciantes de enga√Īar a sus clientes cuando pesaban bienes. Esa primera medida equival√≠a a un litro de agua congelada a cero grados Celsius. En 1795, las autoridades francesas decidieron que el gramo equival√≠a a un peque√Īo cubito de hielo a 4 grados Celsius.

La medida no era nada exacta, así que en 1799 se decidió crear el famoso cilindro de platino e iridio, apodado como el gran K. En 1875, 17 países firmaron un acuerdo para estandarizar su sistema de medidas de acuerdo al gran K. A día de hoy hay más de 100 países (incluso los que usan el sistema imperial como Estados Unidos) que confían en la BIPM para estandarizar sus medidas.

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El gran K se guarda bajo llave (tres llaves, de hecho) en una c√°mara acorazada de Par√≠s. Los pa√≠ses asociados pueden solicitar copias del cilindro, pero las b√°sculas se ajustan siempre sobre la medida del real. La cuesti√≥n es que siempre cabe la posibilidad de que el cilindro original sea destruido o robado. Lo m√°s grave es que las √ļltimas mediciones de alta precisi√≥n del cilindro y sus copias revelan que su masa no es exactamente la misma. Quiz√° el metal haya absorbido mol√©culas del aire. Quiz√° el cambio se deba a las limpiezas peri√≥dicas a las que se somete. Sea como sea, el caso es que el kilo original ya no pesa exactamente un kilo.

Previsiblemente, la votaci√≥n de la semana que viene abandonar√° para siempre la √ļltima medida que quedaba basada en un objeto f√≠sico. En su lugar usaremos el propio universo como medida. El propio tejido del espacio tiempo ofrece constantes fundamentales que los cient√≠ficos ahora pueden medir para sus experimentos. La velocidad de la luz en el vac√≠o, por ejemplo, es siempre exactamente la misma (299.792.458 metros por segundo). La relaci√≥n entre la energ√≠a de una part√≠cula y su frecuencia tambi√©n es siempre constante. De hecho, esta constante f√≠sica tiene un nombre, constante de Planck, y se mide en julios por segundo. El julio se usa para medir energ√≠a, trabajo y calor, e implica el uso de distancia y masa. Es la relaci√≥n que necesit√°bamos.

La BIPM ya ha usado la velocidad de la luz y la vibración de un átomo de cesio para redefinir las medidas de metro y segundo respectivamente. La constante de Planck será la constante física que usaremos para redefinir el concepto de kilo.

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‚ÄúTras la redefinici√≥n, podremos medir la masa usando una constante universal e inmutable‚ÄĚ, explica el f√≠sico del Instituto Nacional de Est√°ndares Stephan Schlamminger. ‚ÄúCreo que es un avance bastante significativo‚ÄĚ.

Una balanza de Kibble en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST)
Photo: Wikipedia

En la práctica, los científicos que necesiten determinar con exactitud la masa equivalente a un kilogramo podrán usar una Balanza de Kibble o Balanza de Watt, que es un dispositivo que permite probar la fuerza electromagnética necesaria para equilibrar una masa de prueba.

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El voto definitivo para abandonar el cilindro de platino e iridio tendrá lugar el día 16 de noviembre, y todo indica que la propuesta saldrá adelante. En suma, que si quieres poder responder a tus hijos por qué un kilo pesa un kilo más te vale ir aprendiendo algo de mecánica cuántica. [vía The Guardian]