¿El kilo no pesará más un kilo?

Se viene un cambio histórico en las unidades de medida

El 16 de noviembre se modificará en todo el mundo la definición del kilogramo, el kelvin, el ampere y el mol. Su implementación tendrá un gran impacto en el campo científico y tecnológico.

El próximo 16 de noviembre la comunidad científica se reunirá en el Palacio de Versalles de París para aprobar la mayor revisión del Sistema Internacional de Unidades (desde su instauración en 1960), en el marco de la Conferencia General de Pesas y Medidas. Los cambios entrarán en vigencia en mayo de 2019 y suponen: la redefinición del ampere, el kilogramo, el kelvin y el mol; y la reformulación el metro, el segundo y la candela.

“A partir de ahora todas las unidades se definirán en base a constantes de la naturaleza, en lugar de artefactos, propiedades de materiales o experimentos teóricos irrealizables, como sucede en la actualidad. Esto permitirá a los científicos que trabajan con el más alto nivel de exactitud realizar las unidades en diferentes lugares o momentos, con cualquier experimento apropiado y en cualquier valor de la escala”, subraya Héctor Laiz, gerente de Metrología Calidad y Ambiente del INTI y miembro del Comité Internacional de Pesas y Medidas, que participará de la conferencia como parte de la delegación argentina.

Si bien el sistema ha sido revisado en diversas oportunidades, es la primera vez en la historia que se redefinen cuatro unidades base a la vez con colaboraciones simultáneas en todo el mundo. “Este cambio no afectarán los resultados de las mediciones en la vida cotidiana, pero sí tendrá un gran impacto al más alto nivel de exactitud en la ciencia y la tecnología”, anticipa Laiz, quien también preside el Sistema Interamericano de Metrología.

En el caso del kilogramo, no será necesario modificar las balanzas de los comercios. Sin embargo, se producirá un cambio muy importante porque actualmente esta unidad de medida está definida por un objeto físico que se guarda en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM según sus siglas en francés) pero en unos días estará basada en la asignación de un valor a la constante de Planck. La medición será más segura porque, por ejemplo, se estima que el patrón original del kilogramo ha perdido en un siglo 50 microgramos, debido probablemente a la pérdida de átomos

“Será un día histórico para la sociedad si tenemos en cuenta que las mediciones no sólo son claves en nuestras actividades diarias sino también para la industria, la investigación, la innovación, el comercio y la cooperación internacional”, subraya Laiz.

Unidades, constantes y experimentos
– El kilogramo (unidad de masa) está actualmente definido por la masa que tiene un cilindro de platino-iridio depositado en el Bureau Internacional de Pesas y Medidas en la ciudad francesa de Sevres, lo que implica que todos los países deben basar la medición en un único artefacto. Además de los problemas logísticos que ello conlleva, es imposible determinar su estabilidad temporal. La nueva definición del kilogramo se basará en la asignación de un valor a la constante de Plank (h= 6,626 070 15 × 10−34 kg m2 s-1) y permitirá llevar a cabo su realización práctica con cualquier experimento que vincule la medición de masa con la constante.
– El ampere (unidad de corriente eléctrica), que actualmente se define por un experimento imaginario que relaciona la fuerza entre dos cables infinitos con la corriente que circula entre ellos, se redefinirá asignando un valor a la carga del electrón (e= 1,602 176 634 × 10−19 A s). Igual que el kilogramo, su realización práctica puede ser de diversas maneras. – El kelvin (unidad de temperatura) actualmente se define en función de la temperatura en la que coexisten agua, hielo y vapor en equilibrio —proceso conocido como “punto triple del agua”—. Su definición futura no dependerá más de las propiedades de un material, sino que se basará en función de la constante de Boltzmann (k= 1,380 649 × 10−23 J K−1), abriendo la puerta a varias realizaciones experimentales posibles.
– El mol (unidad de cantidad de materia) se redefinirá asignándole un valor a la constante de Avogadro (NA= 6,022 140 76 × 1023 mol−1). En la actualidad, su mejor realización práctica se determina a partir del conteo de la cantidad de átomos que hay en una esfera monocristalina de silicio.
– El metro, el segundo y la candela solo sufrirán cambios en la forma de expresar sus definiciones, dado que ya estaban basadas en constantes de la naturaleza, a saber: la velocidad de la luz para el metro, la frecuencia de transición entre dos niveles energéticos para el átomo de Cesio para el segundo y la eficacia luminosa de una radiación monocromática para la candela.

La balanza es un mecanismo empleado para medir la masa de un cuerpo. La balanza en la época romana, consistía en una palanca en la cual sus extremos se colocaban unas bandejas sujetas al extremo de la misma palanca, donde se comparaba el peso ya previamente conocido, hasta que se alcanzara un equilibrio entre las dos masas. Con el paso de los años su mecanismo ha ido cambiando, volviéndose un equipo más complejo y más preciso en mediciones, llamándose actualmente “balanza analítica”.

La balanza analítica esta conformada por una columna y una serie de estribos, se basa en el sistema de equilibrio, el cual siempre ha resultado fundamental para las balanzas, haciendo sensible el compuesto formado por una cruz el cual sostiene las pesas, dado que es el encargado de registrar el peso del objeto.

Las balanzas aún son usadas ya que funcionan para brindar el valor del peso del objeto cuando ya se encuentra en total equilibrio. Las balanzas actuales cuentan con un sistema de nivelación; este se enfoca en mantener nivelado la balanza para que este pueda registrar de manera precisa el peso del objeto.

Las balanzas más usadas actualmente son:

Balanza análitica de un solo platillo
Catarométro
Espectro de masas

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