Deciden cambiar la definición de algunas unidades físicas en el congreso de general de pesos y medidas.
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Hace escasos días, metrólogos y políticos de 60 países decidieron en el congreso general de pesos y medidas de Versalles (Francia) cambiar las definiciones de kilogramo, amperio, Kelvin y mol. Estas nuevas definiciones de unidades serán oficiales el próximo 20 de mayo de 2019.
En el sistema internacional de unidades (SI) hay siete unidades básicas: segundo, metro, kilogramo, amperio, kelvin, mol y candela. Aunque en un principio se basaban en patrones que se guardaban en París, fueron redefiniéndose en función de montajes que se podía replicar en cualquier momento.
Así, en su día, el metro fue definido como un numero de veces dado la longitud de onda de la luz producida en una determinada transición atómica. Luego, en 1983, como la distancia que recorría la luz en el vacío en 1/299792458 segundos.
En algunos casos estas unidades se basaban en un experimento o fenómeno que no era tan universal como los metrólogos deseaban. Además, la definición de kilogramo seguía dependiendo del patrón cilíndrico de platino iridiado conservado en París de 143 años de edad.
Con la nueva decisión las siete unidades básicas se definen en términos de constantes físicas. El gran problema fue para el caso del kilogramo, que ahora se define en función de la constante de Planck y cuyo valor se fija en 6,62607015 × 10–34 kg m2 s–1.
El amperio se fija en función de la carga del electrón que se toma como 1,602176634 × 10-19 culombios.
El Kelvin se define en función de una valor fijo para la constante de Boltzmann: 1,380649 × 10-23 J K-1.
El mol se expresa como un número fijo de partículas, en concreto 6,02214076 × 1023 partículas, que es el número de Avogadro.
Estos cambios en el SI no nos afectan directamente en la vida cotidiana de forma práctica. Las definiciones son diferentes, pero el tamaño de las unidades sigue siendo el mismo.
La ventaja será para científicos de todo el mundo que quieran realizar medidas que sean independientes del lugar y el momento. Esto allanará el camino hacia medidas más precisas que sienten unos cimientos más fuertes para la ciencia.
Pero nuestros GPS o multitud de instrumentos que usamos todos los días se basan en última instancia en las definiciones que tenemos para las unidades.
Actualización:
La ventaja de estas definiciones es que permiten fijar constantes universales sin error alguno. Además, con un poco de inventiva se puede emplear para crear un kilo, un kelvin o un amperio. Así para el kilo se puede usar una balanza electromagnética de Kibble [1] que compense un peso que va ser el kilo. Al otro lado hay una bobina por la que se hace pasar una corriente y que ejerce fuerza sobre el otro brazo. Cuando están equilibradas se tiene la misma fuerza aplicada a ambos lados. La corriente que pase será proporcional a la masa del otro lado. En principio se puede determinar un kilo o cualquier otra masa o peso en términos de la corriente que pasa por el electroimán. En esta época se puede ya medir esta corriente con gran precisión y deducir el valor de la constante de Planck con una precisión del 0,000001%. Entonces es cuando se emplea la definición de constante Planck y tenemos el kilo.
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Fuentes y referencias:
Web de BIPM. [3]
Resumen de la resolución. [4]
Vídeos del congreso. [5]
Nota de prensa en pdf [6]
Ilustración: BIPM.