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El kilo ha muerto ¡Larga vida al kilo!

Por: (Agencias)
20-05-2019

Tranquilo, un kilo de patatas seguirá siendo un kilo de patatas, pero hoy 20 de mayo, coincidiendo con el día Internacional de la Metrología, el kilogramo desaparece tal y como lo conocíamos y pasa a ser redefinido en términos de constantes físicas fundamentales

Balanza de Watt NIST-4
Esta balanza comenzó a funcionar a principios de 2015 en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología estadounidense en Gaithersburg Maryland, midió la constante de Planck con una precisión de 13 partes por millardo en 2017, lo cual fue lo suficientemente preciso para ayudar con el redefinición del kilogramo de 2019.

El antiguo kilogramo
En la imagen podemos apreciar una replica el prototipo del kilogramo custodiado en la Cité des Sciences et de l’Industrie, en París, Francia.

Durante 130 años, un cilindro fabricado de una aleación de platino e iridio y almacenado en Saint Cloud, París, ha sido el referente para la definición oficial de un kilogramo, la unidad básica de masa aceptada internacionalmente. Esto ha cambiado para siempre este 20 de mayo de 2019, cuando coincidiendo con el Día Internacional de la Metrología, por primera vez todas las unidades básicas de medición pasan a ser oficialmente definidas en términos de propiedades atómicas y constantes de la física fundamental, en lugar de por objetos específicos diseñados por el hombre.

¿Por qué no utilizar un objeto como referencia?
Los otros objetos en los que se basaban los estándares físicos, como el metro estándar, ya fueron reemplazados hace varios años, sin embargo, el kilogramo, resultó ser una unidad mucho más difícil de definir en términos absolutos, motivo por el que físicos e ingenieros siempre se han visto frustrados por la inevitable imprecisión de una unidad basada en un objeto físico.

A pesar de las precauciones tomadas, cada vez que se manipulaba el kilo estándar custodiado en París, para compararlo con otras unidades que luego podrían usarse para calibrar otros instrumentos en otras partes del mundo, era imposible evitar que algunos algunos átomos se desprendieran y por tanto que su masa cambiara ligeramente. De hecho durante su vida útil se estima que ese kilo estándar ha perdido aproximadamente 50 microgramos.

El nuevo kilo
Ahora, en lugar de en base a un trozo particular de metal, se define un kilo fijando el valor numérico de una constante fundamental de la naturaleza conocida como la constante de Planck. Esta constante se define como 6,62607015*10-34 Kg*m2*s (kilogramos por metro cuadrado y por segundo), relaciona la energía de un fotón con su frecuencia, y se representa con la letra h. De este modo se define el kilogramo en términos del segundo y del metro, unidades del sistema internacional ya definidas completamente en términos de constantes físicas fundamentales.

Aunque algunos puedan encontrar complicada y difícil de entender esta nueva definición, el profesor de física del MIT Wolfgang Ketterle, ganador del Premio Nobel, no lo ve de esa manera. “Conceptualmente, la definición es muy simple”, afirma.

Ketterle señala que “la nueva definición de un kilogramo corresponde a la masa de un número exacto de partículas; un número muy grande de partículas”. Según sus cálculos, es el equivalente a 1,4755214*1040 fotones -partículas de luz- de una longitud de onda particular, la de los átomos de cesio utilizados en los relojes atómicos.

No se trata exactamente de algo que un carnicero pueda colocar en una balanza para medir un kilo de carne picada, pero es algo que los científicos e ingenieros de todo el planeta, e incluso los extraterrestres en otros mundos, podrían igualar de manera precisa.







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