Del 13 al 16 de noviembre se discutirá en Versalles la nueva definición de kilogramo, con el propósito de hacer referencia a una base de medición más estable y permitir el desarrollo de dispositivos de medición más precisos.

Los 60 países miembros que conforman la Conferencia General sobre Pesos y Medidas votarán para cambiar a un sistema en el que el kilogramo se definirá indirectamente, mediante el uso de la constante de Planck.

Constante de Planck

Cuatro de las unidades base utilizadas en el sistema métrico (kilogramo, amperio, mol y kelvin) serán redefinidas esta semana por la Conferencia General sobre Pesos y Medidas.

Actualmente, el kilogramo (la unidad oficial de masa) se define oficialmente como la masa de un cilindro hecho de una aleación de platino-iridio alojada en una campana en Francia. De fructificar el cambio de definición, entonces el kilogramo una nueva unidad base obtenida mediante un instrumento conocido como el balanza de Kibble, originalmente llamado equilibrio de vatios. La Balanza de Kibble o de Watt es un instrumento diseñado para medir masas de forma muy precisa, registrando corriente eléctrica y voltaje.

Este instrumento miide la cantidad de corriente eléctrica necesaria para crear una fuerza electromagnética que es igual a una fuerza que actúa sobre una masa determinada. Es durante la segunda etapa que la constante de Plank entra en juego.

Si se aprueban las medidas, los cambios entrarán en vigor en mayo del próximo año.

El mol es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia. El amperio es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. El kelvin es la unidad de temperatura que parte del cero absoluto.

El kilogramo se define actualmente en términos de la masa de un artefacto platino-iridio almacenado en Francia, pero una medida tan importante debería depender de un fenómeno natural universal, con una constante que permita reproducirse en cualquier lugar.

Nuevos resultados obtenidos por investigadores del National Institute of Standards and Technology (NIST) proponen esta nueva definición.

La nueva definición

La nueva medida del NIST de la constante de Planck es 6.626069934 x 10-34 kg-m2/s, con una incertidumbre de sólo 13 partes por mil millones. La medición anterior del NIST, publicada en 2016, tenía una incertidumbre de 34 partes.

Para medir la constante de Planck, el NIST usa un instrumento conocido como el balance de Kibble, originalmente llamado equilibrio de vatios. El balance Kibble del NIST utiliza fuerzas electromagnéticas para equilibrar una masa de kilogramo. Las fuerzas electromagnéticas son proporcionadas por una bobina de alambre intercalada entre dos imanes permanentes.

Hay tres razones principales para la mejora en las nuevas mediciones:

• Mayor cantidad de datos, tras 16 meses de mediciones.
• Mejores ajustes para la medición.
• Estudio con mayr detalle de cómo la velocidad de la bobina móvil afectó el voltaje.

El Sistema Internacional cuenta con siete unidades básicas: metro, kilogramo, segundo, amperio, kelvin, mol y candela. Siendo, todas ellas, las más importantes para el mundo del comercio y la ciencia.

Estas magnitudes físicas deben permanecer inalteradas con el tiempo, pero ¿por qué modificar el kilogramo?

La respuesta es que tiene como referencia un objeto y con el paso del tiempo ha variado de masa y peso. Se trata de una pieza de platino iridio fabricada en Londres en 1889 y guardada en París, concretamente en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas.

Y es que, según las medidas realizadas en cien años, la masa de este cuerpo ha variado aproximadamente 50 microgramos.

Parece insignificante, pero este cambio es lo que ocupa a científicos de todo el mundo. Por eso trabajan en una nueva definición que tenga como referencia el valor fijo de una constante que se mantenga inalterable.

Parece ser que una posible solución se basa en la “constante de Plank“, pero los expertos en metrología de masa piden conclusiones experimentales y unánimes antes de cambiar la definición.

El kilo seguirá así los pasos del metro, que originalmente era una fracción del arco del meridiano de París y que se define ahora a partir de la velocidad de la luz, y abrirá el camino para otras redefiniciones, como la del amperio, el kelvin y el mol.

El objetivo final es que todas las unidades, que forman la base del sistema mundial de medidas, sean estables y universales.

Vía: El Mundo

Según los Laboratorios Sandia, EEUU, ocurrirá antes del 2011. El kilogramo dejará de pesar lo que pesa. Algo que no debería preocuparnos a la hora de ir a hacer la compra y que nos timen con el precio, pero que resultará significativo para los trabajos científicos.

Desde 1889 (año en que se inauguró la Torre Eiffel), el patrón del kilo es el famoso cilindro de platino e iridio de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de Sèvres, cerca de París, custodiado en el interior de una campana de cristal triple. A la hora de saber cuántos microgramos de plata debe tener un determinado componente electrónico, la referencia universal para la masa es siempre ese cilindro, y las copias que muchos países (entre ellos España) guardan de él.

Pero a lo largo de su existencia, este objeto ha perdido ya unos 50 microgramos, sin contar que, si se destruye ese prototipo, desaparecería el estándar internacional de masa. Además, las definiciones de otras unidades básicas tienen relación con la del kilogramo. Así, las mediciones que trabajan con el amperio, la candela o el mol, se ven a menudo afectadas por la incertidumbre en la definición del tipo “un kilo es igual al prototipo internacional”.

“Si alguien estornudara sobre el kilogramo prototipo, todas las medidas del mundo estarían incorrectas instantáneamente”, dice Richard Steiner, un físico del National Institute of Standards and Technology (NIST, o Instituto Nacional de Estándares y Tecnología), en Gaithersburg, Md.

Para superar estos escollos, se han planteado varias alternativas, pero la que parece tener más aceptación es el uso de un método electromagnético: la balanza de Watt.

En este caso se utiliza otro fenómeno físico absoluto para definir al kilogramo: la constante de Planck. La balanza determina cuánta energía es necesaria para generar una fuerza electromagnética que sea capaz de equilibrar la atracción gravitatoria de un objeto de un kilo de masa. La escala es tan sensible que puede detectar cambios tan pequeños como una diez millonésima de un kilogramo. Y permitirá que cada cual pese el kilo sin depender de un objeto casi mitológico.

Vía | El indagador tecno-científico