El kilo ha muerto: Uruguay votó para redefinir la medida tal como se conocía

Daniel Volpe, gerente de Análisis, Ensayo y Metrología en Laboratorio Tecnológico del Uruguay (LATU), que participó como representante uruguayo del encuentro, explicó a Cromo que la modificación se vio necesaria porque en el transcurso de los 130 años la medida de referencia perdió peso. Desde 1982, el LATU tiene la responsabilidad de mantener y custodiar los patrones nacionales de medida y vincularse con las oficinas internacionales. Por otra parte, Uruguay es integrante del acuerdo mutuo que se hizo en 1999 por el Comité Internacional de Pesos y Medidas, por lo que participa de las conferencias anuales y tiene voz y voto.

Hasta el momento, la referencia para el valor del kilogramo se basaba en un cilindro de platino e iridio, que fue determinado durante el reinado de Luis XVI en Francia. Fue éste quien decidió crear una definición oficial con el fin de frenar los engaños a los clientes por parte de los comerciantes al momento de pesar las compras. La medida correspondía a un litro de agua congelada a cero grados Celsius. En 1795 se determinó que el gramo equivalía a un cubo de hielo a 4 grados Celsius. Luego, en 1799 se creó el cilindro de platino e iridio. En 1875, 17 países firmaron la estandarización de las medidas. Actualmente, más de 100 países se rigen por la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM).

Según Volpe, el cilindro de medida está guardado bajo llave dentro de tres bóvedas en Francia y se saca cada 40 años para compararlo con seis pesas de testigo con el objetivo de hacer la trazabilidad del kilo. Al hacer esto se detectó que el cilindro perdió 50 microgramos, el equivalente a un grano de arena (imperceptible para el ser humano pero problemático para la ciencia).

Las realizaciones prácticas en base a patrones generales provocaban falta de estabilidad en el tiempo y en el espacio, lo que aumentaba el riesgo de pérdidas o daños. Por ello, desde hace un tiempo se busca cómo “desvincular las magnitudes fundamentales en función de magnitudes físicas, pera hacerlo en función de constantes universales”, indicó Volpe.

Esto significa contar con una forma de medida que tenga el mismo valor en cualquier parte del planeta y del universo.

Es decir, hasta el momento para tomar el peso de algo en Marte, se debían llevar las pesas testigo y compararlas allí. La redefinición se trata de un experimento de la constante, que fue definida, aprobada y consensuada.

“Anteriormente, a partir de la masa se definía la constante. Ahora es al revés. Una vez que tengo la constante voy a definir la masa”, explicó.

A partir de ahora, el nuevo peso del kilo se medirá con electroimanes. Existe una relación directa entre la electricidad y el peso, ya que la fuerza que ejerce un electroimán es proporcional a la corriente eléctrica que pasa por sus bobinas. Por lo tanto, se puede calcular el peso al medir la cantidad de electricidad necesaria para contrarrestar su fuerza. Aquí interviene lo que se conoce como "constante de Planck" y la balanza "de Watt", un conjunto de escalas superpreciso. La balanza tiene un electroimán que tira de un lado de la balanza y un peso del otro. La corriente que pasa por el electroimán aumenta hasta que los dos lados de la balanza queden equilibrados. Según los científicos, la corriente se puede medir con una precisión del 0,000001%.

Este cambio no afecta en absoluto en la vida cotidiana de las personas. Tiene “más influencia en los sistemas de exactitud, como las tecnologías de alta precisión, la nanotecnología, y toda medición moderna que requiera de exactitud”.

Más cambios

Volpe indicó que durante la conferencia también se hizo una revisión del kelvin (temperatura), el amperio (corriente eléctrica) y el mol (cantidad de sustancia). Todas ellas serán “definidas en términos de constantes fundamentales de la naturaleza en lugar de por objetos físicos”, dijo. Todos los cambios empezarán a operar a partir del 20 de mayo del 2019, día mundial de la metrología. 

El LATU cuenta con cuatro copias de referencia del kilogramo, que se calibran en el BIPM. A partir de esa fecha, los mismos se podrán calibrar en aquellos laboratorios que tengan capacidad técnica y analítica desarrollada para dar trazabilidad al kilogramo sin necesidad de referir sus estándares al BIPM como hasta ahora. En diciembre de 2017 el LATU recibió una esfera de silicio de parte del Instituto de Metrología Alemana siendo uno de los primeros países de la región en contar con una.

Las modificaciones de la definición de kilo, kelvin, amperio y mol no fueron las primeras de la historia. El segundo ya fue cambiado. Por ejemplo, se definió hasta 1967 como “la fracción 1⁄31,556,925.9747 de la duración que tuvo el año solar medio entre los años 1750 y 1890”. Era una medida relativamente exacta, pero no lo suficiente para algunas de las nuevas tecnologías que requerían de mayor precisión. Así, se cambió su definición a la “duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133 a una temperatura de 0º K”. En otras palabras, se dejó de considerar la rotación de la Tierra alrededor de su eje como la escala para determinar la duración del segundo y se pasó a utilizar un reloj atómico de cesio que no se atrasa ni adelanta en un promedio de 1,4 millones de años.

El metro, cuya medida universal era una vara de platino, pasó a vincularse desde la década de 1960 con la distancia a la que la luz viaja en el vacío en 1/299.792.458 de segundo. Para un simple mortal, un segundo y un metro sigue siendo lo mismo, al igual que pasará con el kilo.

El votante