El kilo se vuelve más exacto con una nueva definición
Los científicos cambian la definición de las unidades con las que medimos
Desde el viernes, el kilo ha dejado dejar de ser el kilo que siempre habíamos conocido. Bueno, no exactamente. Para ser precisos, lo que va a cambiar es la definición de kilo. Mucha gente tiene incorporado dentro de su rutina matutina pesarse en una báscula y comprobar su peso, pero quizás no mucha se ha preguntado qué es un kilo en realidad.
El kilo recibió su primera definición durante la Revolución Francesa: la masa de un decímetro cúbico de agua destilada a 3,98ºC de temperatura y una atmósfera de presión. Desde 1889 y hasta el viernes, el kilo se definía como: “Unidad de masa del Sistema Internacional, de símbolo kg, que equivale a la masa del prototipo de platino iridiado (IPK) que se encuentra en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de París”. Pero a partir del próximo 20 de mayo, que será cuando entre en vigor, se definirá mediante la constante de Planck y unidades eléctricas, puesto que el amperio ya se mide respecto al kilo. Agárrense. Esta es la nueva definición:
“El kilogramo, símbolo kg, es la unidad de masa del Sistema Internacional. Se define asignando el valor numérico fijo de 6,626 070 040×10 -34 a la constante de Planck (h) cuando esta se expresa en la unidad J.s [Jules por segundo], que es igual a kg.m2.s-1, donde el metro y el segundo están definidos en términos de c [velocidad de la luz en el vacío] y cs[valor numérico de la frecuencia de la transición entre los niveles hiperfinos del estado fundamental no perturbado del átomo de cesio 133] ”.
Si no han entendido nada, no se preocupen.
Pero lo que sí resulta más fácil de entender es el por qué del cambio. La incertidumbre, o sea, la exactitud es la clave.
Un artefacto –un objeto físico– se puede deteriorar y puede perder átomos o absorber moléculas. De hecho, el que se guarda bajo llave en París “no sale casi nunca de la caja fuerte, porque cuanto más lo saques más se puede dañar”, dice José Ángel Robles, director científico del Centro Español de Metrología (CEM).
Además, para mediciones en escalas convencionales, las definiciones existentes eran suficientes, pero “eran herramientas muy pobres para la ciencia moderna que necesita de mucha más precisión”, añade Robles. Esto es exactamente lo que ha sucedido con el IPK. Comparadas con él, algunas copias oficiales mostraban diferencias de hasta 50 microgramos. “Y lo peor es que no sabemos por qué, ni si la modificación se ha producido en la copia o en el IPK”, dice el director científico del CEM. También es fácil darse cuenta del problema que esto significa cuando se explica que este artefacto, sus copias y sus testigos son los que se usaban para calibrar instrumentos. Para nosotros, 50 microgramos es una minucia, pero en determinados cálculos puede ser una importante.
De hecho ya pasó algo parecido “cuando en 1990 se estableció la escala internacional de temperaturas y se descubrió que el agua no hervía a 100ºC, sino a 99,97ºC”, dice Eugeni Vilalta, vocal de la Secció de Metrologia del Institut d’Estudis Catalans. Tres décimas que no tienen ninguna importancia si se hierve arroz, pero mucha en otro tipo de cálculos.
Otro ejemplo. Los astronautas instalaron unos espejos en la Luna que se utilizan para medir la distancia con la Tierra. Cuando se cambió la definición del metro, y se la vinculó con la velocidad de la luz, los resultados de la medición de esa distancia fueron más exactos”, dice Vilalta.
Y es que la metrología también tiene su trazabilidad. “El fabricante de balanzas calibraba su balanza mediante pesas que –a su vez– habían sido calibradas con los testigos de un laboratorio que habían sido calibrados con otras que habían sido comparadas con la copia que se guarda en la sede de los distintos centros nacionales de metrología, y esta se había calibrado con el IPK”, explica Emilio Prieto, jefe del área de longitud del CEM. El cambio de artefactos por constantes universales invariables –como la velocidad de la luz–, que además siempre van a ser iguales a lo largo del tiempo, mejora la precisión, puesto que las nuevas magnitudes recogen la incertidumbre cero de las constantes.
De todas formas, la nueva definición del kilo ni está exenta de pro-
CONSTANTES UNIVERSALES Se abandona el único artefacto físico que quedaba para describir una unidad
LA RAZÓN
Con las nuevas definiciones las mediciones van a ser más precisas