KILO

La ciencia está a punto de redefinir el kilogramo

Después de más de 100 años de definir el kilogramo como una de las unidades de medida de peso universales, la ciencia se está preparando para cambiar de nuevo porque el kilogramo original de referencia parece haber perdido sus cualidades.

Una de las copias de NIST de platino-iridio del IPK, el K92, con masas de kilogramos de acero inoxidable en el fondo. (J. Lee / NIST).
Una de las copias del NIST del kilogramo original hecho con platino e iridio.

Encerrado en una bóveda, que para abrirse requiere tres llaves que están en poder de distintas personas, en la ciudad de Sèvres, al suroeste de París, hay un kilogramo.

En realidad, es el kilogramo, el prototipo internacional del kilogramo (IPK), el kilogramo contra el cual todos los demás kilogramos deben tomar su medida en cualquier parte del mundo; los científicos le llaman Le Grand K, en francés.

Este cilindro de aleación de platino e iridio se encuentra debajo de tres campanas de vidrio protectoras, en un ambiente con temperatura y humedad estrictamente controladas, todo esto contenido en una caja fuerte junto con seis copias oficiales, y a su vez, todo escondido en la bóveda subterránea de Sèvres.

El IPK solo emerge de su bóveda cada 40 años aproximadamente, cuando el trozo de metal del tamaño de una pelota de golf, exactamente un kilogramo por definición desde 1889, se utiliza para calibrar copias que se comparten con países de todo el mundo.

Bajo estas campanas de vidrio yace "el kilogramo original", el primero de todos.
Bajo estas campanas de vidrio yace “el kilogramo original”, el primero de todos.

Repensando el kilogramo

Pero hay un problema. En la bóveda con el IPK hay seis témoins , o “testigos”: las copias oficiales. A lo largo de los años, como lo demuestran las raras ocasiones en que Le Grand K y sus testigos han sido medidos, la masa del IPK se ha tergiversado.

La mayoría de los testigos ahora pesan un poco más (una cuestión de microgramos, o millonésimas de gramo, que el IPK.

Podría decirse que el IPK está perdiendo masa, pero aún no se atreven a afirmar eso los especialistas; se requieren más pruebas y análisis para llegar al meollo del asunto. Además, los físicos ni siquiera saben si está perdiendo masa o ganando masa a largo plazo, solo que se está desplazando lentamente debido a cantidades imperceptibles de material agregado del aire, o si se ha visto afectado por alguno de los “baños” que recibe cada tanto con el fin de mantenerlo en buenas condiciones.

Afortunadamente, los metrólogos del mundo tienen una solución: redefinir el kilogramo en términos de una constante natural y universal. La mayoría de las unidades en el Sistema Internacional de Unidades (SI) ya están definidas de acuerdo con constantes universales.

El kilogramo es la última unidad medidora del mundo que depende de un artefacto, y ha resistido la tecnología hasta ahora. El 16 de noviembre, en la 26ª reunión de la Conferencia General sobre Pesos y Medidas, los delegados de 60 estados miembros se reunirán en Sèvres para votar y redefinir el kilogramo.

El kilogramo en Uruguay

En Uruguay es el LATU la institución responsable, en su rol de Instituto Nacional de Metrología, de brindar herramientas para dar confiabilidad, credibilidad, universalidad y calidad a todas las mediciones realizadas a nivel nacional. La Ley Nacional de Metrología (Ley 15298/82) le asigna “la responsabilidad del mantenimiento, custodia y diseminación de los patrones nacionales de medida” y de “mantener vinculación con la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, así como organismos afines”.

El LATU cuenta con cuatro kilogramos de referencia que se calibran en el BIPM con respecto a las copias del IPK. Pero a partir de mayo del 2019 los mismos también se podrán calibrar en aquellos laboratorios que tienen 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 (PTB) siendo uno de los primeros países de la región en contar con una.

En setiembre de 2018 el LATU formó parte de un congreso de masa en donde se recibió una pesa calibrada por la balanza de Kibble en el marco del proyecto encabezado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y National Research Council (NRC), institutos metrológicos nacionales de Estados Unidos y Canadá, respectivamente. En ambos proyectos el LATU, como instituto Nacional de Metrología de Uruguay, está formando parte de la investigación de la estabilidad, mantenimiento y protocolos de limpieza a desarrollarse para su implementación y utilización a nivel mundial.

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