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La ciencia del (nuevo) kilogramo

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Foto:

Revista Don Juan
Durante 129 años, uno de los objetos más importantes del mundo fue un pequeño cilindro de platino e iridio forjado en Londres y guardado en la bóveda de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Sèvres, París. Cada cuarenta años salía de una caja fuerte con un estricto control ambiental para calibrar copias exactas que eran distribuidas por todo el mundo y para cerciorarse de que la masa de ese cilindro no hubiera cambiado con los años. Ese cilindro pesaba un kilogramo porque era el kilogramo: el Prototipo Internacional del Kilogramo, o como le decían con cariño, Le grand K.
Desde hace un tiempo, el kilogramo ya no pesa un kilogramo, sino 50 microgramos menos. Esa pequeña fracción, que es lo que pesa una pestaña, podría tener consecuencias catastróficas: a partir de ese prototipo y de todas sus copias se calibran todos los aparatos de medición de masa del mundo, desde las basculas de los gimnasios hasta los instrumentos de la Nasa. Y aunque unos microgramos no afectan los resultados de una dieta, sí pueden ser esenciales a la hora de fabricar un satélite.
LE Grand K, forjado en 1889 a partir de la medición del peso de un litro de agua. Tiene 39 mm de diámetro y es 90% platino y 10% iridio.
El kilogramo era la única medida del Sistema Internacional de Unidades –creado durante la Revolución francesa– que no estaba sujeta a las reglas de la naturaleza y la física. El segundo se define como “la duración de 9,192,631,770 periodos del átomo de césio-133” y el metro por “la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299,792,458  segundos”. Pero el kilogramo seguía definiéndose a partir de aquel cilindro de platino e iridio.
Estas esferas de silicio, hechas por el Proyecto de Avogadro, son otra manera en la que institutos de medición definen el kilogramo. Su forma permite contar sus átomos con precisión.
La nueva definición del kilogramo empezará a regir el 20 de mayo del 2019, día mundial de la metrología. El nuevo kilogramo se puede definir gracias a trabajos como el de Max Planck, un premio nobel de física que descubrió que en el mundo cuántico hay una relación entre la frecuencia en las ondas de una partícula y la unidad mínima de energía
que esa partícula emite. La relación entre las dos se conoce como la constante de Planck: 6.62607015 × 10-34 kg m2/s. Este número se ha refinado gracias a la balanza de Kibble, un aparato que mide el peso de un objeto y reproduce la energía electromagnética necesaria para simular esa misma fuerza, y el Proyecto de Avogadro. Con esta expresión, el kilogramo queda cementado en las leyes de la física “a tous les temps, a tous les peuples”, como decían aquellos científicos revolucionarios franceses: “Para todos los tiempos, para todos los pueblos”. 
Gracias a la balanza de Kibble, el kilogramo ahora se expresa en relación a la constante de Planck. Despejada, es kg=(h/6,62607015x10-34) m^-2s
John Escobar, físico del Instituto Nacional de Metrología, dice que pese a todo el revuelo, “la idea es que nada de esto afecte o cambie para la gente común la idea del kilogramo”.
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