Unidades de medida y constantes.

estado de la materia

Muchos de nosotros hemos estudiado de pequeños las medidas. Definiciones que nos aprendíamos de corrido como;

«Un kilogramo es el peso de un cilindro compuesto de una aleación de platino e iridio que se guarda en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en Sèvres, París.»

O

«El metro es la longitud que mide una varilla de platino iridiado situado en las dependencias de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas».

Kilogramo de platino iridiado

Cuando en 1889 se decidió estandarizar las unidades de medida conocidas, se optó por usar como base elementos físicos supuestamente no susceptibles al cambio debido al tiempo. En los casos mencionados se construyeron objetos de platino iridiado que cumplían con las condiciones necesarias. Hoy día sabemos que incluso el platino iridiado cambia y un kilogramo ya no es un kilogramo pues se han añadido micropartículas que han incrementado el peso en unos 50 microgramos. Es un exceso de peso ínfimo y no influye en la vida de la mayoría de las personas, pero para los físicos que deben hacer medidas extremadamente precisas para sus experimentos si que es un contratiempo.

Por esta razón el Panel Internacional de Medidas y Pesos ha decidido volver a definir todas las unidades de medida utilizando constantes físicas y otro tipo de medidas ya revisadas.

Por ejemplo, el segundo desde el siglo XVIII se medía a partir de la duración del año solar. Como la astrofísica ha evolucionado enormemente, la definición quedó obsoleta por ser imprecisa, pasando a ser desde los años sesenta

«la duración de 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isotopo 133 del átomo de cesio (133Cs) a una temperatura de 0ºK».

Con esta nueva y robusta definición, podemos precisar otras medidas como la ya comentada del metro, de forma que pasa a ser

«la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299.792.458 segundos».

Con estas las nuevas definiciones se pretende establecer relaciones físicas entre unidades y constantes, como la masa y la constante de Planck. Por lo que ha podido trascender, por ejemplo, la masa será definida en función del experimento denominado «equilibrio de watts».

Este experimento, que mediante la relación entre fuerzas eléctrica y mecánica obtiene mediciones directas del volumen y masa de una esfera de silicio monocristal 28Si. Con estos datos se puede calcular la densidad de sus átomos que dependen del número de Avogadro y este, a su vez, de la constante de Planck. Esta nueva medida llamada NIST-4 (por las siglas en ingles, National Institute of Standards and Technology) dependerá de la fuerza electromagnética necesaria para elevar un kilogramo.

Para conseguir precisar las nuevas definiciones, los laboratorios NIST están remidiendo todas las constantes utilizando los nuevos métodos más precisos.

El resultado de todo este trabajo y las nuevas definiciones serán publicadas a finales del 2018 principios del 2019.




Para leer más:

Deja un comentario