La carrera por redefinir el kilogramo

En París, detrás de una puerta de bóveda que requiere tres llaves para desbloquearla, se encuentra el trozo de platino-iridio más precioso del mundo. Para el observador casual, es difícil asignar un valor monetario al bulto, pero para un grupo de científicos, es un montón de metal prácticamente inestimable que le da al oro una oportunidad por su valor.

Este bulto, después de todo, hace el trabajo increíblemente importante de ser el estándar para el kilogramo. Pero un grupo internacional de investigadores está trabajando arduamente para redefinir el kilogramo y hacer que este preciado artículo sea obsoleto.

"El artefacto de kilogramos es realmente una cosa realmente maravillosa", dice Alan Steele, el principal metrólogo del Consejo Nacional de Investigación de Canadá. "Pero no es fundamental, no es básico, es solo una cosa, y si algo le sucediera, estaríamos en un verdadero problema".

Steele es parte de un grupo que se está cruzando para redefinir el kilogramo. Su peso no cambiaría, ese imbécil todavía se mantiene bastante cerca de las 2.2 libras, pero Steele y sus colegas creen que es hora de una actualización masiva, una que se basa en una "constante fundamental", una propiedad universal inherente, similar a Algo así como la velocidad de la luz.

Antes de pensar que la cruzada de kilogramos es obra de un grupo marginal de científicos locos, no lo es. La actualización requiere un "tour de force científico", dice Steele, porque la definición de la unidad basada en constantes fundamentales requiere tres experimentos, en dos métodos diferentes, en múltiples países. Es increíblemente difícil obtener consenso en los tres experimentos en ambos sistemas. "Estos son experimentos realmente hermosos, con grandes conceptos fáciles de explicar", dice, "pero el hombre es el demonio en los detalles".

Descubrir cómo medir el kilogramo requiere definir la constante fundamental, conocida entre los físicos como "la constante de Planck", dentro de una incertidumbre de 50 partes por billón. ¿En inglés? Eso es bonito, bonito, bastante exacto. Algunos laboratorios de química están midiendo esto calculando el número de átomos en una esfera de silicio de kilogramo. Pero otros están usando un enfoque de física, usando un dispositivo llamado equilibrio Kibble, que usa constantes eléctricas y de energía para realizar la medición. El truco es que los enfoques de la química y la física para definir la constante de Planck tienen que coincidir, y hacer que los sistemas sean equivalentes nunca antes.

La redefinición de nuestras unidades de medida es "un evento que probablemente ocurra una vez en nuestra vida", dice Stephan Schlamminger, físico del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. Su equipo ha obtenido una medición de la constante de Planck con un error de 34 partes por billón (en ciencia, cuanto más pequeño sea el error, mejor), por lo que 34 partes por billón es definitivamente una buena señal en comparación con el máximo aceptado por la industria de 50 partes por billón.). Hasta el momento, hay un consenso internacional sobre el número y Schlamminger espera acercarse a la perfección con un error de 20 partes por billón para el 1 de julio de 2017, cuando la Oficina Internacional de Pesas y Medidas recopilará todas las mediciones que se incorporarán a El promedio internacional. Una vez que todo esto ocurra, el número final será debatido y votado en noviembre de 2018.

“Para el usuario final, la transición será perfecta; no sabrás la diferencia ", dice Schlamminger sobre el cambio. Pero para la comunidad científica, la redefinición de estas unidades será invaluable, convirtiendo ese bulto en París en un símbolo de una nueva comprensión de las medidas fundamentales del universo, y eso es un alarde justo que la mayoría de los grumos simplemente no tienen.