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Aún no hemos acabado de reponernos del susto que nos llevamos al enterarnos de que es muy probable que Einstein estuviera equivocado (ya saben: eso de que los neutrinos pueden viajar más velozmente que la luz, algo que hasta ahora se consideraba herético)... y ahora nos despachamos con que otro de los grandes pilares de la física está en entredicho. Puede que un kilo no sea un kilo.
Estoy hablando, sí, de la unidad básica de medida de la masa: el kilogramo, los mil gramos, las 35,3 onzas, las 2,20 libras... como ustedes quieran.
Una investigación anunciada esta semana por el National Physical Laboratory propone el mayor cambio en el Sistema Internacional de Unidades desde su creación, hace más de 50 años. En concreto, han puesto el foco en la definición de dos unidades: el kilo y el amperio.
Veamos qué ocurre con la primera.
La intención de este grupo investigador es determinar de una vez por todas una constante fundamental de la naturaleza, estable y universal, a la que pueda referirse la unidad kilogramo a la hora de ser definida. Algo parecido a lo que ocurría con la velocidad de la luz hasta la medición de los malditos neutrinos superlumínicos. En otras palabras: ¿existirá en la naturaleza una referencia suficientemente universal para que sirva de medida definitiva del concepto kilo?
La pregunta no es frívola, ni mucho menos, pues los científicos llevan siglos tratando de definir el kilogramo sin lograrlo del todo. Fíjense cómo son las cosas. Resulta que usted va al mercado a pedir un kilo de chuletas en la confianza de que el honrado carnicero va a servirle exactamente un kilo de chuletas... mientras los físicos no saben realmente qué cosa es eso de "un kilo".
Las dudas provienen de antes de la Revolución Francesa, nada menos. Por encargo del rey Luis XVI, un grupo de miembros de la Academia de Ciencias de Francia se propuso establecer un patrón único para medir la masa de los cuerpos. La propuesta original fue generar una medida (la grave) equivalente al peso de un litro de agua en su punto de congelación. La Revolución detuvo el proyecto, pero la Academia resultante del nuevo orden lo retomó con algunas modificaciones. Se determinó que el patrón agua era improcedente debido a las variaciones que se pueden observar en la densidad del líquido por efecto de la presión. Para evitar estas imprecisiones, se decidió definir el kilo mediante una muestra física, un objeto que ejemplificara la masa exacta que se pretendía pesar. Desde 1889 ese prototipo es una barra de aleación de platino (90 por 100) e iridio (10 por 100) de 39 milímetros de altura y 39 milímetros de diámetro, que se encuentra custodiada en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de Sèvres (Francia).
Existen además varias copias de este prototipo en diferentes lugares del mundo que se comparan con el original cada 40 años. A simple vista, el asunto parece sencillo: un kilo es la masa del prototipo internacional custodiado en Sèvres. No hay lugar a dudas.
Pero la ciencia no es tan fácil en ocasiones. Los físicos saben que existe una deriva en la medición de la barra original cada vez que se la compara con las copias nacionales. La masa del prototipo se incrementa en una parte por cada 1.000.000.000 al año por efecto de la contaminación de la superficie. Por eso hay que someterla a un exhaustivo proceso de lavado. Aun así, en las sucesivas comparaciones que se han realizado desde 1889, se han detectado pérdidas de masa minúsculas: unos 50 microgramos en 100 años. No es mucho: un microgramo es la millonésima parte de un gramo. Pero es suficiente para pensar que el kilo no es una medida estable. ¿Qué pasaría dentro de un millón de años? ¿Podríamos fiarnos de nuestro carnicero entonces?
Para resolver el problema, la ciencia trata de proponer otros patrones más estables. Por ejemplo, la unidad de tiempo que conocemos como segundo está definida desde 1960 como la frecuencia de transición hiperfina del átomo de Cesio 133. Y la unidad metro se basa en la velocidad de la luz (aquí ya tendríamos otro problema por culpa de los neutrinos, de nuevo). ¿Qué medida se puede utilizar para el kilo?
Los expertos proponen dos. La primera es el número de Avogadro, es decir, la masa de un número determinado de átomos de un material concreto. Por ejemplo, el Carbono 12. La segunda es el uso de una balanza de Watt, que compara la relación entre la potencia eléctrica y la potencia mecánica al hacer pasar una intensidad de corriente por un cuerpo afectado por la gravedad. Este segundo experimento es el que se ha anunciado esta semana, utilizando el grafeno como material de referencia y midiendo algunos efectos cuánticos que, a estas horas, les voy a ahorrar.
Como consecuencia, es muy probable que el kilogramo pese 50 microgramos menos de lo que creíamos en el futuro más cercano. No es mala noticia. Haga la prueba. Pésese ahora mismo. Multiplique su peso por 0,00005. El resultado es el peso (en gramos) que habrá perdido con la nueva medición. Yo he adelgazado 0,0044 gramos.
Por Jorge Alcalde from libertaddigital.com 02/10/2011
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