¿Cómo definir cuanto pesa un kilo?

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Crédito : CSIRO
Un problema de peso: 

¿Cómo definir un kilo?

Un kilogramo no siempre pesa un kilogramo.

Es una frase paradójica, pero realmente las unidades que usamos hoy en día son bastante recientes.

Hace poco, el kilogramo estándar mundial llamó la atención internacional, cuando los científicos descubrieron que había ganado un poco de peso.

Una de las esferas perfectas creadas en Australia, que compiten por definir la nueva norma de un kilogramo.

Los investigadores dicen que las esferas son ideales, ya que no tienen bordes que podrían resultar dañados, y basta medir el diámetro para calcular su volumen.

Conocido como el prototipo internacional del kilogramo (IPK), es una de las siete unidades básicas utilizadas en la ciencia, el comercio y la vida cotidiana.

Sin embargo, es el único que aún se define por medio de un objeto físico.

Todas las demás unidades se definen en términos de una constante fundamental de la naturaleza, por lo que no pueden cambiar con el tiempo.

El kilogramo estándar está hecho de platino e iridio, y se ha conservado a buen recaudo en una caja fuerte en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de París, desde finales del siglo XIX.

Sin embargo, con los años se han ido acumulando pequeñas partículas de contaminación, en el orden de decenas de microgramos.



Si bien algunos podrían considerar este aumento de peso como algo positivo (significa que el resto de nosotros estamos perdiendo peso, ¿no?), pone de manifiesto la necesidad de retirar el prototipo de un siglo de antigüedad.

Por ello, la comunidad científica internacional está trabajando para lograr una definición más precisa del kilo, que armonice con otras unidades básicas, como el metro y el segundo.

Un enfoque, tomado por un equipo de científicos australianos, busca definir el kilogramo por el número de átomos en un conjunto de esferas perfectas de silicio.

¿Cómo definir cuanto pesa un kilo?

Las esferas, desarrolladas por CSIRO y el Instituto Nacional de Medidas, son ideales para el trabajo – ya que no tienen bordes que podrían resultar dañados, y basta medir el diámetro para calcular su volumen.

Con las esferas en la competencia por definir la nueva norma, se espera que pronto se podría definir el kilogramo en función de sus átomos, y no en nuestro amigo parisino, ya algo anticuado.

Los expertos en metrología de la Universidad de Newcastle señalaron que “el kilogramo subió de peso”, informaron este lunes.

Los investigadores chequearon el kilogramo con una máquina, llamada XPS, “única de este género en el mundo”, y demostraron que el kilogramo actual pesa unas decenas de microgramos más que el primero, fijado en 1875, con el nombre IPK.

La Oficina Internacional de Pesas y Medidas en París es la encargada de velar por el kilógramo IPK, del cual se hicieron 40 réplicas que se repartieron por todo el mundo.

Los profesores de Metrología, Peter Cumpson y Naoko Sano, de la Universidad de Newcastle, estudiaron la copia número 18 del kilógramo IPK, recibida en el Reino Unido y custodiada en el National Phisicall Laboratory.




Con el XPS, un equipo de espectroscopia de fotoelectrones de rayos X, observaron que en el kilogramo tenía una acumulación de hidrocarburos, por lo que están estudiando como removerlos.

El IPK corresponde al kilogramo, explica Cumpson, y “no importa lo que pesa, si trabajamos todos de acuerdo a un estándar exacto”,

“El problema es que hay pequeñas diferencias. En todo el mundo, la IPK y sus 40 réplicas son todas en crecimiento, a tasas diferentes, diferenciándose de aquella original”, destaca el experto.

¿Cómo definir cuanto pesa un kilo?

Él explica que es un cambio muy pequeño, “menos de 100 microgramos”, sin embargo, agrega que “no podemos tomar un par de kilogramos de peso y hacer como si la excesiva indulgencia de las fiestas navideñas nunca existió”, dice el Dr. Cumpson, al comparar la alza de peso del kilogramo con la que sufren gran parte de las personas, luego de las fiestas de fin de año.

Para el investigador estas pequeñas diferencias locales, tienen un gran impacto a nivel global, y no deben ser pasadas por alto.

Los científicos creen que podrían remover la contaminación del kilogramo sin dañar la superficie del platino, material con que fue construido, utilizando la técnica para remover ultravioleta y ozono.

Durante el último siglo, este peso definido como “un kilogramo” era exactamente el peso de un pequeño bloque de metal que se encuentra en Francia, llamado Le Grand K.

Dicho bloque se usa para saber cuánto pesa un kilogramo en todo el mundo, y para reajustar o calibrar las escalas de ven en cuando. Puede parecer un método pasado de moda, pero ha sido bastante fiable desde finales de 1800.

Sin embargo, el sistema empezó a fallar cuando en el año 1992 los científicos notaron que Le Grand K estaba encogiendo. Esto puede ser un engorro cuando se intentan usar estos sistemas para realizar experimentos de máxima precisión. Pero ahora, gracias a los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) se ha logrado modernizar la medición para definir cuánto pesa un kilogramo.


La forma más precisa para saber cuánto pesa un kilogramo


De hecho, el kilogramo era una excepción a la regla, pues otras unidades como el metro o el tiempo ya habían sido modernizadas (el primero era igual a la longitud de un palo determinado, y ahora se ha redefinido usando la velocidad de la luz).

Pero el kilogramo aguantaba, en gran parte debido a que usaba la constante de Planck en su formula y es bastante difícil de medir con precisión.

Según los datos del experimento del NIST, la constante de Planck sería h = 6,62606983 x 10 -34 J s, con un margen de error de +/- 22. Este dato sería muy similar al obtenido por el Proyecto Avogadro, dentro del margen de error establecido. Bastante cerca, la verdad.

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Fuente  : http://cienciaaldia.com
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