¿Cuándo un kilogramo no es un kilogramo? Cuando comienza a pesar menos. Nació hace más de dos siglos y se ha vuelto la unidad estándar de peso en el mundo, pero los científicos creen que el reinado del kilo como lo conocemos se acerca a su fin.

Un grupo de expertos reunidos en Londres quiere redefinir el kilogramo, de modo que ya no esté basado en la masa de un cilindro sólido hecho de una aleación de iridio y platino que se resguarda bajo tres capas de cristal protector y sellado en una bóveda de Sévres, Francia.

Ese bloque de metal, conocido como el Kilogramo Prototipo Internacional, o kilogramo patrón, se ha utilizado desde que se registró en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (OIPM), en 1889, como unidad definitiva de masa contra la cual debían medirse todos los demás kilogramos.

En los 122 años pasados, ha salido de su confinamiento sólo tres veces, para calibrar los prototipos nacionales de kilogramos usados por algunos países. Sin embargo, hoy los científicos creen que es tiempo de redefinir el kilogramo porque hay indicios de que la masa precisa del prototipo internacional de Sevrés no es tan constante como debería.

Pérdida de 50 mcg

Creemos que está perdiendo peso, y no sabemos por qué, señaló Michael Stock, de la OIPM, quien asistirá a la reunión donde se revisará el kilogramo, en la Real Sociedad de Londres. A partir de las tres veces en que lo hemos sacado para hacer calibraciones, hemos tenido indicaciones de que no es perfectamente estable. Parece que ha perdido 50 microgramos (mcg), y no hay una explicación real.

La pérdida de masa, equivalente a 50 millonésimos de gramo, se compara a un granito de arena, pero para los metrólogos, que han hecho de la medición exacta de objetos una religión, el cambio representa una disparidad perturbadora.

La limpieza, pulido y manejo del prototipo internacional están sujetos a estricto control, porque pueden alterar el peso. Una teoría sobre la pérdida de masa es que a lo largo de los años la aleación de platino e iridio podría haber emitido algo del gas que se incorporó al bloque de metal cuando fue construido en Londres en 1879, apuntó el doctor Stock.

Por ahora no hay un verdadero problema, pero si continúa, podríamos llegar a tener dificultades en unos 10 o 20 años, porque las medidas se vuelven más precisas. Necesitamos adelantarnos a los problemas y, de cuando en cuando, tenemos que mejorar nuestras definiciones de las unidades de medida: para hacer buenas mediciones hay que tener una buena regla, añadió.

El kilogramo es una de las siete unidades básicas de las cuales derivan todas las demás unidades de medida en las ciencias. Las otras seis son el metro, el segundo, el amperio, el kelvin, el mol y la candela, que miden, respectivamente, la longitud, el tiempo, la corriente eléctrica, la temperatura, la cantidad de sustancia química y la intensidad de la luz.

El kilogramo es la única unidad de medida estándar internacional que se basa en un objeto físico, más que en una constante física fundamental.

El metro, por ejemplo, ya no se define como la distancia entre dos marcas en una barra de metal, sino como la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299792458 de segundo, en tanto el segundo es la duración de 9,192,631,770 ciclos de radiación emitida por una transición particular en un átomo de cesio 133.

Tener un kilogramo patrón exacto es importante para otras unidades de medida, como el voltio y el amperio, los cuales se usan para valorar el potencial eléctrico y la corriente eléctrica.

Los físicos creen que redefinir el kilogramo con base en algo tan inmutable como una constante física, en vez de confiar en un objeto físico, podría mejorar 50 veces la precisión de las mediciones eléctricas.

La opción favorecida que se discutirá en la Real Sociedad es que el kilogramo se base en la constante de Planck, la cual representa los tamaños de los cuantos en la física cuántica, y es tan confiable como la velocidad de la luz en el vacío.

Nuestros experimentos avanzan; sin embargo, es muy temprano todavía para poner en vigor la nueva definición del kilogramo, indicó el doctor Stock.

En la práctica, el kilogramo se basaría en la energía eléctrica necesaria para equilibrar perfectamente un kilogramo atraído por la gravedad de la Tierra levitándolo en el aire. La idea, llamada equilibrio vatio (watt balance en inglés), fue propuesta por el metrólogo británico Bryan Kibble en la década de 1970, cuando trabajaba en el Laboratorio Nacional de Física en Teddington, Londres.

© The Independent, Traducción: Jorge Anaya