A partir del 20 de mayo de 2019, los kilogramos serán exactamente de mil gramos, es decir de un kilogramo. Y no es porque la nueva administración vaya a poner en marcha una estricta vigilancia de los comerciantes o de la calibración de las básculas, sino porque en ese mes entrará en vigor una nueva definición internacional del kilogramo.

Por supuesto que los comerciantes podrían tomar en cuenta esa nueva definición para pesar sus mercancías, pero lo más probable es que no sea así, porque se necesitarían equipos de alta precisión que calibraran sus básculas; sin embargo los científicos y tecnólogos sí podrán contar con una medición más precisa de las sustancias que utilizan en sus investigaciones.

 

Las variaciones del kilogramo

El 20 de mayo de 1875 se creó la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, por sus siglas en francés), en Sèvres, Francia, que actualmente es ”la organización intergubernamental a través de la cual los Estados miembros actúan conjuntamente en asuntos relacionados con la ciencia de la medición y las normas de medición”. En ese tiempo, definieron por primera vez dos unidades: el metro y el kilogramo.

Se consideró que un kilogramo era la masa de un decímetro cúbico (un litro) de agua destilada a una atmósfera de presión y 3.98 °C, pero esto resultaba muy complicado, por lo que en 1889 se adoptó una nueva definición que hasta el 19 de mayo de 2019 seguirá en vigor, la cual señala que “El prototipo internacional del kilogramo, un artefacto hecho de platino-iridio, se mantiene en el BIPM bajo las condiciones especificadas por la primera Conferencia General de Pesas y Medidas en 1889 cuando sancionó el prototipo y declaró: Este prototipo se considerará en adelante como la unidad de masa”.

Todo comenzó a funcionar mejor con ese prototipo internacional, el cual se guardó en Sèvres, protegido por tres campanas de cristal en una caja fuerte, que solamente se puede abrir con tres llaves, que están en posesión de tres personas, quienes deben estar presentes para abrirla. Otra medida de seguridad consistió en hacer seis copias del prototipo que se encuentran en diferentes partes del mundo; periódicamente se envían a la BIPM para cotejarlas, en tanto que el prototipo se examina cada año para verificar su estado físico.

Al paso del tiempo se constató que el prototipo internacional ha estado sujeto a “una contaminación de superficie reversible que se aproxima a 1 μg [un microgramo, es decir una millonésima de gramo] por año en masa”. La contaminación y la limpieza del prototipo, a pesar que se realiza con sumo cuidado, ha introducido una variación de 50 microgramos (el equivalente a un grano de arena de medio milímetro de diámetro, aproximadamente), lo cual no afecta en mucho al kilogramo de jitomate o el peso de una persona, pero sí puede tener serias consecuencias en los laboratorios de investigación.

 

Hacia un kilogramo constante

Por esa razón, expertos de decenas de países desde 2011 se dieron a la tarea de buscar una nueva definición del kilogramo, con base en constantes fundamentales universales y no arbitrarias, de tal manera que todos los países del mundo puedan tener la medición exacta del kilogramo. En México se podrá tener en el Centro Nacional de Metrología.

El kilogramo, a partir del 20 de mayo de 2019 se definirá por la constante de Plank, que relaciona el peso con la corriente eléctrica. El cálculo se efectúa con la balanza de Watt, llamada así porque mide las masas de forma precisa pues registra la potencia, que se mide en watts, de la corriente eléctrica y el voltaje.

De una manera muy simplificada, el procedimiento para determinar el kilogramo es el siguiente. En la balanza de Watt, un electroimán “tira” de uno de los brazos de la balanza y del otro lado se coloca una muestra (un objeto de un kilogramo). La corriente que atraviesa el electroimán se aumenta hasta que ambos lados de la balanza se equilibran. En otras palabras, se mide la corriente necesaria para soportar un peso.

De esta forma, se prescinde de objetos físicos y se emplean valores físicos universales. Claro que eso no impedirá que se calibren las básculas con errores voluntarios, pero sí servirá para precisar las cantidades en microgramos de sustancias para la industria quimicofarmacéutica o para otros trabajos de investigación.

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f/René Anaya Periodista Científico