Desde el 2019 el kilo ya no será lo que conocemos

En la actualidad el Sistema Internacional (SI) reconoce como una de las magnitudes base a la masa. Desde la primera Conferencia general de pesas y medidas en 1889, el prototipo internacional del kilogramo es una masa de 1 kg de platino iridio que materializa la unidad de masa, actualmente se encuentra en Francia. A partir del prototipo internacional se ha dado respaldo (Trazabilidad) a los patrones de masa de los diferentes países del mundo por medio de calibraciones. 

La definición de masa en la actualidad y los cambios que se aproximan con la nueva definición de masa en base a una constante natural (constante de Planck) va a aportar un gran avance en la comunidad científica y los diferentes sectores de la industria. Siendo actualmente de gran impacto e interés para la metrología.

El prototipo internacional del kilogramo resguardado en Paris por más de 100 años ha alcanzado una deriva en masa de al menos 0,5 µg por año, perdiendo aparentemente 50 µg de masa respecto a los patrones de los demás Institutos Nacionales de Metrología (INMs). La estabilidad de la unidad de masa es un problema porque no se sabe cómo fue que derivo en todos estos años.

El SI se instauró en 1960, en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas, durante la cual inicialmente se reconocieron seis unidades físicas básicasː Metro, kilogramo, segundo, amperio, kelvin y candela. En 1971 se añadió la séptima unidad básica: el mol. La CGPM en su reunión del 2011, propuso revisar el SI de manera que las definiciones del kilogramo, Amper, Kelvin, y mol quedaran ligadas a valores numéricos de constantes En el 2014 los resultados de investigaciones realizados por institutos para la nueva definición del kilogramo no fueron representativos para la CGPM, se solicitó apoyo a los diferentes INMs. El 1 de julio del 2017 se llegaron a obtener las incertidumbres requeridas de los valores de constantes por lo que el SI fue revisado por la CGPM y considerado el 1 de julio del 2017. En esta fecha también se establecen los datos de las constantes (valores numéricos exactos de las constantes) por parte de CODATA. En el 2018 se establecerán las nuevas definiciones del SI.

Hay dos experimentos que vienen desarrollando la nueva definición del kilogramo, ambos experimentos trabajan la relación el kilogramo con las constantes naturales, son el experimento de la balanza de watt y el experimento de la constante de Avogadro, ambos experimentos se relacionan entre sí por la constante molar de Planck (de gran exactitud), NAh=3,990 312 7110(18).10-10 Js/mol con una incertidumbre relativa de 4,5 x 10-10 Entonces ambos experimentos pueden colaborar en la redefinición del kilogramo. 

Así se define el kilogramo a través del metro, el segundo y la constante de Planck. El metro se define a través del valor de la velocidad de la luz y el segundo se define a través de la constante atómica. A través de la definición de la constante de Planck en el nuevo SI, la balanza de Watts es una posible realización de la unidad del kilogramo. Van haber otros trabajos siempre que se refieran a las constante naturales establecidas como por ejemplo el experimento de Avogadro. 

Los trabajos de la balanza de watt finalmente obtuvieron la siguiente ecuación: donde se muestra como la constante de Planck (h) define al kilogramo, de esta manera va a ser posible en el futuro determinar la masa de un patrón de masa a partir de h.

IMPACTOS POSITIVOS DE LA NUEVA DEFINICIÓN DEL KILOGRAMO 

La nueva definición del kilogramo permitirá las realizaciones prácticas reproducibles en cualquier tiempo y lugar, donde el kilogramo estará ligado a la constante de Planck h (un invariante de la naturaleza). Dejando atrás la definición del kilogramo basado en la masa de un patrón materializado. A. En la educación La nueva definición del kilogramo no alterara la vida diaria de los usuarios, dándose la continuidad de todo lo que se mantenía hasta hoy.

Son los laboratorios nacionales de Mertrologia (INMs) los que tendrán que realizar algún cambio en sus mediciones de alta exactitud, solo si esto es necesario. De igual manera el contenido de libros que tenga información acerca de las antiguas definiciones deberán ser actualizadas con la nueva definición del kilogramo, así como su realización práctica. B. En la industria El SI es un sistema de unidades permite cuantificar cualquier magnitud abarcando todo tipo de mediciones siendo así la base de la investigación científica y el sector industrial. Los estados firmantes de la convención del metro representan hoy en día el 98 % de la economía mundial, por lo que el Sistema de Unidades (SI) es la base del comercio y soporte de la Metrologia mundial a través de los INMs Los estudios en mejorar la incertidumbre de la constante de Planck continúan por ambos experimentos. El experimento de la constante de Avogadro tiene previsto contar para el 2017 con 4 esferas de silicio (28Si) de mejores características físicas que la actual y para el 2020 con 6 esferas más (pureza isotópica > 99,998 % Si ).

Referenica: https://www.inacal.gob.pe/repositorioaps/data/1/1/5/jer/boletinmetrologia/files/Nueva%20Definici%C3%B3n%20de%20la%20Unidad%20SI%20de%20Masa%20el%20kilogramo.pdf