Què és un kilogram?

Prototip internacional del kilogram guardat a la BIPM)

El Sistema Internacional d’Unitats (SI) garanteix que en qualsevol part del món es pugui parlar de distàncies, pesos o velocitats sabent amb total seguretat que un kilogram (kg) a Botswana mesura el mateix que un kilogram a Espanya. Per poder-ho fer cada país ha de tenir una oficina, institut o organització que es dediqui a definir i comparar les unitats del SI per estar d’acord sempre amb un estándard. Per raons històriques la Oficina Internacional de Pesos i Mesures (Bureau international des poids et mesures) s’ha dedicat a definir les unitats bàsiques del SI.

Inicialment s’utilitzaven Patrons, per exemple, un kilogram (kg) és la unitat de massa igual a la massa prototip internacional del kilogram custidat a la BIPM. Això vol dir que si un fabricant de básucules de molta precisió necessitaria anar a la BIPM, a França, per calibrar les seves báscules. Molt poc pràctic, oi?, en realitat existeixen Patrons Nacionals repartits pels diferents països, a España hi ha el Centro Español de Metrología (CEM), que tenen cópies amb ‘suficient’ precisió. Igualement, és un rotllo, cada certs anys els patrons s’han de calibrar amb l’original, que es guarda totalment aïllat per tal que no s’alteri, els altres patrons a mesura que es van manipulant perden o guanyen massa i deixen de pesar 1,00000… kg.

Actualment, els científics estan buscant una altra forma de definir què és un kilo que deixi obsolet el Patró, la intenció és trobar una definició de kilogram genérica i que es pugui reproduir per qualsevol equip amb la instrumentació adequada. Això ja es va fer amb d’altres unitats, un metre (m) originalment es definia per una barra que també feia de referència base, actualment un metre és la distáncia que recorre la llum en el buit durant un intérval de 1/299.792.458 de segon. I aquesta definició ens porta a què és un segon? Segons el SI un segon és la duració de 9.192.631.770 oscil·lacions de la radiació emesa en la transició entre els dos nivelles hiperfins del estat fonamental del isótop 133 de l’àtom de cesi, a un temperatura de 0 K.

I perqué serveix aquesta definició tan infernal? Bé, dos equips qualsevol amb l’instrument adequat poden mesurar una distància de manera independent amb els mateixos resultats, cosa que és fonamental per tal que le món funcioni tal com avui l’entenem.

Desgraciadament, els pobres científics que es dediques a la Metrologia no han trobat una manera satisfactoria, durable i inequívoca de redefinir l’actual kilogram i deixar de banda l’antic Patró. Així que les mesures de massa seguiran depenen d’un petit cilindre de platí i iridi guardat en una caixa forta a les afore de París.

Fonts:
La Cuchara Menguante de Sam Kean. Editorial Ariel
Centro Español de Metrología
Bureau international des poids et mesures
Brief history of the SI