¿Qué es un kilogramo?

Prototipo internacional del kilogramo guardado a la BIPM)

El Sistema Internacional de Unidades (SI) garantiza que en cualquier parte del mundo se pueda hablar de distancias, pesos o velocidades sabiendo con total seguridad que un kilogramo (kg) en Botsuana mide lo mismo que un kilogramo en España. Para poderlo hacer cada pais tiene una oficina, instituto o organización que se dedica a definir y compara las unidades del SI para estar siempre de acuerdo con el estándar. Por razones históricas la Oficina Internacional de Pesos y Medidas ((Bureau international des poids et mesures)) se ha dedicado a definir las unidades básicas del SI.

Inicialmente se utilizaban Prototipos, por ejemplo, un kilogramo (kg) es la unidad de masa igual a la masa prototipo internacional del kilogramo custodiado en la BIPM. Esto significaría que si un fabricante de básculas de mucha precisión necesitaría ir a la BIPM, en Francia, para calibrar sus básculas. Poco práctico, verdad?, en realidad existen Patrones Nacionales repartidos por diferentes países, en España está el Centro Español de Metrologia (CEM), que tienen cópias con ‘suficiente’ precisión. Igualmente, es un rollo, cada ciertos años los patrones se tienen que calibrar con el original, que se guarda totalmente aislado para que no se altere, los otros patrones cuando se van manipulando va perdiendo o ganando massa y dejan de pesar 1,00000… kg.

Actualmente, los científicos están buscando otra forma de definir qué es un kilo que deje obsoleto el Patrón, la intención es encontrar una definición de kilogramo genérica y que se pueda reproducir por cualquier equipo con la instrumentación adecuada. Esto ya se hizo con otras unidades, un metro (m) originalmente se definia con una barra que también hacia de referencia base, actualmente un metro es la distancia que recorre la luz en vacío durante un intervalo de 1/299.792.458 de segundos. Esta definición nos lleva a preguntar qué és un segundo. Según el SI un segundo es la duración de 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio, a una temperatura de 0 K.

¿Para que sirve esta definición tan infernal? Con estas definiciones, dos equipos con los instrumentos adecuados pueden medir una distancia de forma independiente con los mismos resultados, lo cual es básico para que el mundo funcione tal como hoy lo entendemos.

Desgraciadamente, los pobres científicos que se dedican a la Metrologia no han encontrado una forma satisfactoria, durable e inequívoca de redefinir el actual kilogramo para dejar de lado el antiguo Patron. Así que las medidas masa seguirán dependiendo de un pequeño cilindro de platino e iridio guardado en una caja fuerte en la afueras de Paris.

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