EL PRIMER KILOGRAMO Y LA NUEVA ESFERA

EL KILOGRAMO

A finales del siglo XVII, en Francia, recién terminada la Revolución Francesa, la verificación de las medidas era un sentido popular, el espíritu de fraternidad y de igualdad que en el ambiente revolucionario flotaba se extendió hacia un sistema de unidades sin fronteras. La unidad de longitud, el metro ya había sido tomado de la naturaleza, de las dimensiones que ofrecía la Tierra y relacionar la unidad de peso (masa) con la unidad de longitud también formaba parte del proyecto de la reforma metrológica. Para estos estudios, la Academia de Ciencias integra la comisión correspondiente con los científicos Antoine-Laurent de Lavoisier, químico y físico, y René-Just Haüy, mineralogista. En 1793 estaba prácticamente determinada la masa del decímetro cúbico de agua a la cual se le había dado el nombre de “grave”. Sin embargo, los acontecimientos de la Revolución volvieron a golpear fatalmente a los hombres de ciencia y el 10 de agosto de 1793, los recaudadores generales de impuestos que estaban al servicio del antiguo régimen son arrestados, entre ellos se encontraba Lavoisier quien compareció ante el Tribunal Revolucionario el 8 de mayo de 1794 y fue ajusticiado en la guillotina ese mismo día.

En 1799, se retomó el objetivo y así, Lefévre-Gineau, asistido por Fabbronni, químico italiano, vuelven a determinar la masa de un volumen conocido de agua, utilizando el sistema de pesadas sucesivas en el agua y en el aire, de un cilindro hueco de latón, de dimensiones cuidadosamente determinadas; de ello, dedujeron la masa del decímetro cúbico de agua destilada tomada a la temperatura de su máxima densidad.

Conforme los resultados obtenidos fueron construidos el patrón del metro y el del kilogramo, ambos de platino, metal que había sido descubierto en 1735, para materializar los patrones de las unidades que acababan de ser determinadas. Estos patrones fueron depositados el 22 de junio de 1799 en los Archivos de la República. Una nueva ley del 10 de diciembre de 1799 establecía que los patrones de los Archivos eran los patrones definitivos de las medidas de longitud y de peso de toda la República Francesa y, en consecuencia, las unidades de estas magnitudes ya no fueron definidas de otra manera sino por los patrones materiales de los Archivos.

En el devenir del tiempo, Francia internacionaliza el sistema cumpliendo el deseo de los hombres de ciencia que lo formaron. Se creó la Comisión Internacional del Metro en los años de 1870 a 1872 para dar paso a la Convención del Metro en 1875. En 1889 se construyen los patrones de platino iridio y son depositados en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas creada por la Convención del Metro.

Muchos de los más apasionantes retos científicos no se han originado mirando las estrellas ni indagando en grandes cuestiones filosóficas, como quiénes somos o por qué existe el universo, sino al tratar de resolver problemas cotidianos y definir estándares útiles. Por ejemplo: ¿Qué es un kilo?

Tras siglos de dar vueltas a este asunto, sólo parcialmente resuelto gracias a un bloque metálico que se guarda en Sèvres, cerca de París, y que define esta medida de masa para todo el mundo, un grupo de investigadores propone ahora ir un paso más allá y llevar el patrón hasta una exactitud atómica.

Para ello, la Organización para la Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (SCIRO), en Australia, está desarrollando desde hace unos años la esfera más perfecta que se puede concebir: será un objeto de silicio puro con el tamaño de una pelota de petanca que pesará exactamente un kilogramo.

A partir de ahí, los expertos podrán equiparar el patrón de masa con un número determinado de átomos de silicio, una medida que -esta sí- podría durar para siempre y reproducirse en cualquier lugar del mundo.

El objetivo estaba totalmente fuera del alcance de quienes asentaron -creyendo que para toda la eternidad- el kilogramo estándar parisino, ya que ellos ni siquiera sabían, en el siglo XIX, que la materia está hecha de átomos y los metales cambian, aunque muy lentamente, sus propiedades y su masa.

Todas las demás medidas del Sistema Internacional de Unidades han sido ya redefinidas en términos de una constante natural, de forma que cualquier persona, y hasta una supuesta sociedad alienígena, puede reproducir una medida prototípica con total exactitud. Un metro, así, es la distancia que recorre la luz en una determinada fracción de segundo (3,34 nanosegundos), y un segundo se define por la duración de ciertas oscilaciones de los átomos de cesio. Pero el kilogramo aún carece de una definición científica.

Los investigadores del programa ‘Avogadro’, que engloba a metrólogos (expertos en medidas) y ópticos australianos, europeos y norteamericanos, acaban de presentar su propuesta en la Conferencia de Telescopios e Instrumentos Astronómicos, según informa ‘New Scientist’.

Varios grupos inpendientes están fabricando estas bolas de silicio, cuya masa coincide con la de la copia australiana del patrón de masa francés. El material ha sido purificado en las centrifugadoras que la Unión Soviética usaba para perfeccionar el uranio de su armamento nuclear. Después los expertos tendrán que contar los átomos de cada bola con la máxima precisión y comprobar si las cifras coinciden.

El último escollo será presentar la propuesta en la próxima reunión del Comité Internacional de Pesas y Medidas, que se celebrará en 2011. Allí a los expertos internacionales les tocará decidir si, al fin, el kilogramo puede definirse en términos físicos exactos.

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