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  • Abril 2017Nº 487

Metrología

El nuevo kilogramo

Se acerca el final del prolongado esfuerzo emprendido para la sustitución del objeto del siglo XIX, en proceso de deterioro, que define el kilogramo.

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Mientras se acercaba al control de seguridad del Aeropuerto Internacional Dulles, en Washington, una tarde de abril de 2016, Jon Pratt se puso nervioso. En una bolsa de cámara fotográfica portaba cuatro cilindros sólidos de metal. Este tipo de objetos despertaría el recelo del precavido personal de la Administración de Seguridad en el Transporte, agencia perteneciente al Departamento de Seguridad Nacional de Estados Unidos. Cada cilindro pesaba exactamente un kilogramo. Uno de ellos, una reluciente aleación de platino e iridio del tamaño aproximado de la mitad de una lata de atún, valía al menos 40.000 dólares (el precio del platino actualmente ronda los 1000 dólares la onza troy, una unidad de masa usual en metales preciosos). Los otros tres estaban compuestos de acero inoxidable cuidadosamente procesado.

La misión de Pratt: entregarlos intactos y de forma segura a sus colegas en un barrio parisino.

Pratt portaba documentos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos para que le franquearan el paso a través del control de seguridad. Los documentos explicaban que transportaba cuatro kilogramos oficiales estadounidenses, las masas de referencia que sirven como base para todas las medidas de peso en el país, e informaban que los kilogramos no debían tocarse o extraerse de sus recipientes de protección.

El esbelto Pratt, con un pasado de rockero punk, dirige la División de Medidas Cuánticas del NIST en Gaithesburg, Maryland. «El funcionario de seguridad del transporte me puso algún inconveniente», declara. «Pero entonces revisó toda la documentación, y aquello se convirtió en la novedad que le alegró la jornada.» Después de unos minutos, Pratt fue autorizado a pasar y abordó el vuelo para un viaje de siete horas hasta París. Lo que presentaba otro dilema: ¿qué hacer con su valioso equipaje de mano si necesitaba levantarse? ¿Debía aferrarse a la bolsa durante todo el vuelo, como le habían aconsejado algunos colegas? «He de admitir que la dejé debajo del asiento de enfrente mientras iba al baño», afirma. «Así que brevemente estuvo fuera de mi vista y alguien pudo haber llegado y restregado las manos por todos los kilogramos.»

Ese manoseo habría estropeado muchos meses de cuidadoso trabajo dedicado a medir los kilogramos con una precisión de unas pocas partes por mil millones. Pratt llevaba los cilindros a la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM, por sus siglas en francés), en Sèvres, a las afueras de París en la margen izquierda del Sena. Unos meses después, los metrólogos de esta institución los compararon con cilindros metálicos idénticos de otros tres países, así como con una esfera de un kilogramo de silicio de alta pureza fabricada en el laboratorio metrológico nacional de Alemania. Era el último paso para un cambio histórico en la forma de medir la masa en el mundo.

Desde 1889, el mismo año en que se inauguró la torre Eiffel, el kilogramo se ha definido como la masa de un cilindro de platino e iridio guardado bajo tres campanas de vidrio, encerradas unas dentro de las otras en un sótano de la sede central de la BIPM. El Prototipo Internacional del Kilogramo, alias IPK, o «Gran K», es el kilogramo patrón del que se derivan todos los demás patrones nacionales de masa. El kilogramo representa una anomalía, ya que es la última unidad de medida vinculada aún a un objeto físico. Aunque no seguirá siendo así por mucho tiempo: a finales de 2018, el Gran K será sustituido y el kilogramo tendrá una nueva definición basada en la constante de Planck, una cantidad cuántica relacionada con la energía transportada por una única partícula de luz, o fotón.

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