BLOG

Quan un kilogram era … un kilogram

Recentment la Conferencia General de Pesos i Mesures ha aprovat per unanimitat una revisió del Sistema Internacional d'Unitats, que entrarà en vigor a partir del dia 20 de maig

per Artur Tallada, Amposta, 21 de novembre de 2018 a les 12:01 |
Una rèplica del prototip del kilogram. | Cedida
Aquesta informació es va publicar originalment el 21 de novembre de 2018 i, per tant, la informació que hi apareix fa referència a la data especificada.
No sé si us heu preguntat mai com se sap què és kilogram és realment …. un kilogram….? Fem un experiment mental. Imaginem que tenim a les mans un kilogram d’arròs. Com sabem que realment pesa un kilogram?
 

La resposta és molt ràpida i òbvia. Sabem que el sac d’arròs pesa un kilogram perquè ho comparem amb unes peses que també fan un kilogram (o qualsevol altra quantitat de matèria que sabem que fa just un kilogram). Però esta resposta no ens aclareix massa cosa, ja que podríem anar replicant la pregunta indefinidament….. Com sabem que les peses fan un kilogram?
 
Si hi pensem un poc ens adonarem que ens cal tenir alguna quantitat de matèria que faci de patró, a partir del qual puguem fer les comparatives de pes. I això existeix? Sí!! A l’Oficina Internacional de Pesos i Mesures de París, hi ha el patró kilogram, que es va definir al 1889 i ha arribat fins als nostres dies:
 

El kilogram és la unitat de massa del Sistema Internacional, té per símbol kg, i correspon al pes d’un cilindre de 39 mm d’alçada i 39 mm de diàmetre d’un aliatge al 90% de platí i 10% d’iridi; té una densitat aproximada de 21 500 kg/m3.
 
I este és el pare de tots els kilograms (patró). De tal manera que si algú volia fer un kilogram exacte, havia de fer servir el patró kilogram, per tal de fer-ne una rèplica. Així, de forma figurada, les oficines estatals de metrologia podien fer rèpliques del patró kilogram i fer-les servir per a fer altres patrons disseminats pel territori. Per això, quan tenim un kilogram a la mà, sabem que correspon exactament a un kilogram, i no ens cal anar a Paris a comparar-ho amb el patró.
 
Siga com siga, tots els kilograms venen del patró que hi ha a l’Oficina Internacional de Pesos i Mesures de París. A mi esta referència m’agradava molt, perquè sabia que el patró kilogram existia físicament i es podia tocar. I dic agradava perquè ara això canviarà.
 
Recentment la Conferencia General de Pesos i Mesures ha aprovat per unanimitat una revisió del Sistema Internacional d’Unitats, que entrarà en vigor a partir del día 20 de maig de 2019, que és el Dia Mundial de la Metrologia. Hi ha 7 unitats bàsiques (metre, kilogram, segon, amper, kelvin, mol, candela) que tindran una nova definició. Per seguir centrats en el kilogram, este es definirà de la següent manera:
 
“El kilogram, es defineix assignant el valor numèric fix de 6,626 070 040×10-34 a la constant de Planck (h), expressada en J.s [Jules per segon], que és igual a kg.m2.s-1, on el metre i el segon es defineixen a partir de c [velocitat de la llum al buit] i referenciat al valor numèric de la freqüència de la transició electrònica entre els nivells hiperfins de l’estat fonamental no pertorbat de l’àtom de Cesi 133]”.
 
Els teòrics defensen que esta nova definició és molt més sòlida i robusta que el cilindre metàl·lic que es feia servir de patró fins ara. I ho argumenten en el fet que la definició es fa en base a constants físiques universals i immutables, com ara la constant de Planck  6,626 070 040×10-34 J.s. Per tant, ja no és necessari disposar d’un patró en un lloc determinat, perquè ara, justament perquè les constants físiques són constants, podrem reproduir el patró kilogram allà on ens calgue. Només caldrà reproduir el procés de recreació del mateix.
 
Es tracta d’un fet rellevant, perquè no passa cada dia (ni cada any) que es redefineixin els patrons de les unitats bàsiques de mesura. I reconec que la idea és molt bonica. Representa que hem pujat un nivell de conceptualització i abstracció en la seua definició. Però us he de ser sincer; preferia el patró anterior. Bàsicament perquè era molt més fàcil d’explicar i entendre. Ah!! No patiu, llevat del problema d’explicar-ho i entendre-ho, el nostre dia a dia, no es veurà afectat!! Només es tracta d’una redefinició teòrica. Curiosa, però teòrica.
 
Més informació
Enllaç a Wikipedia
Enllaç a secció Catalana de Metrologia
Enllaç al Centro Español de Metrologia

 

Participació