La semana que viene podríamos abandonar para siempre la definición actual de kilogramo

El futuro de la masa tal y como lo conocemos depende de una conferencia que se celebrará la semana que viene. Si las previsiones se cumplen, el Congreso General de Pesos y Medidas abandonará el prototipo internacional de kilogramo, ese famoso cilindro de platino e iridio que nos ha acompañado desde 1875.

En lugar de ese cilindro, la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM por sus siglas en inglés cambiará la definición del kilogramo para asegurarse de que no depende de algo que pueda cambiar con el tiempo. Parece un cambio simple, pero requerirá volver a aprender cómo funcionan los kilogramos.

Si la ciencia actual confía la definición de kilogramo a un cilindro de metal es por una razón que se remonta al reinado de Louis XVI en Francia. El rey decidió crear una definición oficial del kilo para detener las prácticas de los comerciantes de engañar a sus clientes cuando pesaban bienes. Esa primera medida equivalía a un litro de agua congelada a cero grados Celsius. En 1795, las autoridades francesas decidieron que el gramo equivalía a un pequeño cubito de hielo a 4 grados Celsius.

La medida no era nada exacta, así que en 1799 se decidió crear el famoso cilindro de platino e iridio, apodado como el gran K. En 1875, 17 países firmaron un acuerdo para estandarizar su sistema de medidas de acuerdo al gran K. A día de hoy hay más de 100 países (incluso los que usan el sistema imperial como Estados Unidos) que confían en la BIPM para estandarizar sus medidas.

El gran K se guarda bajo llave (tres llaves, de hecho) en una cámara acorazada de París. Los países asociados pueden solicitar copias del cilindro, pero las básculas se ajustan siempre sobre la medida del real. La cuestión es que siempre cabe la posibilidad de que el cilindro original sea destruido o robado. Lo más grave es que las últimas mediciones de alta precisión del cilindro y sus copias revelan que su masa no es exactamente la misma. Quizá el metal haya absorbido moléculas del aire. Quizá el cambio se deba a las limpiezas periódicas a las que se somete. Sea como sea, el caso es que el kilo original ya no pesa exactamente un kilo.

Previsiblemente, la votación de la semana que viene abandonará para siempre la última medida que quedaba basada en un objeto físico. En su lugar usaremos el propio universo como medida. El propio tejido del espacio tiempo ofrece constantes fundamentales que los científicos ahora pueden medir para sus experimentos. La velocidad de la luz en el vacío, por ejemplo, es siempre exactamente la misma (299.792.458 metros por segundo). La relación entre la energía de una partícula y su frecuencia también es siempre constante. De hecho, esta constante física tiene un nombre, constante de Planck, y se mide en julios por segundo. El julio se usa para medir energía, trabajo y calor, e implica el uso de distancia y masa. Es la relación que necesitábamos.

La BIPM ya ha usado la velocidad de la luz y la vibración de un átomo de cesio para redefinir las medidas de metro y segundo respectivamente. La constante de Planck será la constante física que usaremos para redefinir el concepto de kilo.

“Tras la redefinición, podremos medir la masa usando una constante universal e inmutable”, explica el físico del Instituto Nacional de Estándares Stephan Schlamminger. “Creo que es un avance bastante significativo”.

En la práctica, los científicos que necesiten determinar con exactitud la masa equivalente a un kilogramo podrán usar una Balanza de Kibble o Balanza de Watt, que es un dispositivo que permite probar la fuerza electromagnética necesaria para equilibrar una masa de prueba.

El voto definitivo para abandonar el cilindro de platino e iridio tendrá lugar el día 16 de noviembre, y todo indica que la propuesta saldrá adelante. En suma, escriben en Gizmodo que si quieres poder responder a tus hijos por qué un kilo pesa un kilo más te vale ir aprendiendo algo de mecánica cuántica.