Canto pesa un quilogramo? Os científicos levan centos de anos explorando este problema aparentemente sinxelo.
En 1795, Francia promulgou unha lei que estipulaba o "gramo" como "o peso absoluto da auga nun cubo cuxo volume é igual a unha centésima parte dun metro á temperatura en que o xeo se derrete (é dicir, 0 °C)". En 1799, os científicos descubriron que o volume de auga é máis estable cando a densidade da auga é maior a 4 °C, polo que a definición de quilogramo cambiou a "a masa dun decímetro cúbico de auga pura a 4 °C". Isto produciu un quilogramo orixinal de platino puro, o quilogramo defínese como igual á súa masa, que se chama quilogramo de arquivo.
Este quilogramo de arquivo utilizouse como punto de referencia durante 90 anos. En 1889, a Primeira Conferencia Internacional de Metroloxía aprobou unha réplica dunha aliaxe de platino-iridio máis próxima ao quilogramo de arquivo como quilogramo orixinal internacional. O peso de «quilogramo» defínese mediante un cilindro dunha aliaxe de platino-iridio (90 % de platino, 10 % de iridio), que mide aproximadamente 39 mm de altura e diámetro e que actualmente se garda nun soto nos arredores de París.
Quilogramo orixinal internacional
Desde a Idade das Luces, a comunidade topográfica comprometeuse co establecemento dun sistema topográfico universal. Aínda que é unha forma viable de usar o obxecto físico como punto de referencia de medición, debido a que o obxecto físico se dana facilmente por factores artificiais ou ambientais, a estabilidade verase afectada, e a comunidade de medición sempre quixo abandonar este método canto antes.
Despois de que o quilogramo adoptase a definición orixinal internacional de quilogramo, xorde unha cuestión que preocupa moito aos metrólogos: como de estable é esta definición? Desviaráse co tempo?
Cómpre dicir que esta cuestión se plantexou ao comezo da definición da unidade de masa quilogramo. Por exemplo, cando se definiu o quilogramo en 1889, a Oficina Internacional de Pesos e Medidas produciu 7 pesos quilogramo de aliaxe de platino-iridio, un dos cales é o quilogramo internacional. O quilogramo orixinal úsase para definir a unidade de masa quilogramo, e os outros 6 pesos feitos do mesmo material e o mesmo proceso úsanse como puntos de referencia secundarios para comprobar se hai deriva ao longo do tempo entre si.
Ao mesmo tempo, co desenvolvemento da tecnoloxía de alta precisión, tamén necesitamos medicións máis estables e precisas. Polo tanto, propúxose un plan para redefinir a unidade básica internacional con constantes físicas. O uso de constantes para definir unidades de medida significa que estas definicións satisfarán as necesidades da próxima xeración de descubrimentos científicos.
Segundo os datos oficiais da Oficina Internacional de Pesos e Medidas, nos 100 anos que van de 1889 a 2014, a consistencia da calidade doutros quilogramos orixinais e o quilogramo orixinal internacional cambiou uns 50 microgramos. Isto demostra que existe un problema coa estabilidade do punto de referencia físico da unidade de calidade. Aínda que o cambio de 50 microgramos pareza pequeno, ten un grande impacto nalgunhas industrias de gama alta.
Se se empregan as constantes físicas básicas para substituír o quilogramo de referencia físico, a estabilidade da unidade de masa non se verá afectada polo espazo e o tempo. Polo tanto, en 2005, o Comité Internacional de Pesos e Medidas redactou un marco para o uso de constantes físicas básicas para definir algunhas unidades básicas do Sistema Internacional de Unidades. Recoméndase que se empregue a constante de Planck para definir a unidade de masa quilogramo, e anímase aos laboratorios competentes a nivel nacional a levar a cabo traballos de investigación científica relacionados.
Polo tanto, na Conferencia Internacional de Metroloxía de 2018, os científicos votaron a favor de desmantelar oficialmente o prototipo internacional de quilogramo e cambiaron a constante de Planck (símbolo h) como o novo estándar para redefinir o «kg».
Data de publicación: 05-03-2021