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Viernes, 10 Septiembre del 2010  
         Noticias Metrológicas del Exterior
2005.03.24
¿Llegó el momento de redefinir el kilogramo?
Según una reciente propuesta no es necesario esperar mejores resultados de los experimentos para utilizar una definición provisional que tendría muchos beneficios prácticos

Según un artículo publicado recientemente [1], si.

Terry Queen, ex-Director de la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, es uno de los apoyan esta idea cuyo objetivo es beneficiar con menores valores de incertidumbre las medidas de magnitudes eléctricas y de constantes fundamentales de la naturaleza.

De las 7 unidades del Sistema Internacional de Unidades (m, kg, s, A, K, mol, cd) solamente el kilogramo no está definido a partir de un fenómeno fundamental universalmente reproducible, si no a partir de un artefacto, al que están asociadas las siguientes desventajas:

1.- es irremplazable; en el peor de los casos podría ser destruido
2.- no es robusto: existe evidencia para suponer que ha variado en unos 50 microgramos (5x10^-8) durante sus 115 años de uso (Ver nota 1) y
3.- el ampere, la candela y el mole en su definición están relacionadas con el kilogramo, por lo que la incertidumbre asociada a la diseminación a partir del prototipo contribuye a las medidas efectuadas en las magnitudes asociadas a las primeras.

Para eliminar estas desventajas se han estado realizando varios experimentos para una redefinición del kilogramo: la esfera de silicio, la acumulación de iones o la balanza de Watt, pero el avance ha sido muy lento y poco significativo desde el punto de vista de la incertidumbre; los mejores resultados presentan una incertidumbre estándar relativa del orden de 10^-7 mientras que 10^-8 es lo considerado como satisfactorio (Ver nota 2).

Pero según la propuesta no es conveniente seguir esperando a que los resultados de los experimentos mejoren y se recomienda fijar una de las dos siguientes constantes: la constante de Plank o el número de Avogadro. Mientras tanto, según los autores, se podría seguir intentando mejoras en los experimentos hasta que se alcance el objetivo deseado.

Si se hace esto último las incertidumbres estándar de aquellas constantes físicas que se pueden expresar del A, mol, cd mejorarán muy significativamente, 10 a 1000 veces.

Por ejemplo, si se fija la constante de Plank, la incertidumbre estándar relativa de la carga del electrón pasa de 8,5x10^-8 a 0,17x10^-8, mientras que la incertidumbre del Prototipo Internacional del kilogramo pasa de 0 a 10^-8, asumiendo que se materializa a través de la balanza de Watt.

Estas redefiniciones tendrán un impacto directo en todas aquellas mediciones y sistemas en los que la mecánica cuántica es la teoría aplicada.

En todo caso, muchas discusiones seguirán de aquí en adelante y lograr un consenso será la difícil tarea del Comité Internacional de Pesos y Medidas; si es así, como fecha más proxima podría ser ratificado en uno dos años más por la Conferencia General de Pesos y Medidas en octubre del 2007


[1] Mills, Mohr, Quinn, Taylor and Williams. "Redefinition of the kilogram: a decision whose time has come". Metrologia, Volume 42, Number 2, April 2005


Notas

1.- Vale tener presente que por definición la masa del Prototipo Internacional del kilogramo es igual a un kilogramo con incertidumbre igual a 0. Aún cuando se indique que varíe, siempre ha sido la unidad.
2.- Cuando la unidad de masa se transfiere del Prototipo Internacional del kilogramo a otro patrón de Pt-Ir, la uncertidumbre estándar relativa es del orden de 10^-9

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