El kilo cuántico y otras unidades

Desde el viernes 30 de abril, España ha adoptado legalmente la nueva definición de kilo aprobada por la Conferencia General de Pesos y Medidas, según el Real Decreto 493/2020 publicado en el BOE el 29 de abril. 

El kilo ya no será la masa de un cilindro de platino e iridio conservado en París, sino que se define en función de una constante universal e invariable, la constante de Planck h, y por lo tanto se nos ha vuelto abstracto, pero también exacto. Porque el pobre patrón de París, el llamado «Gran K» ha perdido unos 50 microgramos en los últimos 100 años, debido a causas todavía desconocidas y estaba perdiendo peso, influencia y fiabilidad.

Ahora todas las unidades de medida del Sistema Internacional de Unidades (sí, ése que no han adoptado Birnamia, Liberia y Estados Unidos), la norma ISO/IEC 80000, han quedado definidas de manera invariable e inapelable:

• El metro se definió en 1795 como  la diezmillonésima parte de la distancia del polo norte al ecuador (un cuarto de meridiano terrestre) cuando se creía que nuestro planeta era una cosa sólida y estable. Pero resulta que el polo se mueve, que la corteza terrestre es elástica... en fin, un desastre. En 1889, se adoptó como patrón un metro de platino iridiado depositado en París. Pero se vió que se dilataba con la temperatura, y en 1960, se definió como 1 650 763,73 veces la longitud de onda en el vacío de la radiación naranja del átomo del criptón 86 (el nombre no tiene nada que ver con Supermán). Y ya por fin, en 1983 se definió en función de la velocidad de la luz en el vacío (la constante c). El segundo: es la distancia que recorre la luz en el vacío en un tiempo igual a dividir un segundo en 299 792 458 partes.
• El segundo se definió inicialmente en como la 1/31 556 925,9747 parte del año solar medio desde 1750 a 1890, cosa bastante difícil de determinar porque en aquella época no había relojes atómicos, ni siquiera de cuarzo. Así que desde 1967 se define como la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del cesio 133 a 0º Kelvin.

Siguiendo la misma tendencia, el kilo está definido en función de la constante h de Planck, una constante universal fundamental en la Mecánica cuántica. Se fija el valor de h exactamente en:

h =  6.626 070 15 x 10^-34 kg·m²/s

y como el metro y el segundo están ya establecidos, el kilo queda definido. 

Tenemos así un kilo cuántico, un metro lumínico y un segundo atómico. Así quedan las unidades fundamentales definidas en función de constantes universales, eternas e inmutables. No deja de ser curioso que lo más práctico, utilitario, concreto y tangible, las unidades de medida, lo que podemos tocar y medir, se base en constantes y conceptos teóricos. Y es que ya lo dijo el psicólogo polaco, Kurt Lewin: no hay nada tan práctico como una buena teoría.

Publicado por Antonio F. Rodríguez.