Un kilo deja de ser un kilo (aunque casi nadie notará la diferencia)

El Gabinete Internacional de Pesos y Medidas se ha reunido en una convención en Versalles, representantes de 60 países, han aprobado hoy la mayor revisión del Sistema Internacional de Unidades (SI) desde su instauración en 1960, con la redefinición de cuatro de sus siete unidades, el kilo, el amperio, el kelvin y el mol que estarán basadas a partir de ahora en la constante de Planck, la carga elemental, la constante de Boltzmann y la constante de Avogadro, respectivamente.

La última vez que se analizó el kilogramo real los responsables del Sistema Internacional de Unidades descubrieron que ahora era, aproximadamente, cinco partes en 100 millones más pesado que sus copias, que habían ido perdiendo unos pocos átomos de metal cada vez que se utilizan en las pesas.

El kilogramo es la unidad básica de masa del Sistema Internacional de Unidades (SI). Lo usamos para saber cuánto pesan nuestros cuerpos, la comida que compramos o cualquier tipo de mercancía. Sabemos que equivale a 1.000 gramos y que es la milésima parte de una tonelada. Pero ¿qué es realmente?

Es una pregunta más difícil de contestar de lo que parece. La primera definición del kilo, establecida durante la Revolución Francesa, equiparó este a la masa de un litro de agua destilada a una atmósfera de presión y 3,98 grados centígrados, la temperatura a la cual el agua tiene la mayor densidad a presión atmosférica normal.

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Esta definición era complicada de replicar con exactitud y, a medida que el kilo se extendió como la medida de peso más utilizada en el mundo, este fue redefinido mediante un objeto.

Así, desde 1889, se estableció que el kilo se corresponde con la masa que tiene el prototipo internacional del kilogramo: un cilindro compuesto de una aleación de platino e iridio, que se guarda en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas en Sèvres, cerca de París.

El problema es que, en estos 129 años, el prototipo ha encogido.

Para no tocar el patrón, los científicos usan siempre copias de este. En España, el Patrón Nacional de Masa, declarado como tal en el Real Decreto 648/1994 de 15 de abril, es mantenido, conservado y custodiado por el Centro Español de Metrología, y se trata de la copia número 24 del prototipo Internacional, construida el mismo año de su creación, en 1889. Estas copias deberían ser exactamente iguales. Pero no lo son.

Estamos hablando de un peso insignificante, pero que supone un problema a la hora de llevar a cabo determinados estudios científicos. Por esto, desde hace casi un lustro, el Gabinete Internacional de Pesos y Medidas se están preparando para cambiar la definición del kilo y, con él, la de otras unidades básicas de medida como el amperio (la unidad de corriente eléctrica), el mol (la unidad de la cantidad de materia) y el kelvin (una unidad de temperatura). ¿Y cómo? Dejando de asociar estas a objetos o medidas físicas, para calcularlos gracias a constantes fundamentales: un valor adimensional, estrictamente universal, que sea siempre exactamente igual.

“Este [encogimiento] es el tipo de cosa que sucede cuando tienes un objeto que necesita ser conservado para tener un estándar”, explica a Scientific American Peter Mohr, físico del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, que forma parte del comité que supervisa el Sistema Internacional de Unidades (SI). “Las constantes fundamentales, por otro lado, no van a cambiar con el tiempo”.

Todas estas constantes están determinadas por mediciones de laboratorio, que tienen cierta incertidumbre inherente. Pero si la votación es exitosa, los países que usan el Sistema Internacional de Unidades –todos los países del mundo excepto Birmania, Libera y Estados Unidos– acordarán un valor fijo para cada constante basándose en los mejores datos disponibles y los utilizarán para derivar las unidades.

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El kilo y el resto de las medidas que se planean modificar en noviembre no son las únicas que han sido redefinidas en épocas recientes. El segundo, por ejemplo, se definió hasta 1967 como “la fracción 1⁄31,556,925.9747 de la duración que tuvo el año solar medio entre los años 1750 y 1890”. Era una medida relativamente exacta, pero no lo suficiente para algunas de las nuevas tecnologías que requerían de mayor precisión, por eso se cambió su definición a la “duración de 9.192.631.770 periodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133 a una temperatura de 0º K”.

¿Nos afectará en algo el nuevo cambio de medidas? Al común de los mortales, no: la diferencia es insignificante para cualquier actividad cotidiana. Pero sí tendrá repercusiones en determinadas investigaciones científicas, donde diferencias inapreciables pueden tener importancia.