20 de mayo Día Mundial de la Metrología

El Día Mundial de la Metrología se celebra todos los años el 20 de mayo en conmemoración del aniversario de la firma de la Convención del Metro en 1875 por representantes de diecisiete naciones. La Convención del Metro estableció el marco para la colaboración entre las naciones en la ciencia de la medición y en sus aplicaciones industriales, comerciales y sociales.

El tema del Día Mundial de la Metrología 2019 es “El Sistema Internacional de Unidades (SI) Fundamentalmente mejor”. Se eligió este tema porque el 16 de noviembre de 2018, durante la Conferencia General sobre Pesas y Medidas realizada en Versalles, Francia, representantes de 60 países, incluyendo Colombia, votaron a favor de la redefinición del Sistema Internacional de Unidades, una de las revisiones más importantes del SI desde su inicio.

La redefinición pone fin al uso de objetos físicos para definir las unidades de medida.

Según lo aprobado por la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), seguirán existiendo las mismas siete unidades básicas (metro, segundo, kilogramo, amperio, kelvin, mol y candela). De estos, el kilogramo (masa), el ampere (intensidad de corriente), el kelvin (temperatura termodinámica) y el mol (cantidad de sustancia) se redefinirán de acuerdo al cálculo de los valores numéricos exactos de la constante de Planck, de la carga eléctrica elemental, de la constante de Boltzmann y de la constante de Avogadro, respectivamente.

El segundo, el metro y la candela ya se definieron por constantes físicas y solo es necesario reeditar sus definiciones actuales. Las nuevas definiciones mejorarán el Sistema Internacional de Unidades (SI) sin cambiar el tamaño de las unidades, asegurando así la continuidad con las mediciones actuales.

La redefinición se realiza porque desde el mismo momento que se crearon los patrones de medida actuales, se reconocía que podían tener problemas. La redefinición del kilogramo implica la revisión de un objeto fabricado en 1889 en platino-iridio y que pudo haber sido destruido en una guerra. La redefinición permite que los errores estén separados de su realización, lo que permitirá la evolución de las realizaciones prácticas. Por ejemplo, es difícil dividir una pieza de metal a nivel de la millonésima.

El SI revisado tendrá mayor influencia en los niveles de exactitud elevados. Todas las realizaciones prácticas de las unidades se apoyarán en constantes y serán reproducibles en el tiempo y en el espacio, es decir en cualquier parte del universo.

Estos cambios no afectarán los resultados de las mediciones en la vida cotidiana, pero sí darán una mayor exactitud en la ciencia y la tecnología. Las personas seguirán comprando su kilogramo de papa y no pasará nada.

Sin embargo, en un mundo gobernado por las nanotecnologías, estas definiciones permitirán una mayor precisión en las mediciones de varios fenómenos a nivel microscópico. La nueva definición del kelvin será realizable mediante distintos experimentos y en un amplio rango de temperaturas. La redefinición del mol respecto a un valor numérico exacto de la constante de Avogadro o “Número de Avogadro (NA)”, lo libera de su dependencia del kilogramo y hace más visible la distinción entre "cantidad de sustancia" y "masa", conceptos claves en la química, la genética y la biología.

Uno de los factores más importantes que se tuvo en cuenta para esta redefinición fue que la masa original es un cuerpo físico que puede sufrir cambios a través del tiempo (pese a sus cuidados), lo que afecta la precisión de la referencia internacional del kilogramo y sus respectivas copias.

Se propusieron cuatro experimentos para lograr desmaterializar el kilogramo: la esfera de silicio (proyecto de Avogadro), la balanza de Kibble (anteriormente balanza de Watt), la levitación magnética y el de la acumulación de iones de oro. Sin embargo, los que brindaron mejores resultados fueron los dos primeros (Avogadro y la balanza de Kibble), pues le apostaron a definir el kilogramo en términos de la constante de Planck: pieza clave de la mecánica cuántica.

Los experimentos de la esfera de silicio y el de la balanza de Kibble permitieron cumplir con el objetivo que la comunidad científica se fijó hace décadas: ya no hay necesidad de seguir definiendo el kilogramo con base en el prototipo internacional, porque ahora es posible usar una constante de la naturaleza para calcular esta medida fundamental. Lo mejor de todo es que es una información que está disponible y al alcance de toda la humanidad.

De esta manera, Colombia es una de las naciones que velan por la exactitud y confiabilidad de la nueva definición del kilogramo, un cambio que le permitirá a la humanidad avanzar en campos como el de los medicamentos y el de la nanotecnología.