Ya ni un kilo es un kilo

Desde Arquímedes ha rondado la duda de si un kilogramo de paja pesa como dicen lo que un kilo de hierro. Dudas acendradas luego mediante la cotidiana recogida de pruebas de campo en el almacén o la carnicería, ante el fiel de una balanza, al pagar o ante la sertén al freír, sugieren que ni el kilo ni el metro son ya lo que parecen.

El relativismo ha alcanzado a las medidas universales según un equipo de la Universidad de Braunschweig, que se enfrenta a la pérdida de peso del famoso kilo de platino iridiado (90/10) de Sèvres. Investigadores del Instituto de Metrología de esa institución están a punto de proponer un modelo que defienda la certidumbre del kilo de mil gramos, contando sus átomos.

El peso y la masa

Como obsesos de la báscula saben de antemano, lo que importa no es realmente el peso, sino la masa. De hecho, la refutación sobre el peso de la paja es porque no es lo mismo el peso teórico (fuerza igual a masa por gravedad) que el real, o fuerza que ejerce el objeto sobre la balanza, y que resta al peso teórico el empuje del aire sobre la densidad.

Efectivamente, la masa es propiedad independiente del lugar donde se mida, como no importa que en la báscula del gimnasio todo el mundo pese menos: un kilo de masa pesa en la Tierra unos 9´8 Newton y, en la Luna, una sexta parte, aunque por obviedad se habla de un kilogramo como lo que pesa en la Tierra.

Los revolucionarios, que tienen su propia pasión reguladora, establecieron en 1795, en Francia, la tríada longitud-peso-volumen, por la que el gramo sería «el peso absoluto del volumen de agua igual al cubo de un centésima parte de un metro a la temperatura en que se funde el hielo». Lavoisier, que estableció el estandar, fue guillotinado incluso antes de saberse que la medida perdería microgramos hasta quedar en cuestión.

Número de átomos

El kilogramo sigue siendo base del sistema internacional de unidades (SI), igual a la masa de «Le Grand K», el cilindro de aleación de 39x39 mm cuyo peso es casi exactamente el de un litro de agua. El kilo es así la única unidad relacionada aún con un objeto y no con una propiedad física; siendo base para la definición de otras unidades el propio Comité Internacional de Pesos y Medidas (BIPM) solicitó ya en 2005 una redifinición.

EE.UU. y Suiza están intentando una definición por medidas electromagnéticas, Josephson y von Klitzing lo han relacionado con el amperio y también se intenta una medición por la constante de Planck con una balanza de watios.

Una esfera perfecta

Pero en Braunschweig están ultimando una esfera de 93,7 mms de diámetro, lograda en Rusia a partir de silicio 28 (al 99,99%) y estabilizada en Australia y Alemania, en la que el estándar sea el peso de un número concreto de sus átomos. La bola difiere sólo en una treintamillonésima de la perfección y ha costado dos millones de euros.

Cientos de radiografías buscan ahora «fijar una estructura que permita inferir el número de átomos, ya que no podemos contar todos», aduce el ingeniero jefe Peter Becker. El objetivo es definir el kilo a partir del peso de un átomo de silicio 28 con ocho decimales.

Las mediciones se prolongarán hasta 2010 y, una vez conocido el número en un kilo, éste podrá ser reproducido en cualquier lugar y toda variación sería mínima y sólo de interés científico.