La carrera per redefinir el quilogram

A París, darrere d'una porta de volta que requereix tres claus per desbloquejar-la, hi ha el nus de platí-iridi més preuat del món. Per a l’observador casual, és difícil assignar un valor monetari al paquet, però per a un grup de científics, és un munt de metalls pràcticament impagable que dóna or a la seva raó pel seu valor.

Al cap ia la fi, aquest nus fa la feina molt important de ser la norma del quilogram. Però un grup internacional d’investigadors treballa dur per redefinir el quilogram i fer que aquest element preuat sigui obsolet.

"L'artefacte de quilograms és realment una cosa meravellosa", diu Alan Steele, metròleg en cap del Consell Nacional d'Investigacions del Canadà. "Però no és fonamental, no és bàsic: és només una cosa, i si alguna cosa li va passar a aquesta cosa estaríem en problemes."

Steele forma part d’un grup que està creuant per redefinir el quilogram. El seu pes no canviaria: el pollastre segueix sent bastant a uns 2,2 lliures - però Steele i els seus col·legues pensen que és hora de fer una actualització massiva, que es basa en una "constant fonamental": una propietat universal inherent, similar a alguna cosa així com la velocitat de la llum - en comptes

Abans de pensar que la croada de quilograms és la feina d'un grup marginal de científics bojos, no ho és. L'actualització requereix un "tour de force científic", diu Steele, perquè la definició de la unitat basada en constants fonamentals requereix tres experiments, en dos mètodes diferents, en diversos països. És increïblement difícil obtenir consens en els tres experiments en ambdós sistemes. "Són experiments realment bells, amb conceptes grans i fàcils d'explicar", diu, "però l'home és el dimoni en els detalls".

Esbrinar com mesurar el quilogram requereix definir la constant fonamental, coneguda entre els físics com "la constant de Planck", dins d’una incertesa de 50 parts per mil milions. En anglès? Això és bonic, bonic, bastant exacte. Alguns laboratoris de química mesuren això calculant el nombre d’àtoms en un quilogram d’esfera de silici. Però uns altres utilitzen un enfocament físic, usant un dispositiu anomenat equilibri Kibble, que utilitza constants elèctriques i energètiques per realitzar el mesurament. El truc és que els enfocaments de química i física per definir la constant de Planck han de coincidir - i fer que els sistemes equivalents no hagin passat mai abans.

Redefinir les nostres unitats de mesura és "un esdeveniment que passa probablement una vegada en la nostra vida", diu Stephan Schlamminger, físic de l'Institut Nacional d'Estàndards i Tecnologia. El seu equip ha obtingut una mesura de la constant de Planck amb un error de 34 parts per mil milions (a la ciència, menor és l’error, millor, doncs 34 parts per mil milions és sens dubte un bon signe en comparació amb el màxim acceptat per la indústria de 50 parts per milió). Fins ara hi ha un consens internacional sobre el nombre, i Schlamminger espera apropar-se a la perfecció amb un error de 20 parts per mil milions abans de l’1 de juliol de 2017, quan l’Oficina Internacional de Pesos i Mesures recollirà totes les mesures que s’incorporaran a la mitjana internacional. Un cop esdevingui tot això, el número final es debatrà i es votarà el novembre de 2018.

“Per a l'usuari final, la transició serà perfecta; no sabreu la diferència ", diu Schlamminger sobre el canvi. Però, per a la comunitat científica, la redefinició d’aquestes unitats serà molt valuosa, convertint aquest fragment a París en un símbol d’una nova comprensió de les mesures fonamentals de l’univers, i això és un dret que gairebé no té.