Avances en el kilogramo

AVANCES EN LA REDEFINICION DE LA UNIDAD DE MASA
(KILOGRAMO)

DEFINICIÓN ACTUAL DEL KILOGRAMO
La definición actual del kilogramo proviene de la propuesta de la Academia de Ciencias de Francia aprobada por la Asamblea Nacional y a encargo del rey Luis XVI a un grupo de miembros de la misma Academia de Ciencias (entre otros Legendré, Lavoisier, Coulomb, Borda, Berthollet, Lagrange, Delambre,Lefëvre-Gineau, Mechain), la formación de un “sistema métrico decimal” que posteriormente se convertiría en el Sistema Internacional de Unidades SI. La idea original de los comisionados del rey fue crear una unidad de masa que pudiera ser conocida como la “grave”. Por definición ésta sería la masa de un litro de agua en su punto de congelación (esencialmente lo que ahora es un kilogramo). Ladefinición fue materializada en un artefacto como patrón de masa (BIPM,The name "kilogram").)
Después de la Revolución Francesa, el nuevo gobierno Republicano retomó la idea del sistema métrico pero realizó cambios significativos, por ejemplo, como muchas mediciones de aquella época involucraban mediciones de masa mucho más pequeñas que el actual kilogramo, ellos decidieron que la unidad de masa debía serla “gramme” (gramo) una milésima parte de la “grave”.
De cualquier manera, como el patrón de un gramo fue difícil de utilizar así como de establecer, decidieron que la nueva definición debía materializarse como un artefacto de un kilogramo que fue depositado en los archivos de Francia.
Este artefacto se convirtió en el “kilogramo de los archivos”. En 1875 la unidad de masa fue redefinida comoel “kilogramo”, materializado como un nuevo artefacto cuya masa fuese esencialmente igual a la masa del “kilogramo de los archivos” (Davis, 2003).
La definición actual de la unidad de masa fue establecida en la 3ª Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM) en 1901 (BIPM, 1998):
“El kilogramo es la unidad de masa; es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo”
La unidad de masa,el kilogramo prototipo internacional K está conservado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), es un cilindro de aproximadamente 39 mm de diámetro por aproximadamente 39 mm de altura fabricado de una aleación para la cual la fracción de masa de platino es del 90 % y la fracción de masa de iridio es del 10 %. Las masas de los patrones secundarios de 1 kg de la misma aleación o deacero inoxidable son comparadas contra la masa del prototipo mediante el uso de una balanza con una incertidumbre relativa del orden de 1 x 10-9.
Debido a que la masa del prototipo internacional K se incrementa por aproximadamente 1 parte en 109 por año debido a la inevitable acumulación de contaminantes en su superficie, el CIPM declara que para la realización práctica del kilogramo la masa dereferencia del prototipo internacional K es aquella después de haber sido aplicado un procedimiento específico de limpieza y de lavado (Mills, Mohr, Quinn, Taylor y Williams, 2006).
La masa de referencia definida es utilizada para calibrar los patrones nacionales fabricados en la aleación de platino iridio. Para el caso de la calibración de patrones de masa fabricados en acero inoxidable, laincertidumbre es del orden de 1 x 10-8 debido a la contribución de incertidumbre del empuje del aire.
PROYECTOS PARA LA REDEFINICIÓN DEL KILOGRAMO
Con la intención de que la unidad de la magnitud de masa esté relacionada a alguna constante física o constante de la naturaleza se han desarrollado algunos proyectos primero con la intención de monitorear la deriva del prototipo internacional del kilogramoK y posteriormente se ha pensado en cambiar la actual definición de tal manera que el kilogramo se defina en función de dichas constantes.
Con esta intención se han iniciado algunos proyectos como Levitación magnética de un superconductor cuya idea original corresponde a Sullivan y Frederich como una posibilidad de realizar el ampere (Sullivan y Frederich, 1977), La balanza de tensión...