Este mes voy a resumir un artículo bastante interesante. En el Sistema Internacional de Unidades del futuro, también unidades como el kilogramo o el ampère se definirán a partir de constantes de la naturaleza y no por patrones estándar.
Revisión del Sistema Internacional de Unidades (Robert Wynands y Ernst O. Göbel):
Como es habitual unos conceptos básicos sobre el tema. La mayoría de las unidades del Sistema Internacional aún se definen en función de patrones estándar. El kilogramo, por ejemplo, se fija igual a la masa de cierto cilindro de platino e iridio custodiado en Sèvres. La metrología moderna busca unidades definidas a partir de las constantes de la naturaleza. Se decide un valor exacto para las constantes naturales y derivar, a partir de ellas, el de las unidades de medida. Hasta ahora, esto solo se ha conseguido con el metro y el segundo. En el futuro se espera alcanzar la precisión experimental necesaria para establecer el resto de las unidades.
Sistema actual de unidades:
El segundo coincide con 9.192.631.770 veces el período de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles de la estructura hiperfina del estado fundamental de los átomos de cesio 133Cs.
El metro es la distancia recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de 1/299.792.458 segundos.
El kilogramo se define como la masa del prototipo internacional del kilogramo, un cilindro de platino e iridio guardado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Sèvres, cerca de París.
El ampère se define como la intensidad de una corriente constante que, al circular por dos hilos conductores paralelos, rectilíneos, infinitamente largos, con una sección transversal circular despreciable y separados por una distancia de un metro en el vacío, ejerce una fuerza entre los hilos de 2x10^-7 newton por metro de longitud de los mismos.
El kelvin, la unidad de temperatura termodinámica, viene dado por 1/273,16 veces la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contenga tantos componentes como átomos hay en 0,012 kilogramos de nucleidos de 12C. Al emplear el mol siempre hay que especificar sus componentes; éstos pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos de partículas, siempre y cuando su naturaleza quede perfectamente determinada.
La candela se define como la intensidad de luz emitida, en una dirección específica, por una fuente de luz monocromática de frecuencia igual a 540x10^12 hertz y cuya intensidad de radiación a lo largo de la dirección escogida es de 1/683 watt por unidad de ángulo sólido (estereorradián).
Sugerencias para un sistema de unidades moderno:
El segundo, unidad de tiempo,se define de tal manera que la frecuencia de transición entre los dos estados de la estructura hiperfina del estado fundamental del átomo 133Cs sea 9.192.631.770 hertz (sin variación).
El metro, unidad de tiempo, se define de tal manera que la velocidad de la luz en el vacío sea 299.792.458 metros por segundo (no varía).
El kilogramo, unidad de masa, se definirá de tal manera que el cuanto de acción de Plank sea 6,62606896x10^-34 joule x segundo.
El ampère, unidad de intensidad de corriente, se definirá de tal manera que la carga eléctrica del electrón sea 1,602176487x10^-19 coulomb.
El kelvin, la unidad de temperatura termodinámica, se definirá de tal manera que la constante de Boltzmann sea 1,3806504x10^-23 joule/kelvin.
El mol, cantidad de sustancia, se definirá de tal manera que el número de Avogadro sea 6,02214179x10^23 partículas/mol.
La candela, la intensidad de la luz, se definirá de tal manera que la intensidad espectral de la radiación monocromática de 540x10^12 hertz sea 683 lumen/watt.
Las instituciones implicadas para acordar una modificación de SI son conscientes de su responsabilidad. Si las investigaciones en metrología actualmente en curso no llegan a una conclusión satisfactoria antes de 2011, la Convención del Metro dará tiempo a los investigadores hasta el siguiente encuentro, en 2015. ¿Qué sería este pequeño retraso comparado con la perspectiva de establecer un sistema de medidas duradero y basado únicamente en las constantes de la naturaleza?
Revisión del Sistema Internacional de Unidades (Robert Wynands y Ernst O. Göbel):
Como es habitual unos conceptos básicos sobre el tema. La mayoría de las unidades del Sistema Internacional aún se definen en función de patrones estándar. El kilogramo, por ejemplo, se fija igual a la masa de cierto cilindro de platino e iridio custodiado en Sèvres. La metrología moderna busca unidades definidas a partir de las constantes de la naturaleza. Se decide un valor exacto para las constantes naturales y derivar, a partir de ellas, el de las unidades de medida. Hasta ahora, esto solo se ha conseguido con el metro y el segundo. En el futuro se espera alcanzar la precisión experimental necesaria para establecer el resto de las unidades.
Sistema actual de unidades:
El segundo coincide con 9.192.631.770 veces el período de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles de la estructura hiperfina del estado fundamental de los átomos de cesio 133Cs.
El metro es la distancia recorrida por la luz en el vacío en un intervalo de 1/299.792.458 segundos.
El kilogramo se define como la masa del prototipo internacional del kilogramo, un cilindro de platino e iridio guardado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas, en Sèvres, cerca de París.
El ampère se define como la intensidad de una corriente constante que, al circular por dos hilos conductores paralelos, rectilíneos, infinitamente largos, con una sección transversal circular despreciable y separados por una distancia de un metro en el vacío, ejerce una fuerza entre los hilos de 2x10^-7 newton por metro de longitud de los mismos.
El kelvin, la unidad de temperatura termodinámica, viene dado por 1/273,16 veces la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
El mol es la cantidad de sustancia de un sistema que contenga tantos componentes como átomos hay en 0,012 kilogramos de nucleidos de 12C. Al emplear el mol siempre hay que especificar sus componentes; éstos pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas o grupos de partículas, siempre y cuando su naturaleza quede perfectamente determinada.
La candela se define como la intensidad de luz emitida, en una dirección específica, por una fuente de luz monocromática de frecuencia igual a 540x10^12 hertz y cuya intensidad de radiación a lo largo de la dirección escogida es de 1/683 watt por unidad de ángulo sólido (estereorradián).
Sugerencias para un sistema de unidades moderno:
El segundo, unidad de tiempo,se define de tal manera que la frecuencia de transición entre los dos estados de la estructura hiperfina del estado fundamental del átomo 133Cs sea 9.192.631.770 hertz (sin variación).
El metro, unidad de tiempo, se define de tal manera que la velocidad de la luz en el vacío sea 299.792.458 metros por segundo (no varía).
El kilogramo, unidad de masa, se definirá de tal manera que el cuanto de acción de Plank sea 6,62606896x10^-34 joule x segundo.
El ampère, unidad de intensidad de corriente, se definirá de tal manera que la carga eléctrica del electrón sea 1,602176487x10^-19 coulomb.
El kelvin, la unidad de temperatura termodinámica, se definirá de tal manera que la constante de Boltzmann sea 1,3806504x10^-23 joule/kelvin.
El mol, cantidad de sustancia, se definirá de tal manera que el número de Avogadro sea 6,02214179x10^23 partículas/mol.
La candela, la intensidad de la luz, se definirá de tal manera que la intensidad espectral de la radiación monocromática de 540x10^12 hertz sea 683 lumen/watt.
Las instituciones implicadas para acordar una modificación de SI son conscientes de su responsabilidad. Si las investigaciones en metrología actualmente en curso no llegan a una conclusión satisfactoria antes de 2011, la Convención del Metro dará tiempo a los investigadores hasta el siguiente encuentro, en 2015. ¿Qué sería este pequeño retraso comparado con la perspectiva de establecer un sistema de medidas duradero y basado únicamente en las constantes de la naturaleza?
No hay comentarios:
Publicar un comentario