Redefinen cuatro unidades base del Sistema Internacional de Unidades

Por Israel Pérez Valencia

Santiago de Querétaro, Querétaro. 16 de enero de 2019 (Agencia Informativa Conacyt).- Con la finalidad de dar mayor exactitud y certidumbre en las mediciones a nivel mundial, los 60 países signatarios del Tratado del Metro anunciaron, en el marco de la 26a Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM, por sus siglas en francés), llevada a cabo en el Palacio de Versalles, Francia, su decisión de sustentar el Sistema Internacional de Unidades en términos de constantes fundamentales de la naturaleza, y a partir de mayo de 2019, entrarán en vigor nuevas definiciones de cuatro de las siete unidades base de medida: kilogramo, ampere, kelvin y mol.

Formaron parte de la delegación mexicana que participó en este evento el exdirector general del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), doctor Héctor Nava Jaimes, y el director del Cinvestav, unidad Querétaro, doctor J. Mauricio López Romero que, en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, destacó la importancia de establecer estas nuevas redefiniciones y los beneficios que traerán en áreas como el comercio internacional, la industria de alta tecnología, la salud, la protección al medio ambiente, así como en la ciencia básica.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Por qué se llevan a cabo estas redefiniciones en las unidades base del Sistema Internacional de Unidades?

Mauricio López Romero (MLR): El Sistema Internacional de Unidades ha pasado por una serie de redefiniciones a través del tiempo y obedece a dos factores: el avance científico y tecnológico y las necesidades de medición de alto nivel de exactitud. Esto hace que de vez en cuando se revisen las definiciones de las unidades base del Sistema Internacional de Unidades. Cabe comentar que en todas estas redefiniciones se preserva el tamaño de la unidad pero se le añade mayor nivel de exactitud.

J. Mauricio López Romero, director del Cinvestav Unidad Querétaro.En la 26a Conferencia General de Pesas y Medidas, uno de los temas que más llamó la atención fue el kilogramo, en parte debido a que se trata de una unidad muy bien conocida por parte de toda la sociedad. Hasta el 16 de noviembre de 2018, el kilogramo estaba definido en términos de la masa de un artefacto específico: el Prototipo Internacional del Kilogramo (IPK, por sus siglas en inglés), que es un cilindro de platino (Pt) iridiado que se resguarda en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM, por sus siglas en francés), en Sèvres, Francia. Eso quedó en el pasado, ahora, a partir del 20 de mayo de 2019, toma efecto la definición del kilogramo en términos del valor numérico de la constante de Planck.

AIC: ¿Qué pasa con las demás unidades redefinidas?

MLR: Respecto a la intensidad de corriente eléctrica, el ampere, hay que decir que hasta el 16 de noviembre pasado estaba definida en términos de parámetros mecánicos de longitud y fuerza asociados a un experimento que involucra efectos electromagnéticos. Sin embargo, hace 20 años se descubrieron dos efectos cuánticos cuyos estudios ameritaron, incluso, el Premio Nobel: uno de ellos, el efecto Josephson, que permite medir tensiones eléctricas con un alto nivel de exactitud, y el efecto Hall cuántico, que permite medir resistencias eléctricas con muy alto nivel de exactitud también. Conjuntando ambos experimentos cuánticos es posible medir con muy alto nivel de exactitud corrientes eléctricas utilizando la ley de Ohm, dejando de lado la definición formal del ampere.

La otra unidad base de medida redefinida fue el kelvin, la cual es muy importante si se condisera su impacto en la economía a nivel mundial. Lo anterior se debe a que los procesos donde interviene el calor son costosos, desde la refrigeración, el aire acondicionado para la calefacción, entre muchos otros procesos que requieren control de temperatura. El kelvin, la unidad de temperatura, estaba definido hasta el pasado 16 de noviembre en términos del punto triple del agua. Ahora dicha unidad está definida en términos de la constante de Boltzmann, la cual se relaciona con propiedades cinéticas y térmicas de moléculas y átomos que forman los materiales.

AIC: ¿Cómo se da la participación del Cinvestav en esta conferencia internacional?

MLR: En México, la ciencia de las mediciones, como se le conoce a la metrología, fue impulsada de manera muy destacada por el Cinvestav, en donde se incubó lo que ahora es el Centro Nacional de Metrología (Cenam). Bajo la gestión del doctor Héctor Nava Jaimes, el Cinvestav mantenía la sección de Metrología con una serie de equipamientos, misma que fungía como el laboratorio de mediciones de referencia del país. En el marco de la firma del Tratado de Libre Comercio de América del Norte, uno de los requisitos fue que los tres países tuvieran un laboratorio nacional de carácter científico que fuera garante de las mediciones al interior de su respectivo país.

AIC: Actualmente, ¿qué se está haciendo en el Cinvestav en metrología?

MLR: Desde Querétaro, estamos desarrollando una serie de laboratorios que tiene que ver con mediciones de precisión. Queremos impulsar el desarrollo tecnológico del país a través de una metrología científica que sea, de alguna forma, complementaria a las capacidades del Cenam. Trabajamos en sistemas de medición de muy alto nivel de exactitud de aceleración local de la gravedad, a través del desarrollo de gravímetros cuánticos que constituyen el estado del arte de mediciones de gravedad; también estamos trabajando en el desarrollo de relojes atómicos para medir el tiempo con 18 cifras significativas, entre otros objetivos, para estar preparados para la nueva redefinición de la unidad de tiempo, el segundo, la cual estará sustentada en transiciones atómicas en la región de las frecuencias ópticas.

Todo esto enmarca la participación del Cinvestav en la 26a CGPM. No hay que olvidar que el doctor Nava Jaimes es un reconocido experto, nacional e internacionalmente, en el área de las mediciones de precisión. Es esencial que México participe en el foro más importante a nivel internacional, donde se dan los cambios fundamentales a nivel global en materia de mediciones. Con esta participación, México tiene la oportunidad de incidir en la toma de decisiones a nivel internacional y de tener de primera mano información muy relevante sobre lo que está sucediendo en la frontera de las mediciones, a fin de transferir oportunamente dicho conocimiento e información a la sociedad.

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