7 pontos relevantes sobre a mudança da medição do quilograma

O que tínhamos por protótipo internacional do quilograma, era um pequeno e cilíndrico pedaço de metal. Composto por 90% de platina e 10% de irídio, o modelo foi usado por 130 anos. Isso significa que a medida usada para definir todos os outros quilogramas do planeta, era esse objeto físico chamado “Le Grand K”, que ficava em um depósito subterrâneo de Paris.

O problema no Le Grand K é que sua medida poderia ser facilmente alterada. Por exemplo, contaminantes microscópicos no ar poderiam fazê-lo ficar mais pesado e ainda, uma limpeza rigorosa ou um pequeno arranhão poderiam torná-lo pouco mais leve.

Diante disso, estima-se que Le Grand K tenha perdido algo em torno de 50 microgramas de massa ao longo de “sua vida”. Logo, cientistas resolveram que era necessária uma nova forma de medição do quilograma.

Obviamente, uma que não alterasse sob efeitos do tempo e do ambiente.

1 – Decisão

A decisão da mudança do Le Grand K foi tomada em novembro de 2018, durante a 26ª Conferência Geral de Pesos e Medidas em Versalhes, na França. Na ocasião, delegados de 60 países participaram da votação que foi unânime.

E a partir desta última segunda-feira, 20 de maio, o quilograma será definido por uma propriedade fundamental da natureza conhecida como constante de Planck.

2 – Redefinição

Primeiro princípio que precisamos destacar é que o valor da constante de Planck não sofre alterações. “Ao contrário de um objeto físico, uma constante fundamental não muda”, explica Stephan Schlamminger. Stephan, que é físico integrante do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA, explica ainda que “agora, um quilograma terá a mesma massa se você estiver na Terra, em Marte ou na galáxia de Andrômeda”.

A título de curiosidade, a maioria de nós não notará a mudança. Nossa rotina e relação diária com pesos e medidas relacionados a isso, permanecerá a mesma.

No entanto, a redefinição significa muito para a ciência e representa um importante ponto de virada para a humanidade. “A capacidade de medir com precisão crescente é parte do avanço de nossa espécie”, afirmou Walter Copan, diretor do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia.

3 – Ciência da medição

Concebido para ser racional e universal, com unidades baseadas em propriedades da natureza no lugar de decretos reais. Sabemos que o sistema métrico teve origem na Revolução Francesa ao final do século XVIII.

Na época, o comércio francês enfrentava o desafio para funcionar com cerca de 250 mil unidades diferentes de medida. “A ideia era que essas medições seriam eternas e iguais para todos, em todos os lugares”, explica Ken Alder, historiador da ciência da Universidade Northwestern (EUA).

4 – Definição cronológica das unidades

O Tratado do Metro definiu também a Conferência Geral sobre Pesos e Medidas (CGPM). Grupo internacional encarregado do estudo e votação de mudanças e propostas para unidades de medida.

Em 1954, o grupo aprovou mais três unidades básicas. O ampere para corrente elétrica, o kelvin para temperatura termodinâmica e a candela para intensidade luminosa. O segundo foi definido pelo mesmo grupo no ano de 1967, baseado nas oscilações de um átomo de césio-133. E em 1983, foi redefinido como a distância percorrida pela luz no vácuo, a primeira unidade métrica ligada a uma propriedade fundamental do universo: o metro.

5 – Constante de Planck

Definido como número que relaciona a energia e a frequência da luz. Especialistas entenderam que, para mudar a definição do quilograma, era necessário medir a constante de Plank com uma precisão de 20 partes por bilhão. Além de atestar que dois métodos diferentes produziriam exatamente a mesma resposta.

“Uma experiência pode ter um defeito oculto, mas se você tem duas abordagens absolutamente diferentes e elas concordam entre si, então as chances de você estar completamente errado são realmente muito baixas”, defende Ian Robinson, pesquisador do Laboratório Nacional de Física do Reino Unido.

6 – A era das redefinições constantes

Cientistas alertam que, apesar de incerto, é possível que as novas unidades afetem descobertas futuras. A exemplo do segundo, que agora pode ser medido com precisão suficiente para detectar mudanças no campo gravitacional da Terra. Situação similar ocorre com o uso de constantes fixas que têm embasado novas definições de unidades como o mol, o kelvin e o ampere. Schlamminger explica que “todo mundo pode ter acesso a essas constantes fundamentais e que tudo o que você precisa é de um pouco de física”.

7 – Pontuações relevantes

O metro e o quilograma foram inicialmente baseados no tamanho da Terra. Em 1875, representantes dos EUA e de 16 outros países assinaram o Tratado do Metro em Paris. Adotando o sistema universal de unidades baseado no metro, no quilograma e no segundo.

Países da Europa e da América do Sul adotaram o sistema métrico ao longo do século XIX. O mol será definido agora pelo valor da constante de Avogadro, o kelvin pelo valor da constante de Boltzmann (que relaciona a temperatura à energia), e o ampere pelo valor da carga elementar, a menor carga observável no universo.