Durante los últimos 130 años un objeto sagrado y ultraprotegido ha sido guardado en el vaticano de la metrología, ciencia de las mediciones y sus aplicaciones, que estudia las magnitudes garantizando su normalización mediante la trazabilidad.

La Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM, por sus siglas en francés), con sede en Sèvres, localidad cercana a París, custodiaba ese objeto con extremado celo, protegido bajo tres campanas de cristal, en una caja fuerte situada en una sala ultralimpia del sótano, conservada por tres responsables que debían estar presentes simultáneamente para poder abrirla. El acceso, muy restringido, requería una autorización especial.

El objeto, concebido en 1889, era un cilindro de 39 milímetros de alto y de largo, de platino iridiado. Conocido como el «gran K» o Prototipo Internacional del Kilo (IPK, por sus siglas en inglés), era la referencia de todas las medidas de masa en el mundo, ya sea para pesar un bebé, los plátanos en un supermercado o ajustar maquinaria internacional.

Y como no era posible calibrar todas las balanzas del mundo en función del «gran K», existían seis copias-testigo.

Históricamente, las medidas y sus aplicaciones siempre han sido un juego de intereses económicos, un terreno de lucha entre agentes comerciales, un instrumento de control colonial. Las pulgadas, los codos, las leguas, las libras, los dedos… eran un obstáculo a los intercambios comerciales y científicos, sin contar los problemas para controlar y tasar las transacciones.

Pero la ambición de un sistema métrico universal también era un sueño visionario: el de establecer un lenguaje para todos los tiempos, para todos los pueblos, una medida única y compartida que defina todas las unidades de masa, de tiempo o de distancia.

No obstante, todo objeto físico vive su vida, puede fluctuar, lo que plantea un problema dado los niveles de precisión que se requieren hoy en día. Los científicos se dieron cuenta de que, si bien el prototipo del kilo y las copias fueron fabricados en la misma época, de la misma manera y conservados en las mismas condiciones, la masa del primero se modificó respecto al resto en unos 50 microgramos. Y eso pese a lo protegido que estaba.

Metrología a la salsa cuántica

El nuevo sistema jubila al «gran K» y, en vez de equilibrar la balanza con pesos, utilizará el electromagnetismo; mecánica cuántica para definir la unidad de masa mediante la fuerza eléctrica necesaria para contrarrestar un peso, medido en la balanza de Kibble, que calcula la constante de Planck, la «pequeña h», descubierta por el físico alemán en 1900. Y esto implica que, en vez de basarse en un arbitrario objeto físico que cambia con el tiempo, las definiciones estarán basadas en las constantes fundamentales de la naturaleza.

La metrología se sirve ya a la salsa cuántica, en el menú de la teoría de lo infinitamente pequeño. Junto con el kilogramo, otras tres medidas de base serán redefinidas para constituir un conjunto coherente de constantes físicas: el amperio (para la corriente eléctrica) será ligado a la carga eléctrica del electrón; el kelvin (unidad de temperatura), a la constante de Boltzmann que establece la proporcionalidad entre la energía térmica y la temperatura; y el mol (la cantidad de sustancia), a la constante de Avogrado. Las unidades de tiempo (segundo), de longitud (metro) y de luminosidad (candela) permanecerán sin cambios.

Constantes de naturaleza

Esta redefinición, que entrará en vigor el 20 de mayo de 2019, Día internacional de la Metrología, no tendrá ningún impacto en nuestro día a día, en el peso de la fruta o de la verdura que compremos en el supermercado. Pero sí es un acto de fe: en un sistema de conjetura –el de la mecánica cuántica y la relatividad–, las constantes de la naturaleza podrían fundar la sociedad moderna.

Antaño las medidas se fundamentaban en la dimensión del planeta. La decisión de ligarlas ahora a la velocidad de la luz o a la carga del electrón es un hito, sin duda. Pero deja una pregunta en el aire: y si cambiase la velocidad de la luz, ¿dónde quedarían el tiempo y el espacio?

KILOA, aldakor izateTIK konstante IZATERA

130 urteotan, mundu osorako masa neurri guztien erreferentzia objektu bat izan da, “K handia”; hots, platino iridiatuzko zilindro bat, kiloaren erreferentzia. Tentu handiz zaindu duten arren, denborarekin mikrogramoak galtzen zituen. Zehaztasuna ezinbestekoa den garaiotan, arazo bihurtu da hori, eta konponbidea mekanika kuantikoak ekarri du. Balantza orekatzeko, pisuak erabili ordez, elektromagnetismoa erabiliko da, Plancken konstante fisikoa baliatuz. Aurrerantzean kiloa beti kilo izango da. Agur, «K handiari», ongi etorri «h txikiari».