El Sistema Internacional de Medidas (SI) está en proceso de revisión



El Sistema Internacional de Unidades (SI), basado en el segundo, el metro, el kilogramo, el amperio, el kelvin, el mol y la candela (que constituyen las unidades de base) está en pleno proceso de revisión, con el fin de actualizar la definición de algunas de ellas. Se espera que, en noviembre de este año, la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM), entidad internacional responsable de la “comparabilidad” mundial de las medidas, apruebe la revisión de las definiciones del kilogramo, el amperio, el kelvin y el mol. Estas definiciones revisadas deberían entrar en vigor el 20 de mayo de 2019. Pero, ¿de qué modo afecta esta revisión a la metrología?



Sistema internacional de medidas (SI)


Las nuevas definiciones se basarán en siete constantes de la física (como la velocidad de la luz, la constante de Planck o la constante de Avogadro) y serán intrínsecamente estables. Estas constantes han sido elegidas de manera que no haya necesidad de modificar las definiciones cuando las tecnologías usadas para construir estas medidas evolucionen y que conduzcan a obtener los mejores resultados. Tal y como recoge el BIPM (Bureau International des Poids et Mesures – Oficina Internacional de Pesos y Medidas), la mayoría de usuarios no percibirán ninguno de los cambios ni les afectará de manera directa. A pesar de ello, una vez aprobadas las nuevas definiciones, se pondrá a disposición de todo el mundo un documento informativo sobre el SI revisado.



Las nuevas definiciones de kilogramo, amperio, kelvin y mol


Estas serán las modificaciones en el SI:


Kilogramo: será definido a partir de la constante de Planck, lo que garantizará la estabilidad, a largo plazo, de la escala de masa del SI. El kilogramo podrá realizarse, por tanto, desde cualquier método apropiado (como la balanza de Kibble o el método de Avogadro –mediciones de masa volumétrica de cristales por rayos X–). Los usuarios podrán establecer la trazabilidad de sus mediciones en el SI a partir de las mismas fuentes que en la actualidad (BIPM, metrología y laboratorios acreditados). Las comparaciones internacionales ayudarán a asegurar la coherencia de las medidas de estas diferentes fuentes. El valor de la constante de Planck se elegirá para garantizar que el kilogramo de la SI no se cambiará en el momento de la redefinición. En términos generales, la redefinición del kilogramo no tendrá repercusiones sobre las indeterminaciones asociadas con las calibraciones ofrecidas por los laboratorios nacionales de metrología a sus clientes.


Amperio: el amperio y las demás unidades eléctricas se pondrán en práctica en el nivel metrológico más alto, con la ayuda de los métodos actuales que serán plenamente coherentes con las definiciones de estas unidades. La transición de los valores convencionales de 1990 al SI revisado introducirá ligeros cambios para todas las unidades eléctricas dispersas. Para la gran mayoría de aquellos que utilizan estas medidas no se requerirá ninguna acción porque el cambio solo será de 0.1 partes por millón para el voltio y aún más bajo para el ohmio. Es probable, eso sí, que los usuarios que trabajan con niveles muy altos de precisión tengan que ajustar los valores de sus escalas y revisar sus balances de incertidumbre.


Kelvin: será redefinido sin que tenga un efecto inmediato sobre las medidas de temperatura o sobre su trazabilidad, de tal modo que la mayoría de los usuarios no percibirán nada. Esta redefinición establece las bases para futuras mejoras. La definición, que no se basa en órdenes materiales y tecnológicos, abrirá la vía al desarrollo de técnicas nuevas y más exactas para asegurar la trazabilidad en el SI de medidas de temperatura, en particular las que se realizan a temperaturas extremas.


Mol: será redefinido en relación a un número específico de entidades (básicamente, átomos o moléculas) y ya no dependerá de la unidad de masa, el kilogramo. La trazabilidad del mol en el SI podrá ser establecida siempre con la ayuda de enfoques previamente utilizados que incluyen, entre otros, las mediciones de masa realizadas con tablas de pesos atómicos y la constante de masa molar Mu. Los pesos atómicos no se verán afectados por este cambio en la definición y Mu será siempre 1 g/mol, pero con una incertidumbre de medida. Esta incertidumbre será tan débil que no será necesario modificar las prácticas actuales.


Las definiciones revisadas del kilogramo, el amperio, el kelvin y el mol no tendrán ningún impacto sobre el segundo, el metro y la candela, aunque sí es cierto que, por ejemplo, la práctica de la metrología dimensional se beneficiará de la mejora de la estabilidad, a largo plazo, del sistema.


El SI ha sido revisado varias veces desde su adopción oficial por la CGPM en 1960. Sin embargo, la redefinición de cuatro unidades básicas a la vez no tiene precedentes, lo que requiere la colaboración simultánea en varios campos de la metrología. Como en el pasado, se ha puesto especial atención en garantizar que la revisión no tenga repercusiones perceptibles sobre la vida cotidiana y que las mediciones realizadas con la ayuda de las antiguas definiciones de unidades sigan siendo válidas en los límites de sus incertidumbres.


En definitiva, pocos usuarios fuera de los laboratorios nacionales de metrología se darán cuenta de estos cambios, pero sí que asegurarán que el SI continúa respondiendo a las necesidades de los usuarios más exigentes.

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