Atualmente, o quilo tem como referência internacional um pedaço de platina-irídio armazenado em Paris desde 1889
Já nesse ano, 1 kg deixará de ser o que era. Mas por quê? É que o quilo consiste em uma das quatro unidades de medida básicas - juntamente com ampere, kelvin e mol - que serão redefinidas nesta sexta-feira, em Paris, pela Conferência Geral sobre Pesos e Medidas (CGPM), no que representa a maior revisão do Sistema Internacional de Unidades (SI) desde a sua criação em 1960. O objetivo da mudança é relacionar essas unidades a constantes fundamentais e não arbitrárias, como tem sido até agora. Embora as mudanças não afetem nosso dia a dia, elas são de grande importância para pesquisas científicas que exigem um alto nível de precisão em seus cálculos.
O novo quilograma
O novo sistema, que entrará em vigor em maio de 2019, permitirá
que os pesquisadores realizem várias experiências para relacionar as unidades
de medida com as constantes. Tome, por exemplo, o caso do quilograma.
Atualmente, essa unidade de medida é definida por um objeto: um quilograma é a
massa de um cilindro de 4 centímetros de platina e irídio fabricado em Londres
que é guardado pelo Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) em um
cofre na França desde 1889. Mas esse quilo original perdeu 50 microgramas em
100 anos. Isso ocorre porque os objetos podem facilmente perder átomos ou
absorver moléculas do ar, então usar um para definir uma unidade SI é complicado.
Como todas as balanças do mundo são graduadas de acordo com esse
quilo original, quando calculam o peso, acabam gerando dados incorretos. Mesmo
imperceptíveis na vida cotidiana, essas diferenças mínimas são importantes em
cálculos científicos que exigem extrema precisão. A nova unidade, no entanto,
será medida com a chamada balança de Kibble (ou de Watt), um instrumento que
permite comparar energia mecânica com eletromagnética usando duas experiências
separadas.
Como o novo sistema
funciona Eletroímãs geram um campo magnético.
Eles costumam ser usados em guindastes para levantar e mover
grandes objetos de metal, como carros, em ferros-velhos. A atração do eletroímã,
ou seja, a força que ele exerce, está diretamente relacionada à quantidade de
corrente elétrica que passa por suas bobinas. Existe, portanto, uma relação
direta entre eletricidade e peso. Ou seja, a princípio, os cientistas podem
definir um quilograma, ou qualquer outra unidade de peso, em termos da quantidade
de eletricidade necessária para neutralizar sua força. Há uma grandeza que
relaciona peso à corrente elétrica, chamada constante de Planck - em homenagem
ao físico alemão Max Planck, representada pelo símbolo h. Mas h é um número
incrivelmente pequeno e, para medi-lo, o cientista Bryan Kibble criou uma
balança de alta precisão. A balança de Kibble, como ficou conhecida, tem um
eletroímã que pende para baixo de um lado e um peso - digamos, um quilograma -
do outro. A corrente elétrica que passa pelo eletroímã é aumentada até que os
dois lados estejam perfeitamente equilibrados.
As vantagens
Essa maneira de medir o quilo não muda, tampouco pode ser
danificada ou perdida, como pode acontecer no caso de um objeto físico. Além
disso, uma definição baseada em uma constante - não um objeto - resultaria na
medida exata do quilo, pelo menos em teoria, disponível para qualquer pessoa em
qualquer lugar do planeta e não apenas para aqueles que têm acesso ao quilo
original guardado na França. Mas alguns cientistas, como Perdi Williams, do
Laboratório Nacional de Física do Reino Unido, têm sentimentos contraditórios
sobre a mudança. "Não estou nesse projeto há muito tempo, mas sinto um
apego estranho com o quilograma", diz ele. "Estou um pouco triste com
a mudança, mas é um passo importante, e o novo sistema vai funcionar muito
melhor. É um momento muito emocionante, e mal posso esperar para que
aconteça." Outras unidades A maneira de definir o ampere (unidade de
corrente elétrica) também mudará. Passará a ser medido com uma bomba de
elétrons que gera uma corrente mensurável, na qual os elétrons individuais
podem ser contados. O kelvin (unidade de temperatura) será definido a partir do
novo sistema com termometria acústica. A técnica permite determinar a
velocidade do som em uma esfera cheia de gás a uma temperatura fixa. O mol, a
unidade usada para medir a quantidade de matéria microscópica, é atualmente
definido como a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas
partículas quantos átomos existem em 0,012 kg de carbono-12. No futuro, será
redefinido como a quantidade precisa de átomos em uma esfera perfeita de
silício puro -28.
