Problema de peso

A finales del siglo XVIII, Luis XVI constituyó una Comisión de Estudio cuyo objetivo era el de estandarizar las unidades de medida. Entre los miembros de esa comisión se encontraba el mismísimo Lavoisier. Fruto de esa Comisión nació el hoy tan extendido Sistema Métrico Decimal.
Las unidades de medida que allí se declararon tomaban como base el metro y el grave . El grave era una nueva unidad de medida de masa, con símbolo G que equivale al actual kilogramo. Grave tomaba su nombre derivado de la palabra gravedad.
La milésima parte del grave recibió un nombre especial. En lugar de llamarse miligrave se popularizó la palabra gramo.
Tras la Revolución Francesa, empezó a cuestionarse el grave como unidad de medida. Se argumentaba que casi todo pesaba menos que un grave, de ahí que resultara una medida demasiado grande para un uso cotidiano. Comenzó a proponerse el uso del gramo como unidad de medida.
La verdadera razón de la caída en desgracia del grave, sin embargo, fue política: Su similitud con la palabra Margrave, un título nobiliario equivalente al de Conde. Y ya sabemos que en aquella época todo lo que oliera a noble tenía los días contados, de ahí que fuera reemplazado por el gramo.
De ahí se llegó a la paradójica situación actual en que la unidad de medida que sirve como base, el kilogramo, tiene en su nombre un prefijo – kilo – propio de una únidad múltiplo de la base.
La propia definición del kilogramo ha evolucionado mucho a lo largo del tiempo. Originalmente no era más que “cien veces el peso absoluto de un volumen de agua pura que cabe dentro de un cubo cuya arista tiene un céntimetro de lado, a la temperatura de 0ºC”.
Posteriormente se afinó en su definición hasta dejarla en “la masa de un litro de agua pura a la presión atmosférica estándar y a la temperatura a la que el agua adquiera su máxima densidad” (que está en los 3,98ºC).
Sin embargo tampoco acabó convenciendo este valor, ya que la densidad del agua depende de la presión y la presión depende en parte de la masa, por lo que obtenemos una referencia circular que no es válida.

Ante la imposibilidad de dar una definición más exacta, se optó por dejar el kilogramo en la comparación con un Kilogramo Patrón, que se guarda en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en las proximidades de Paris. El Kilogramo Patrón está compuesto de una aleación de platino e iridio y fue construido en Inglaterra en 1889.
En sus tiempos también el metro tuvo un Metro Patrón físico de iridio que acabó siendo sustituido por una definición más científica, perdurable en el tiempo y que no tenga nada que ver con París, la de “La distancia que recorre la luz en el vacío absoluto en 1/299.792.458 segundo”.
Y el segundo tiene una definición también incuestionable: la duración de 9.192.631.770 periodos de radiación correspondientes a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo del átomo de cesio, medidos al cero absoluto de temperatura.
Aunque la definición del kilogramo en función del volumen de agua es precisa en muchos decimales, los distintos países del mundo optaron por mantener en custodia una réplica de dicho Kilogramo Patrón. España tiene la copia número 24 del Kilogramo Patrón que se guarda en las instalaciones del Centro Español de Metrología, ubicado en el pueblo madrileño de Tres Cantos.
Las diferentes copias se distribuyeron entre los países que suscribieron el tratado internacional que estandarizaba las medidas, en 1875. De esas copias, 80 en total, hay muchos países que no tienen – como Japón, que tuvo que entregarla tras la derrota en la II Guerra Mundial – y otros que tienen más de un ejemplar como Alemania.
Cada cuarenta años los países llevan, bajo estrictas medidas de seguridad, su kilogramo patrón a comparar con el Kilogramo Patrón francés. El riesgo es enorme, porque si le ocurriera algo al Patrón francés la ciencia se encontraría con una verdadera crisis, de ahí que la prueba se haga con tan poca frecuencia. De encontrar alguna divergencia, por pequeña que sea, hay que cambiar la definición del kilogramo para estas réplicas.
Para colmo de maldad, se ha detectado que el propio Kilogramo Patrón pesa cada vez menos. Desde que se construyera en 1889 ha perdido 50 microgramos, menos de lo que pesa un grano de sal, pero suficiente para hacer peligrar numerosos cálculos científicos.
La situación del Kilogramo Patrón es insostenible y la comunidad científica está buscando posibles medidas para establecer una unidad imperturbable. Diversas líneas alternativas se están desarrollando, casi todas en la línea de usar la masa de átomos conocidos.
Un equipo internacional dirigido por científicos alemanes del PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) alemanes están enfrascados en una auténtica paja mental: construir una esfera perfecta de cristal de silicio que pese exactamente un kilogramo. De lograrlo, podría considerarse el nuevo patrón de peso. Para ello requieren de cristales de silicio de una pureza absoluta, algo que sólo se consigue actualmente en un laboratorio especializado de Rusia y el coste es elevadísimo.
Los problemas técnicos son enormes. Se ha planteado un mecanismo que permitiría realizar una esfera con un margen de error de 0,000000001, pero esta medida no se estima lo suficientemente precisa y se requiere de un decimal más de precisión para que sea válida.
Parte del problema se debe al propio tamaño del kilogramo, que como ya dijeran los franceses tras su Revolución, es una medida demasiado grande, lo que hace que el número de dígitos de significación (decimales) tenga que ser demasiado amplio y esto tropieza con problemas propios de la teoría del medida.
Los alemanes siguen trabajando en su esfera. Mientras la ciencia no sea capaz de establecer un patrón definitivo para el peso, nadie puede hablar con propiedad de que tiene un problema de sobrepeso.