Alguns números não mudam. Esses valores estão profundamente conectados à própria constituição do universo e de nossa existência humana. Até que eles não estejam, é claro. Então, nós os mudamos — e por uma boa razão.

Cientistas ao redor do mundo acabaram de recomendar mudanças a quatro constantes fundamentais. As pequenas atualizações são importantes para medições mais precisas, mas vão, em última instância, permitir a pesquisadores basear unidades padrão, como o quilograma, em coisas mais confiáveis do que um peso de metal. O Conselho Geral de Pesos e Medidas vai votar essas atualizações em novembro de 2018, com a proposta sendo publicada no periódico Metrologia.

O Sistema Internacional de Unidades, ou SI, ainda depende do Grande K — um pedaço de metal — para definir o quilograma. Isso é ótimo, exceto pelo fato de que matérias físicas mudam ao longo do tempo. Em vez disso, os cientistas esperam atualizar nossas unidades de tal forma que elas sejam baseadas em números imutáveis, as constantes fundamentais. Fazer isso, entretanto, requer definições precisas destas constantes fundamentais.

“Estou feliz de ver que as definições são na verdade consideravelmente simplificadas e baseadas em princípios fundamentais da física, em vez de artefatos que estão sujeitos aos efeitos do ambiente ou ao desgaste”, disse Peter Mohr, cientista do National Institute of Standards and Technology (NIST), em entrevista ao Gizmodo.

Os quatro números são constantes com as quais a maioria dos estudantes de física deve estar acostumada. A primeira é a h, a constante de Planck, um número pequeno que relaciona a energia da menor unidade de luz, o fóton, com a sua frequência, ou cor. A segunda é a e, a quantidade de carga elétrica em um único próton (ou -e, a carga do elétron), que não deve ser confundida com o número que você usava nas aulas de cálculo, também chamado de e. A terceira é a k, a constante de Boltzmann, usada para relacionar a temperatura de uma partícula de gás com sua energia cinética. A última é a NA, a constante de Avogrado, que é o número de moléculas de que uma substância precisa para tornar seu peso, em gramas, igual ao que uma molécula única pesaria em unidades de massa atômica.

Os pesquisadores chegaram a esses valores ao fazer medições constantemente mais precisas, algumas até mesmo no ano passado. Eles concordaram com valores que se alinham dentro da margem de erro do máximo de medições possível, como tentar colocar um anel de ligação através de uma pilha de folhas soltas perfuradas e em grande parte bem alinhadas.

Imagem: Newell et al (Metrologia [2017])

Claro, as alterações serão pequenas e (ainda bem) não vão exigir atualizações em resultados experimentais anteriores. E se você estudou física recentemente, deve se lembrar que não se converte a constante a um número em sua resposta, você apenas deixa a representação simbólica. Mas as atualizações são importantes. Em vez de ter que basear as constantes do universo em artefatos feitos pelo homem, aqueles que esperam fazer medições vai precisar produzir massas padrão baseadas nas constantes universais.

“Você pode comunicar essas constantes com alguém em Marte, e eles conseguiriam replicar o quilograma”, disse Mohr. Outras constantes serão atualizadas baseadas nas atualizações das constantes fundamentais, incluindo o quilograma, o kelvin e o ampére, de acordo com um comunicado de imprensa do National Institute of Standards and Technology.

Se e quando as atualizações forem aprovadas, essas constantes estariam definidas para o futuro previsível, disse Mohr… talvez. “Eu chutaria que essa é a última (atualização) por algum tempo, mas a história pode provar o contrário”.

[Metrologia via NIST]