A maneira como definimos um quilo pode mudar na próxima semana

O futuro da massa depende de uma votação em conferência na próxima semana.

Uma resolução há muito tempo discutida para a Conferência Geral de Pesos e Medidas, que acontece na semana que vem, dispensaria o protótipo internacional do quilograma — um pedaço de platina e irídio em Paris que todo mundo concorda que pesa um quilograma.

Em seu lugar, o Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM, na sigla em inglês) redefiniria o Sistema Internacional de Unidades para garantir que os quilogramas sejam baseados em coisas que não podem mudar ao longo do tempo. Seria necessário repensar completamente como quilogramas funcionam.

Uma breve história do quilograma

Como já escrevemos anteriormente, existe uma razão pela qual os cientistas confiam em um pedaço de metal. O Rei Luís XVI, da França, criou um peso padronizado para impedir que comerciantes enganassem os consumidores. O peso equivalia a um litro de água mantido a zero graus Celsius. Em 1799, o pedaço de metal substituiu a inconveniente medida de água, e 17 países assinaram um tratado em 1875 para padronizar sua massa em conformidade com o protótipo internacional do quilograma, ou “le grand k“. Atualmente, mais de uma centena de países, incluindo os EUA, assinou um acordo para usar os serviços do BIPM.

Mas, mesmo hoje, tudo se baseia em comparação. O grand k permanece guardado sob fechaduras e chaves (três chaves, para ser exato) em Paris. Países podem conseguir cópias do grand k, usando depois balanças calibradas com a cópia do objeto real. Mas é possível que algo se perca no transporte — e, claro, existe uma chance de que a peça original se perca ou seja destruída. Comparações com cópias também revelaram que a massa do quilograma (ou a massa das cópias) mudou levemente, ainda que em uma quantidade incrivelmente pequena. É possível que as cópias tenham absorvido moléculas do ar ou que o original tenha perdido massa por meio de lavagem ou outros processos físicos, afirmou a NPR.

A proposta a ser votada na próxima semana faria o quilograma deixar de ser a última unidade ainda baseada em algo físico na Terra. Em vez disso, usaríamos o próprio universo como medida.

Embutidas no tecido do espaço-tempo estão constantes fundamentais que os cientistas podem medir em experimentos. A velocidade da luz no vácuo é sempre a mesma velocidade, 299.792.458 metros por segundo. A relação entre a energia de uma partícula de luz e sua frequência é igual a 6,62607015 × 10^34 joules por segundo, enquanto as unidades de um joule são um quilograma vezes metros quadrados sobre segundos quadrados; esse número é chamado de constante de Planck. Metros e segundos já foram redefinidos pelo BIPM de forma a se alinharem com a velocidade da luz e a vibração de um átomo de césio, respectivamente. Um quilograma agora seria definido com base no valor fixo da constante de Planck.

“Com a redefinição, podemos, do nada, medir massa, usando essa constante do universo”, disse Stephan Schlamminger, físico do National Institute of Standards and Technology, em entrevista ao Gizmodo. “Acho que isso é uma melhora substancial.”

Na prática, quem deseja determinar a quantidade de massa igual a um quilograma usaria um dispositivo chamado balança de Kibble (ou “balança de watt”), que mede a quantidade de força eletromagnética necessária para equilibrar uma massa de teste.

A votação está marcada para 16 de novembro, e a resolução deve ser aprovada, segundo o Guardian. Portanto, se você realmente quiser entender a massa, talvez seja a hora de aprender um pouco sobre mecânica quântica.

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