Una comisión Comité Internacional de Pesos y Medidas (CIPM) ha propuesto revisar las definiciones formales de las unidades básicas del SI, propuestas que están siendo examinadas por este, y que podrían ser consideradas por la 26.ª CGPM, en 2018. No se espera que se apruebe hasta que algunos se cumplen condiciones previas, y en todo caso no antes de 2014.
Con respecto a los cambios, se ha establecido lo siguiente:
Más detalles se encuentran en el proyecto de capítulo del Noveno Folleto de unidades del SI.
La última gran reforma del sistema métrico fue realizada en 1960, cuando el Sistema Internacional de Unidades (SI) fue formalmente publicado como un conjunto coherente de unidades de pesos y medidas. El SI se estructura en torno a siete unidades básicas que tienen definiciones aparentemente arbitrarias, y otras veinte unidades derivadas de estas primeras. Aunque las propias unidades ya forman un sistema coherente, no es así con las definiciones de las mismas. La propuesta presentada a la CIPM trata de remediar esto mediante el uso de magnitudes fundamentales de la física como base para obtener las mencionadas unidades. Esto significa, entre otras cosas, que el prototipo internacional del kilogramo será archivado. El segundo y el metro ya han sido definidos de la manera propuesta.
Ha habido numerosas críticas a las definiciones revisadas desde su propuesta inicial, y se ha argumentado que la propuesta de reforma del SI requiere una discusión franca y abierta antes de que se tomen decisiones al respecto. Al parecer en el mes de noviembre de 2018 se votará en Versalles la redefinición de algunas unidades, en función de constantes universales, concretamente el kilogramo, el amperio, el kelvin y el mol.
En 1875, veinte de los países industriales más desarrollados del mundo se reunieron para realizar la Convención del Metro. El resultado fue la firma del Tratado del Metro, con el cual se crearon tres organismos para regular las unidades de medida que se utilizarían a nivel internacional. Estos fueron:
Desde 1960, cuando la definición del metro fue vinculada a una determinada longitud de onda de la luz en lugar del prototipo internacional del metro, la única unidad de medida que ha dependido de un artefacto en particular ha sido el kilogramo. Con los años, se han detectado pequeñas derivas en la masa del prototipo internacional del kilogramo; y podrían llegar a 2×10−8 kilogramos por año. En la 21.ª sesión de la CGPM (1999), se instó a los laboratorios nacionales de cada país miembro a investigar cómo romper el vínculo entre el patrón del kilogramo y un artefacto específico.
Un informe publicado en 2007 por el Comité Consultivo de Termometría en el CIPM notificó que la definición actual de la temperatura había demostrado ser satisfactoria para temperaturas inferiores a 20 K y para temperaturas superiores a 1300 K. El comité opinó que la constante de Boltzmann proporciona una base mejor para la medición de la unidad de temperatura que la que ha permitido el punto triple del agua, ya que la primera ha podido superar las dificultades que sufrió la segunda.En la 26.ª reunión de la CGPM del 16 de noviembre de 2018 se han aprobado las nuevas definiciones de las unidades del kilogramo, del amperio, del kelvin y del mol.
En su 23.ª reunión (2007), el CGPM instó al CIPM a investigar el uso de las constantes físicas como base para todas las unidades de medida, en lugar de los artefactos que estaban en uso en aquel momento. Al año siguiente, esta instancia fue aprobada por la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP). En una reunión del CCU celebrada en Reading, Reino Unido el septiembre de 2010, se acordaron una resolución y unos proyectos de revisión en el folleto del SI que debían ser presentados en la próxima reunión del CIPM en octubre de 2010. La reunión del CIPM de octubre de 2010 concluyó que "las condiciones establecidas por la Conferencia General en su 23.ª reunión aún no se han cumplido plenamente. Por esta razón, el CIPM no propone revisión alguna del SI en la actualidad "; sin embargo, el CIPM presentó una resolución que sería examinada en la 24.ª CGPM (17 - 21 de octubre de 2011), para acordar las nuevas definiciones, pero no para ponerlas en práctica hasta que finalizara la puesta a punto de los detalles en relación a estas. Esta resolución fue aceptada por la Conferencia; y además, la CGPM adelantó la fecha de su 25.ª reunión de 2015 a 2014.
La CCU ha propuesto que, además de la velocidad de la luz, se definan los valores exactos de otras cuatro constantes físicas:
Estas constantes son descritas en la versión de 2006 del manual del SI, los tres últimos fueron definidas como "constantes a ser obtenidas por experimentación".
También se propone que las siguientes constantes físicas se mantengan sin cambios:
Las siete definiciones anteriores son reescritas tras la conversión de las unidades derivadas (Joule, Coulomb, Hertz, lumen y vatio) a las siete unidades básicas (segundo, metro, kilogramo, amperio, kelvin, mol y candela). En la lista que sigue, el símbolo sr representa la unidad adimensional del estereorradián.
Además el CCU ha propuesto que:
Estos cambios provocarán la redefinición de las unidades básicas del SI, aunque las definiciones de sus unidades derivadas seguirá siendo la misma.
En la 26.ª reunión de la CGPM del 16 de noviembre de 2018 se han aprobado las nuevas definiciones de las unidades del kilogramo, del amperio, del kelvin y del mol.
Se propone que las definiciones textuales de todas las unidades básicas sean refinadas o reescritas. Las definiciones actual (2008) y propuesta (2011) son comparadas más abajo. En muchos casos, la cifra final de cualquier constante física aún no se ha acordado, por lo que ha sido representada con una "X"
La definición propuesta es efectivamente la misma que la actual; la única diferencia radica en que las condiciones en las que se realizan las mediciones se hacen más rigurosas.
La definición propuesta es efectivamente la misma que la actual, siendo la única diferencia el hecho de que el ajuste de la definición del segundo afectará a la del metro
La definición del kilogramo sufre un cambio fundamental - la definición actual define el kilogramo como la masa del prototipo internacional del kilogramo, la nueva definición lo relaciona a la energía equivalente de un fotón, calculado vía la constante de Planck.
Una de las consecuencias de este cambio es que la nueva definición hace que el valor del kilogramo dependa de las definiciones del segundo y del metro.
La definición del amperio pasa por una revisión mayor - la definición actual, que en la práctica es difícil de realizar con gran precisión, está siendo sustituida por una más intuitiva y más fácil de realizar en la práctica.
Una de las consecuencias de este cambio es que la nueva definición del amperio ya no depende de las definiciones del kilogramo y del metro. Además, debido a la fijación de un valor exacto para la carga elemental, los valores de la permeabilidad al vacío, de la permitividad del vacío y de la impedancia del espacio libre, que hasta ahora han sido exactas junto a la velocidad de la luz, quedarían con un pequeño margen de error experimental.
La definición del kelvin también será sometida a un cambio fundamental si las propuestas anteriores son aceptadas. En lugar ser utilizados los puntos donde el agua cambia de estado para fijar la escala de temperatura, en la propuesta se recomienda que el equivalente de la energía proporcionada por la ecuación de Boltzmann sea utilizada en la nueva definición.
Una de las consecuencias de este cambio es que la nueva definición hace que la determinación del valor del kelvin dependa de las definiciones del segundo, del metro y del kilogramo.
La definición actual del mol lo vincula al gramo. La definición propuesta rompe con ese vínculo, haciendo del mol un número específico de entidades de una sustancia.
Una consecuencia de este cambio es que la relación actual entre la masa del átomo 12C, el dalton, el kilogramo, y el número de Avogadro ya no será válida. Uno de los siguientes valores debe cambiar:
La definición propuesta es igual a la definición actual, pero está reformulada.
En general, los cambios realizados en las definiciones les darán una mejora en el margen de incertidumbre en aquellas reproducciones de las unidades básicas que utilicen la norma para la puesta en práctica.
La siguiente tabla muestra las mejoras derivadas de la propuesta:
La incertidumbre relativa en la medición del segundo permanecerá en 1 ×10−14, y en el caso del metro se mantendrá en 2,5 ×10−8.
Price ha argumentado que la nueva propuesta puede:
Leonard ha sostenido que "el concepto fundamental del mol requiere el número de entidades que comprende un mol, es decir, el número de Avogadro, que ha de ser exactamente igual a la proporción de masas gramo-a-Dalton" y que la propuesta rompe con esta condición de compatibilidad defininiendo el kilogramo, el Dalton y el mol de forma independiente.
Pavese ha argumentado que una serie de temas deben de ser mejor entendidos antes de que las definiciones sean cambiadas. Esos temas incluyen la naturaleza del recuento y del valor del número de Avogadro, la pérdida de validez del concepto de unidad básica, la posibilidad de comprobar cambios futuros en las "constantes fundamentales", y el cambio a la unidad con incertidumbre experimental.
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