O novo sistema Métrico

Nossas unidades de medida está finalmente prestes a receber um upgrade.

Até o final de 2018, o Kg deixará de existir como a conhecemos, com as nossas unidades padrá de medição, finalmente vão receber uma atualização necessária pela primeira vez em mais de 50 anos.

Sob a nova proposta, todas as sete unidades básicas de medição - incluindo o segundo, o quilograma e o medidor - será definida por propriedades constantes da natureza, como a velocidade da luz, em vez de um valor pensado por um grupo de cientistas. E isso vai tornar o mundo muito mais preciso.

Então oque isso significa exatamente? Embora a maioria de nós simplesmente pense em m quilograma como 1000 gramas, ou 2,2 libras, a realidade é realmente muito mais complicada do que isso.

Agora, a massa de um quilograma é definido por um único objeto físico - um pedaço sólido de 90% de platina e 10% de irídio, que está guardado em um cofre na França, conhecido como o Internacional Prototype kilogram (IPK), ou "Le Grand K" (uma réplica é ilustrada acima).

Existe réplicas ao redor do mundo, mas se você deseja obter informações específicas sobre ele, para algo pesando 1 quilo, tem que pesar exatamente a mesma quantidade que um pedaço de metal em Paris.

E o IPK nem sequer é constante. Apesar de quão bem guardado é, está sujeito a perder ou ganhar átomos ao longo do tempo - como qualquer objeto físico - e o IPK parece ter se tornado um poucos mais pesado ao longo dos anos devido à contaminação da superfície.

Os pesquisadores não estão muito felizes com isso, porque um monte de pressupostos científico são baseados na massa de um quilo mantendo-se o mesmo, e dos sete Sistemas Internacional (SI) - ou sistema métrico - unidades atualmente em jogo, é o único que ainda é definido por um objeto físico.

Mas isso está finalmente prestes a mudar, com o Comitê Internacional de pesos e medidas propondo novas definições formais para as unidades base SI, que estão programadas para serem lançadas na 26ª Conferência Geral sobre Pesos e Medidas até o final de 2018.

A última grande revisão do sistema métrico foi em 1960, por isso tem sido um longo tempo chegando.

Com uma atualização, as sete unidades básicas de medição são:

• Segundo
• Metro
• Quilograma
• Ampere
• Kelvin
• Mol
• Candela (unidade base de luminosidade)

Cada um destes, exceto o quilograma, já está definido por um fenômeno natural (o metro foi o último a ser definido por uma barra física, que mudou em 1960), mas quatro unidades estarão recebendo atualização, e outros três serão mudadas sob a nova proposta.

Mas dramaticamente, o quilograma não será mais definido pelo IPK.

A suspensão foi que, para que os investigadores formalmente redefinir o quilo, eles tinham de concordar sobre o valor de algo chamado Planck's' constante, que se refere a energia de uma partícula em relação à sua frequência.

E tem sido surpreendentemente difícil de medir - os cientistas têm tentado chegar a um valor para a constante natural desde a década de 70.

Mas em 2014, os pesquisadores finalmente chegaram a um acordo sobre o valor da constante de Planck (Embora os cientistas tenham até julho do próximo ano para derrubar esse valor) o que significa que podemos esperançosamente se livrar do IPK para o bem 2018.

As outras revisões são para o ampere, kelvin e Mol.

A definição do ampere - a unidade usada para medir a corrente elétrica - é definida atualmente em uma maneira consideravelmente impraticável.

O ampere é a corrente que, ao fluir através de dois infinitamente longos, fios infinitamente finos que são colocados exatamente a um metro de distancia, produz uma certa quantidade de força.

Mas infinitamente longos e finos fios são impossíveis de produzir, então ninguém pode realmente testar exatamente o que esse valor deve ser.

Sob a nova proposta, um ampère será basicamente definido com base na carga elétrica do elétron e do próton - algo que os cientistas serão realmente capazes de medir.

O kelvin e a mol também serão redefinidos ligando-os aos valores exatos da constante de Boltzmann e da constante de Avogadro, respectivamente. Agora, o Kelvin é definido como o ponto triplo da água - 

O ponto obscuro onde a água coexiste como um líquido, gás e sólido.

Você pode ver as mudanças propostas, com o antigo sistema à esquerda, e a nova proposta à direita:

Na imagem acima, C é a velocidade da luz (que definirá um metro), ∆νCs é o sinal de um relógio de átomo de césio (que define um segundo), h é a constante de Planck (que definirá um quilograma), NA é a constante de Avogadro (que definirá um Mol), Kcd é a eficácia luminosa (que definirá uma candela), é a constante de Boltzmann (que define um kelvin), e e é a carga elementar (que define um ampere).

Então, o que tudo isso significa para nós? Para ser honesto, não muito.
Estamos falando de minúsculas e pequenas mudanças nas definições desses valores, portanto, não se preocupe, Você não vai de repente começar a pesar em 2018.

Mas para os cientistas, é um negócio muito grande - e tem sido chamado de "uma vez em um evento da vida".

"Há uma rachadura na base, e você não pode construir seu edifício da física nessa fundação", disse Stephan Schlamminger, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA, a Emily Conover, da Science News.

Basicamente, agora seremos capazes de fazer ciência melhor, já que nossas unidades de medida serão baseadas nas últimas e melhores pesquisas.

"As novas unidades serão baseadas na compreensão moderna da física, incluindo as leis da mecânica quântica e a teoria da relatividade especial de Einstein", disse Conover.

Uma vez que tenhamos essa mudança, deve ser um tempo antes que precisamos redefinir os valores novamente.

Na verdade, a única coisa que pode ameaçar as novas definições do sistema métrico é se de repente descobrimos que as constantes da natureza - como a velocidade da luz e a constante de Planck - realmente variam ligeiramente ao longo do Universo.

Ainda assim, por enquanto, as forças fundamentais dentro do Universo são constantes e imutáveis.

E até que os pesquisadores possam provar o contrário, eles ainda são a melhor e mais confiável coisa que temos de definir nossas unidades de medição em torno - muito mais confiável do que uma laje de metal em uma abóbada francesa.


Em 2018...

Fonte: [ScienceAlert]