va avea loc în perioada 13-16 noiembrie

Istoria, știința și diplomația au o întâlnire viitoare la Versailles pentru a redefini kilogramul și alte măsuri, care nu sunt în prezent atât de invariabile pe cât am putea crede

Este protejat de trei clopote de sticlă într-o bolta subterană de la marginea Parisului și este ținut sub trei chei a căror custodie corespunde a trei persoane diferite: este greutatea care servește ca un standard universal pentru a defini ce este un kilogram. Această poveste sună atât de secol XIX, deoarece este. Începând cu secolul al XIX-lea, acest cilindru a servit drept referință pentru măsurarea greutății, dar în câteva zile acest lucru se va schimba.

kilogramului

Conferința generală a greutăților și măsurilor (CGPM) care are loc la Versailles în perioada 13-16 noiembrie va fi a eveniment științific și diplomatic care va face istorie: în secolul XXI obiectele fizice nu mai sunt valabile pentru obținerea unor măsurători precise.

„Există corupție, consangvinizare și nepotism”: vorbesc marginalizații științei spaniole

Trebuie să revizuiți puțin istoria pentru a o înțelege. La 20 mai 1875, reprezentanții a 18 state au semnat Convenția Metro la Paris, a tratat care stabilea unitățile de lungime și greutate, sistemul metric zecimal care a fost ulterior extins pentru a colecta toate măsurătorile fizice care astăzi sunt grupate în Sistemul Internațional de Unități (SI).

Reprezentantul spaniol, Carlos Ibáñez de Ibero, a fost primul președinte al Comitetului internațional pentru greutăți și măsuri, care de atunci este însărcinat cu asigurarea uniformității unităților de măsură, prezentând propuneri care pot îmbunătăți sistemul.

Cu toate acestea, organul decizional este Conferința generală, care se reunește acum pentru a douăzeci și șasea oară. Prima sa sesiune, în 1889, a servit la alegerea prototipurilor internaționale ale metroului (o bară compusă dintr-un aliaj de platină și iridiu) și kilogram (un cilindru din același material). Câteva exemplare au fost distribuite statelor membre pentru a servi drept standard național, iar altele au rămas la Paris.

Biroul internațional de greutăți și măsuri (BIPM, pentru acronimul său în franceză), situat la Sèvres, la periferia capitalei franceze, continuă să păstreze aceste comori. În realitate, modelul metroului și-a menținut funcția originală doar până în 1960 și a fost deja redefinit de câteva ori: în zilele noastre ceea ce este un contor se stabilește în funcție de viteza luminii. Cu toate acestea, tiparul de kilograme va rămâne în vigoare până pe 20 mai anul viitor - este Ziua Internațională a Metrologiei pentru a comemora Convenția de la 1875 - când intră în vigoare acordul care va fi aprobat.

„O etapă istorică”

„Acesta este anul cheie după două conferințe frustrate în care s-a încercat revizuirea, va exista un înainte și după, este o etapă istorică ”, declară Teknautas José Ángel Robles Carbonell, director științific al Centrului spaniol de metrologie (CEM) și singurul reprezentant spaniol la conferință împreună cu partenerul său José Manuel Bernabé.

CEM, un organism autonom al Ministerului Industriei, Comerțului și Turismului, este entitate tehnică responsabilă de metrologie în Spania. Aceasta înseamnă că are o responsabilitate legală în ceea ce privește instrumentele de măsurare, lucru care afectează cetățenii în chestiuni precum radarele. În plus, menține standardele naționale de măsurare, desfășoară activități de cercetare și oferă servicii de calibrare industrială în cei peste 10.000 de metri pătrați care ocupă cele 82 de laboratoare ale sale distribuite în șase clădiri situate în Tres Cantos (Madrid).

Este anul cheie după două conferințe frustrate în care a fost încercată revizuirea, va exista un înainte și după, este o etapă istorică

„În secolul al XIX-lea au crezut că unele proprietăți ale planetei erau invariabile”, de aceea contorul, zece milionimi din distanța meridianului Parisului de la Polul Nord la Ecuator, care a fost calculat matematic făcând măsurători pe acea linie imaginară dintre Dunkerque și Barcelona. Acest lucru s-a reflectat în bara de platină și iridiu a BIPM. Cu toate acestea, „astăzi știm că artefactele fizice nu mai sunt valabile”, spune Robles.

Gantera care slabeste

Cel mai bun exemplu este cilindrul în sine care servește drept prototip internațional al kilogramului, cunoscut și sub acronimul IPK. După ce a supraviețuit celui de-al doilea război mondial –Sèvres se bucură de un statut diplomatic special pe care chiar și naziștii l-au respectat- a fost calibrat în 1946 și din nou la o altă dată semnificativă, 1989. Surpriza a fost că a pierdut 50 micrograme (0,00005 grame).

"Este nesemnificativ chiar și pentru noi. Nimeni, nici măcar laboratoarele metrologice de cel mai înalt nivel nu au fost afectate în vreun fel de acele 50 micrograme în mai mult de un secol", spune fizicianul Estefanía de Mirandés, singurul membru spaniol al BIPM care participă în mod direct în redefinire. „Importanța constă în faptul că nu avem control asupra potențialei variații a masei prototipului în viitor și acest lucru nu este satisfăcător”, adaugă el.

În 1989, paradigma kilogramelor s-a dovedit a fi pierdut 50 micrograme de la ultima măsurare

Variația este ceea ce cântărește un fulg de zăpadă și motivele pentru care nu sunt cunoscute cu certitudine. "Se poate datora acumulării de hidrocarburi unele copii sau s-ar putea datora unui pierderea de masă prototip datorită frecării cu suportul. Dar asta este doar speculație ”, admite fizica. Adevărul este că orice material este expus la absorbția sau pierderea moleculelor și asta s-ar fi putut întâmpla în cazul greutății de referință sau a copiilor sale. Căci precizia că știința are nevoie de atâta variație a fost un motiv foarte îngrijorător.

„Este de neconceput că această incertitudine nu poate fi îmbunătățită”, spune Robles, „avem nevoie de o referință stabilă în timp, care nu depinde de obiecte și care este reproductibil prin experimente ".

Așadar, fizicienii caută constante universale care să permită efectuarea măsurătorilor oricând, oriunde, cu fiabilitate maximă. De exemplu, una dintre aceste constante este viteza luminii și de aceea a fost folosit pentru redefinirea metroului. După cum spune directorul științific al CEM, este vorba despre „separarea definiției unei unități de materializarea sa practică”.

Schimbați 4 din cele 7 unități de măsură

SI este alcătuit din șapte unități de bază. în afară de kilogram si metru, sunt al doilea (măsoară timpul), amplificator (intensitatea curentului electric), Kelvin (temperatura), cârtiță (cantitatea de substanță) și lumânare (intensitatea luminii).

Al doilea, candela și metrul au deja definiții satisfăcătoare - cel puțin deocamdată, deoarece, de exemplu, în cazul timpului, la un moment dat în viitorul apropiat, ceasurile optice le vor scoate pe cele atomice - astfel oamenii de știință lucrează de mult câțiva ani în ceilalți patru.

Rezultatul este că pentru amperi va fi luată în considerare sarcina elementară a electronului; pentru kelvin, constanta Boltzmann; pentru aluniță, constanta lui Avogadro; și, în sfârșit, iubita noastră greutate închisă în beciul Sèvres va fi înlocuită de constanta lui Planck.

„Trecând la o definiție bazată pe constante fundamentale, controlul asupra stabilității definiției este total. Desigur, atunci va fi necesar ca experimentele care aplică această definiție să fie și ele stabile, și aceasta este o altă întrebare ”, spune fizicianul de la biroul din Paris.

Contribuția spaniolă a fost fundamentală în experimentele legate de măsurarea temperaturii prin kelvin folosind constanta Boltzmann, în care au funcționat atât CEM, cât și Universitatea din Valladolid.

Spania a participat activ la revizuirea kelvinului, care măsoară temperatura, dar nu și kilogramul

În noua definiție a kilogramului, Spania nu a participat direct, deoarece pentru a obține constanta lui Planck, cercetătorii folosesc balanța Watt, un instrument care compară puterea mecanică cu puterea electromagnetică prin experimente separate și care are o cost de întreținere de un milion de euro an.

Căutarea tuturor noilor referințe a fost ghidată de ideea că variația față de modelul actual este minimul posibil, inclusiv noul kilogram, deci nimic nu se va schimba în scopuri practice: "Un kilogram va rămâne un kilogram pentru orice”. Adio la visul de a slăbi fără a face nimic.

De fapt, singurii afectați direct vor fi oamenii de știință care lucrează la această problemă. Chiar și cea mai înaltă industrie de precizie nu va trebui să facă nicio ajustare, așa cum astăzi funcționează cel mult în ordinea a 100 micrograme. Cu alte cuvinte, pe 20 mai 2019 nu se va întâmpla absolut nimic. „Pentru metrologii care lucrează la cel mai înalt nivel va fi necesar să se facă unele ajustări numerice la instrumentele lor, dar se va face o singură dată, în momentul adoptării, și atunci nu va mai trebui făcut nimic altceva”, clarifică Estefanía de Mirandés.

Important pentru nanotehnologie

Cu toate acestea, redefinirea unităților de măsură folosind constante a fost deja urgentă în fața provocărilor viitoare ridicate de nanoștiință și nanotehnologie în fața revoluției cuantice, în special în chestiuni precum semnalele electrice. particulele mai mici încep să conteze. De fapt, există domenii în dezvoltare care au fost relativ „oprite” în așteptarea noilor unități de măsură, potrivit lui Robles, care este inginer industrial.

Odată cu dezvoltarea tehnologiei și precizia extremă a măsurătorilor în toate domeniile, vom vedea rezultate uimitoare în deceniile următoare, precum precizia extremă a sistemelor GPS. Mai mult, automatizarea inevitabilă a multor procese o va face de dorit: „Să ne imaginăm că amenzile sunt stabilite de mașinile automate și că câțiva centimetri determină dacă ați parcat bine sau vă aflați într-o zonă interzisă ".

Cu toate acestea, pe termen scurt activitățile noastre de zi cu zi nu vor fi afectate, cu excepția unor efecte colaterale mici. "Definițiile manualelor vor trebui modificate iar profesorii vor trebui să le explice vorbind despre constantele universale ”, spune expertul. Haide, îți vor complica puțin mai mult viața. În acest sens, Robles recunoaște că este îngrijorat de dezvăluirea redusă care a fost făcută în Spania cu privire la această problemă, comparativ cu alte țări.

Există doar trei țări în lume care trec sistemul metric olimpic: Birmania, Liberia și Statele Unite

În ciuda tuturor, „reforma nu are valoare legală”, clarifică Estefanía de Mirandés, prin urmare, „nu este obligatorie pentru nicio țară și fiecare decide suveran dacă vrea să o adopte”. Cu toate acestea, majoritatea legilor naționale ale statelor membre și asociate ale Conferinței Generale includ deja o mențiune pentru a încorpora rezoluțiile acestui organism.

Cele trei țări care trec subiectul

Deci, este previzibil ca schimbarea să fie universală, cu excepția celor trei țări ale lumii care să treacă pe deplin Sistemul Internațional de Unități: Birmania, Liberia și Statele Unite. Le este dor, deoarece SI a fost „una dintre realizările secolului XX, deși nu îi dăm valoarea pe care o are”, spune Robles.

În realitate, astfel de mici dezacorduri pot fi catastrofale. În septembrie 1999, sonda Mars Climate Orbiter s-a prăbușit pe Marte. 125 de milioane de dolari din timpul pierdut în cea mai stupidă greșeală din istoria NASA. Ce s-a intamplat? Controlul Pământului Am folosit sistemul metric iar nava sistemul anglo-saxon.