conteúdos
links
tags
Opinião
Vítor Amaral, professor do Departamento de Física, escreve sobre nova referência do quilograma
O quilograma morreu, o novo quilograma é eterno
Vitor Amaral escreve sobre a nova referência internacional para o quilograma
Desde a 26ª. Conferência Geral de Pesos e Medidas realizada em novembro, na presença de 60 Estados membros, que a referência mundial do quilograma deixou de ser um objeto físico, um cilindro de platino-irídio guardado nos arredores de Paris, para ser um valor derivado de uma constante da natureza. Vítor Amaral, professor do Departamento de Física da Universidade de Aveiro (UA), explica e mudança e as suas consequências. Medida entra em vigor a 20 de maio de 2019.

O sistema de unidades

O Sistema Internacional de Unidades, herdeiro da Convenção do Metro, assinada em 1875 por 17 países, incluindo Portugal, regula os símbolos e definição das unidades de medida, baseadas em sete grandezas e unidades fundamentais. Está adotado oficialmente em Portugal, atualmente através do Decreto-Lei n.º 128/2010, que obriga à utilização das unidades legais nos instrumentos de medição, no circuito comercial, nos domínios da saúde e segurança pública, ensino e operações de natureza administrativa e fiscal. Determina igualmente as ações de fiscalização e contraordenação pela ASAE e repartição das receitas das coimas.  

A definição das unidades fundamentais (comprimento, massa, tempo, corrente elétrica, temperatura termodinâmica, quantidade de matéria e intensidade luminosa) tem vido a ser aperfeiçoada ao longo dos anos sob a alçada do Bureau International de Poids et Mesures (BIPM), em Paris, sendo o Instituto Português da Qualidade a instituição nacional de referência em metrologia.

As grandezas

O aperfeiçoamento das definições das unidades visa a garantir a sua estabilidade e universalidade, acompanhando também o progresso nos métodos experimentais de medição. No passado dia 16 de novembro de 2018 foi aprovada a revisão das definições das unidades fundamentais concretizando o vínculo a constantes físicas que as relacionam e eliminando a referência a substâncias particulares, como ao carbono na definição da mole ou à água na definição do Kelvin para temperatura. O quilograma, a última unidade a ser ainda definida a partir de um artefacto, passa a ser ligado à constante de Planck, que relaciona a energia duma radiação eletromagnética com a sua frequência, uma das primeiras descobertas da Física Quântica. Dum modo geral, as unidades relacionam-se agora com constantes invariantes da natureza, garantindo assim a sua estabilidade e acesso universal, cujos valores são definidos. O valor da constante de Planck passa a ser fixo, sem incerteza: 6.62607015 × 10−34 kg⋅m2⋅s − 1, estabelecendo assim o quilograma em relação com o segundo e o metro, outras das unidades do Sistema Internacional. Em laboratórios de referência a medição de massas passará a ser feita por métodos elétricos (Balança de Kibble) sem necessidade de comparação com um objeto, cuja massa pode variar ao longo do tempo.

descrição para leitores de ecrã

A história do kg

Originalmente (1795) relacionado com a massa dum dm3 de água líquida (no ponto de fusão), o quilograma foi padronizado em 1889 a partir dum cilindro duma liga de platina e irídio (o protótipo Le Grand K), guardado numa caixa forte no BIPM sob atmosfera protegida. Cópias foram produzidas e enviadas para vários países (Portugal teve a cópia nº 10, que se danificou e foi substituída pela nº 69). As massas marcadas e balanças comerciais são necessariamente calibradas por processos normalizados e rastreáveis até aos padrões principais. Este processo garante que são comparáveis e consistentes em todo o mundo. Há, no entanto, um problema. As várias cópias oficiais do quilograma padrão têm sido regularmente comparadas internacionalmente e desde cedo se verificaram alterações das massas das cópias em relação ao padrão principal, atualmente até cerca de 60 milionésimos do grama (como uma pestana). Como qualquer objeto pode perder átomos ou adsorver moléculas do ar, foram estabelecidas normas muito rígidas para o manuseamento, lavagem e limpeza, de modo a reduzir estas variações. Como não se sabe qual a alteração que o protótipo padrão sofreu, a definição da unidade é assim fragilizada, podendo-se dizer que já não sabemos se o quilograma padrão tem a massa de um quilograma, que tinha em 1889.    

A precisão atualmente conseguida na determinação de massas é tal que estas contaminações e operações de manuseamento se tornam um empecilho. A nova definição permite uma universalidade da definição, pois as leis e constantes físicas são as mesmas em todo lado.

O que muda?

Na nossa vida diária nada será alterado, na mercearia um quilograma de maçãs continua a ser o mesmo, mas a calibração da balança passará a ser certificada com base numa medida universal e não baseada num objeto que se altera e pior ainda, que pode ser roubado. Tal como a Mona Lisa, não há outro igual.

Poderemos assim ter a certeza que a partir de 20 de maio, Dia Mundial da Metrologia em comemoração da conferência de 1875, um quilograma será sempre um quilograma e não será necessário ir a Paris para fazer comparações. É finalmente concretizado para todas as grandezas o desígnio de Condorcet e da Revolução Francesa na definição do que devia ser o metro: “uma medida para todos os homens e todos os tempos”.

Para mais informações consultar o site do BIPM (https://www.bipm.org/)

imprimir
tags
outras notícias