La redefinición de las Unidades del Sistema Internacional EXPLICADO

Summary

El ser humano ha logrado increíbles avances gracias a las predicciones y la precisión en áreas como la medicina, la construcción y la astronomía. Los metrólogos juegan un papel crucial al mantener las unidades de medida precisas y actualizadas. El kilogramo, por ejemplo, ha pasado de ser definido por un prototipo físico a estar basado en constantes fundamentales de la naturaleza, como las oscilaciones de microondas del átomo de cesio. Este cambio garantiza que las unidades de medida sean consistentes y seguras para el futuro, independientemente del lugar o el tiempo.

Takeaways

• 🧪 Los metrólogos juegan un papel crucial en asegurar la precisión de las unidades de medida en la ciencia y la tecnología.
• 🌐 Las unidades de medida son esenciales para conectar el mundo abstracto de las matemáticas con el mundo físico.
• 🔄 El kilogramo ha sido redefinido recientemente, dejando de depender de un prototipo físico para basarse en constantes fundamentales de la naturaleza.
• ⏱️ La definición del segundo se basa en la frecuencia de las microondas emitidas por los átomos de cesio, lo que mejora la precisión de la medida del tiempo.
• 📏 El metro se mide a través de la propagación de las microondas del cesio y la velocidad de la luz, vinculándolo a constantes fundamentales.
• 🏋️‍♂️ El kilogramo se define ahora a través de una balanza cuántica que convierte la masa en valores eléctricos, utilizando la constante de Planck.
• 🌡️ El kelvin se calcula midiendo la energía cinética promedio de un sistema de partículas, conectándolo con la constante de Boltzmann.
• ⚡ El amperio se define en función de la carga del electrón y la frecuencia de las microondas del cesio, lo que lo vincula con fenómenos electromagnéticos.
• 🔋 El mol se mide a través del número de Avogadro, que indica el número de elementos en un mol, y está relacionado con la masa del carbono 12.
• 💡 La candela, que mide la intensidad de la luz, no ha sido modificada en su definición y sigue basándose en la percepción humana y una constante lumínica.

Q & A

¿Qué rol juegan los metrólogos en la ciencia?

Los metrólogos son los encargados de asegurar que las unidades de medida sean precisas y se mantengan como un puente entre el mundo abstracto de las matemáticas y el mundo físico que habitamos.

¿Por qué es importante la precisión en las unidades de medida?

La precisión en las unidades de medida es crucial para que la ciencia y la tecnología funcionen correctamente, ya que permite que los resultados sean replicables y confiables en todo el mundo.

¿Cuál fue la definición histórica del kilogramo y por qué cambió?

Hace unos 150 años, el kilogramo se definió como la masa de una cierta pequeña pesa protegida en un sótano blindado. Sin embargo, esta definición cambió recientemente al dejar de estar ligada a un prototipo físico y se redefinió en base a valores numéricos de constantes fundamentales de la naturaleza.

¿Qué significa que el kilogramo esté redefinido en base a constantes fundamentales de la naturaleza?

Esto significa que el kilogramo ahora está definido por una constante fundamental de la naturaleza, lo que lo hace más estable y preciso, independientemente de los cambios físicos que puedan afectar a un prototipo físico.

¿Cómo se miden las microondas del átomo de cesio y por qué son importantes?

Las microondas del átomo de cesio se miden para determinar la definición del segundo, ya que su frecuencia es muy específica y puede medirse con alta precisión. Esto es importante porque permite una definición más precisa y universal del tiempo.

¿Qué es la constante de Planck y cómo se relaciona con la definición del kilogramo?

La constante de Planck es una constante fundamental de la naturaleza que se relaciona con la escala cuántica. Se utiliza en la definición del kilogramo a través de fenómenos cuánticos de alta precisión que transforman un peso en valores eléctricos.

¿Cómo se redefine la unidad de metro en relación con las microondas del cesio?

La unidad de metro se redefine midiendo la distancia que recorre la luz en una fracción específica de segundo, que se determina a partir de las oscilaciones del cesio y la velocidad de la luz.

¿Qué cambios se han implementado en la definición del amperio y cómo están ligados a la frecuencia del cesio?

La definición del amperio se ha cambiado para que ahora se mide como un cierto número de veces la carga del electrón por segundo, lo que lo vincula a la frecuencia del cesio y a la carga elemental.

¿Cómo se redefine el mol y qué significa el número de Avogadro?

El mol se redefine basándose en el número de Avogadro, que es el número de elementos que constituyen un mol. Esto se obtiene de una medición más profunda y precisa de la masa del carbono 12.

¿Qué es la candela y por qué su definición no ha cambiado?

La candela es la unidad de medida de la intensidad lumínica tal y como es percibida por el ojo humano. Su definición no ha cambiado porque ya se basaba en una constante, la eficacia lumínica, que es una medida de la relación entre la frecuencia en el visible y la eficacia de la luz.