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El ser humano es capaz de hacer predicciones asombrosas, desde acertar con el cóctel químico adecuado para poder curar una enfermedad, a construir edificios que aguanten terremotos o detectar agua en planetas a distancias inimaginables.
Sin embargo, nada de esto sería posible si los metrólogos no estuvieran detrás respaldándolos, porque ningún científico concluye diciendo que el resultado ha sido "27, 27". ¿Qué 27 metros? Y los amperios... las unidades de medida son uno de los puentes que conectan el abstracto mundo de las matemáticas con el mundo físico que habitamos, y los metrólogos son los encargados de que este puente siga siendo transitable, de proteger de estas unidades.
Es tal el mismo que los meteorólogos tienen a las unidades del Sistema Internacional que hace unos años las han repensado completamente. Un cambio que las mantendrán más seguras para el futuro.
Porque vamos a pensar: ¿qué es un kilogramo? La respuesta corta es que hace unos 150 años se decidió que la masa de una cierta pequeña pesa iba a ser un kilogramo, y a partir de este prototipo hemos [todas las básculas y aparatos del mundo]. Llevamos mucho tiempo funcionando de esta forma, y bueno, como veréis, tener una pesa protegida por varias campanas en un sótano blindado para que no le pase nada no es la opción más tranquilizadora del mundo.
Por eso, recientemente, el kilogramo ha dejado de estar ligado a un prototipo y ahora, atentos, se ha redefinido en base a los valores numéricos de constantes fundamentales de la naturaleza.
Vale, ¿qué demonios significa esto? Vamos a verlo. Imaginad que viviéramos en un mundo en el que hubiera existido el prototipo de un segundo: un péndulo que al completar su recorrido marcará un segundo. Que está fuera su definición sería la referencia internacional, y montones de relojeros irían a calibrar sus aparatos en las varias cámaras de seguridad que protegen al péndulo, como le pasaba al prototipo del kilo.
En paralelo a todo esto, unos científicos han descubierto que los átomos de cesio tienen algo muy interesante: excitados correctamente, emiten un tipo de microondas muy específica y que, con las técnicas correctas, son capaces de medir con altísima precisión. Pueden averiguar cuánto tarda esta onda en completar una oscilación con 100.000 veces más precisión que un reloj de muñeca.
Los científicos llevaron el cesio a la cámara del péndulo y, comparándolo, averiguaron la fracción ínfima de un segundo en la que vibraban estas microondas, o como les gusta poner de vez en cuando a los físicos, el número de estas oscilaciones lumínicas que cabrían en un segundo. Fue entonces donde a uno se le encendió la bombilla: "¿Para qué tenemos que seguir usando el péndulo si podemos usar ahora las microondas del cesio?".
Es decir, ya sabemos que un segundo son nueve mil ciento noventa y dos millones seiscientas treinta y un mil setecientas setenta oscilaciones del cesio. Así que puedo tirar el péndulo por la ventana y guardar este número. Un relojero japonés necesita calibrar sus aparatos, ya no tiene que venir a ninguna cámara, simplemente le pasamos el número, la constante, hace el experimento del cesio y así puedes saber con independencia cuánto es un segundo.
Y como las propiedades elementales del cesio no cambian con dónde estés en el mundo o en qué año vivas, podemos asegurar que un segundo siempre seguirá siendo un segundo y no dependerá de trastos que puedan estropearse. La definición de la unidad segundo está ahora ligada a una constante fundamental de la naturaleza.
Y este mismo juego se ha hecho con el resto de unidades. Por ejemplo, ¿qué es un metro? Se puede averiguar viendo cómo estas microondas del cesio se propagan. Como sabemos cuánto tardan en oscilar y sabemos a la velocidad que se mueve la luz, podemos fijar, guardar este valor y sabiendo cuán rápido te mueves y cuánto tardas, puedes saber cuándo te has movido, es decir, averiguar cuánto es un metro. ¿Qué es un metro? Está ligado, en este caso, a dos constantes fundamentales.
El kilogramo, o más informalmente el kilo, es más complicado. El experimento que nos da el valor es una balanza que transforma un peso en valores eléctricos a través de fenómenos cuánticos de muy alta precisión. El peso es una fuerza y las fuerzas provocan aceleraciones, por lo que cuánto es este kilo dependerá de lo que define al metro y al segundo. Pero al estar usando fenómenos cuánticos, introducimos la constante fundamental del mundo en miniatura: la constante de Planck. Guardando, conociendo los numeritos de estas constantes, podemos definir qué es un kilo.
Técnicas de este estilo se utilizan para redefinir el resto de unidades. Brevemente: el Kelvin, en vez de estarlo derivando del punto triple del agua, se calculará midiendo la energía cinética promedio de un sistema de muchas partículas, lo que lo conecta con la constante del mundo estadístico, la constante de Boltzmann. A su vez, como se mide una energía, las constantes implicadas de masa, espacio y tiempo también intervienen.
El Amperio se medía a través de la fuerza electromagnética que sentían dos cables. Ahora, a grandes rasgos, se define como un cierto número de veces la carga del electrón por segundo, lo que lo liga a la frecuencia del cesio y a la carga elemental.
El Mol se medía calculando con precisión la masa del carbono 12. Ahora se obtiene de algo más profundo: el número de Avogadro, el número de elementos que constituyen un mol.
Y por último, la gran olvidada: la Candela. La intensidad lumínica tal y como es percibida por el ojo humano, y su definición no ha sido modificada. Ya se obtenía previamente de la eficacia lumínica, la frecuencia en el visible, una constante también.
Como veis, todas las unidades están ligadas a patrones naturales. Simplemente hemos cambiado la forma en la que protegemos las unidades. Sin importar dónde vivas en el mundo o en qué momento de la historia, nuestras unidades pueden ser obtenidas con un poco de ciencia.