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Fluctuación en varias constantes físicas

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Fluctuación en varias constantes físicas

Extraído de El Tamiz

"Como bien sabéis, aquí no solemos dar noticias de índole científica demasiado a menudo, ya que hay otros que lo hacen mucho mejor. Sin embargo, hay veces en las que el asunto es imposible de ignorar, como sucede hoy, y entenderlo requiere tiempo y paciencia porque es enrevesado a más no poder… Si no lo has leído por ahí todavía, en los últimos años científicos de varias instituciones se han percatado de que varias constantes físicas parecen no ser realmente constantes, sino que se han ido modificando ligeramente en el tiempo; y los cambios, aunque ligeras, sugieren que no conocemos tanto sobre el funcionamiento del Universo como pensábamos antes.

Aunque parezca extraño, esto es algo que viene de antiguo. Durante muchos años hemos tenido problemas con la única unidad del Sistema Internacional que sigue estando basada en un objeto físico: el kilogramo. Como probablemente sabes, esta unidad es la masa de una pesa de metal guardada en un sótano de París, y en cierto sentido es una reliquia: todas las demás unidades, como el metro o el segundo, están ya basadas en cosas que no dependen de un objeto físico. Por ejemplo, desde 1983 el metro se define como la distancia que recorre la luz en 1/299 792 458 de un segundo.

 

El problema con el kilogramo es que, a lo largo de los años, los científicos se dieron cuenta de que la masa de esa pesa guardada en París no era constante, sino que aumentaba unos 5·10-7 kg cada año. La razón era la acumulación de polvo del aire que rodeaba la pesa, de modo que se decidió –hace ya mucho tiempo– encerrarla en un recipiente hermético, de modo que no hubiera interacción con el aire, ni oxidación, ni nada parecido.

Y la masa aumentó unos 5·10-7 kg cada año.

Recientemente se decidió sustituir la masa metálica de París con una esfera de silicio cristalino, fabricada en el Physikalisch-Technische Bundesanstalt alemán. La ventaja de esta esfera de silicio –que ha llevado varios años construir– es que los átomos de silicio forman cristales de ocho átomos cada uno, y al pulir la esfera lo suficiente es posible garantizar con una exactitud enorme el número exacto de átomos en la esfera. Los científicos del PTB han medido la granularidad de la superficie cristalina utilizando interferometría de rayos X hasta estar absolutamente seguros del número de átomos de la esfera.

Esfera de silicio cristalino del PTB.

Dado que conocemos la masa del átomo de silicio, al multiplicarlo por el número de átomos en la esfera de silicio cristalino podemos estar completamente seguros de la masa de la esfera. A finales de 2011 ésta fue introducida en el interior de un recipiente hermético dentro del que se ha hecho el vacío, de modo que no haya interacción posible con el aire. Además, al tratarse de cristales muy estables de silicio, la reacción química con cualquier otra cosa es prácticamente imposible. Se trata de un logro que puede sonar algo mundano, pero es de una importancia extraordinaria.

Pero imagino que ya sospechas lo que te voy a decir ahora: desde finales de 2011 hasta ahora, la esfera ha ganado unos 5·10-7 kg de masa."

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