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martes, 29 de agosto de 2017

A partir de 2018 cambia la definición de las unidades de medida por el S.I.

La próxima Conferencia General de Pesos y Medidas, se celebra del 13 al 18 de noviembre del próximo año 2018 en el Palacio de Congresos de Versalles, muy cerca de París, Francia, pasados cuatro años desde la anterior conferencia, que también se celebró en Versalles.

Se espera que esta nueva 26ª conferencia deje obsoletos muchos diccionarios y libros de texto, al redefinir las 7 unidades básicas del sistema internacional, en función de constantes físicas con valores revisados y corregidos, y su definición en función de otras unidades básicas, tambien definidas con ese mismo conjunto de constantes.

Existe un borrador oficial desde 2014, que se publicó en 2016 de las nuevas definiciones, constantes y relaciones.






Las constantes sobre las que se tiene previsto basar la definición de las 7 unidades básicas del Sistema Internacional son 7, de las que 4 se ha corregido su valor, y, ahora, todas tienen valores más precisos, considerados exactos (a fecha 29-08-2017):
  • Constante de Plank (corregida): h = 6,626070040×10−34 kg·m2·s−1
  • Carga eléctrica elemental (corregida): e = 1,6021766208×10−19 A·s
  • Constante de Bolzmann (corregida): k = 1,38064852×10−23 kg·m2·K−1·s−2
  • Constante de Avogadro (corregida): NA = 6,022140857×1023 mol−1
  • Velocidad de la luz:  c = 299792458 m·s−1
  • Estado fundamental de transición hiperfina de frecuencia del átomo de cesio 133: ΔνCs = Δν(133Cs)hfs = 9192631770 s−1
  • Eficacia luminosa: Kcd = 683 cd·sr·s3·kg−1·m−2 . Siendo sr la unidad adimensional steradian, y cd la unidad candela.
Además se revisará la definición de kilogramo, amperio, kelvin y mol, para que estén basadas en la Constante de Avogadro.

Todos estos cambios, afectarán pues a la definición existente de las 7 unidades básicas del sistema internacional, mientras que las unidades derivadas del sistema internacional seguirán teniendo la misma definición.

De este modo se corrigen errores que existían en anteriores definiciones.

La nuevas definiciones propuestas ya en 2016 de las 7 unidades básicas del sistema internacional son (a fecha 29-08-2017):

  • Segundo: El segundo, símbolo s, es la unidad del SI de tiempo. Se define utilizando el valor numérico corregido de la frecuencia de cesio ΔνCs , del estado fundamental impasible de transición hiperfina de frecuencia del átomo de cesio 133, 9192631770 expresado en la unidad Hz, que es igual a s−1 
  • Metro: El metro, símbolo m, es la unidad del SI de longitud. Se define utilizando el valor numérico corregido de la velocidad de la luz en el vacío c igual a 299792458 expresada en la unidad m·s−1 , donde el segundo se define en términos de la frecuencia de cesio ΔνCs 
  • Kilogramo: El kilogramo, símbolo kg, es la unidad del SI de la masa. Se define utilizando el valor corregido de la constante de Planck 6,022140857×1023 expresada en la unidad J·s, que es igual a  kg·m2·s−1 , donde el metro y el segundo de definen en términos de cΔνCs
  • Amperio: El amperio, símbolo A, es la unidad del SI de la corriente eléctrica. Se define utilizando el valor numérico corregido de la carga eléctrica elemental e igual a 1,6021766208×10−19, expresada en la unidad C (Culombio), que es igual a A·s , donde el segundo se define en términos de ΔνCs
  • Kelvin: El kelvin, símbolo K, es la unidad del SI de la temperatura termodinámica. Se define utilizando el valor numérico corregido de la constante de Bolzmann igual a 1,38064852×10−23 cuando se expresa en J·K −1 , que es igual a  kg·m2·K−1·s−2, siendo kilogramo, metro y segundo definidos en función de h, c, y ΔνCs
  • Mol: El mol, símbolo mol, es la unidad de del SI de la cantidad de substancia de una entidad elemental específica, que puede ser un átomo, molécula, ion, electrón, otra partícula o grupo de dichas partículas especificadas. Se define tomando el valor numérico corregido de la constante de Avogadro Nigual a  6,022140857×1023 expresada en la unidad mol−1
    • Esta definición implica que cambia la relación entre dalton, masa de 12 átomos de carbono, kilogramo, y número de avogadro, que ya no es válida. Ahora la masa de 12 átomos de Carbono es 12 dalton. 
  • Candela: La candela, símbolo cd, es la unidad del SI de la intensidad luminosa en una dirección dada. Se define utilizando el valor corregido de la eficacia luminosa de la radiación monocromática de frecuencia 540×1012 Hz, Kcd , con valor 683 en unidades lm·W-1 , o cd·sr·s3·kg−1·m−2 , donde el kilogramo, metro y segundo se definen en función de h, c, y ΔνCs

Se puede ver que estos cambios y otros que se preveen debatir en la 26ª Conferencia General de Pesos y Medidas del año próximo, supondrán un paso hacia adelante en fortalecer la 7 pilares en que se basa todas las unidades de medida del sistema internacional, a costa de dejar obsoleta muchísima literatura de las últimas décadas.


NOTA: La información aquí recopilada y expuesta, a fecha de hoy 29-08-2017, es todavía una propuesta.



Referencias:
http://www.bipm.org/en/worldwide-metrology/cgpm/
https://en.wikipedia.org/wiki/Proposed_redefinition_of_SI_base_units

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