F\u00edsicos do Instituto Nacional de Padr\u00f5es e Tecnologia (NIST) dos EUA est\u00e3o trabalhando para melhorar a defini\u00e7\u00e3o oficial do quilograma, unidade de massa que sustenta todo o nosso sistema internacional de pesos e medidas. <\/p>\n
Para tanto, eles fizeram uma nova medi\u00e7\u00e3o da constante de Planck em um alto grau de precis\u00e3o. John Pratt, l\u00edder da divis\u00e3o no NIST, diz ao Gizmodo que \u201cfazer essas medi\u00e7\u00f5es b\u00e1sicas de padr\u00f5es fornece uma infraestrutura essencial\u201d para a ci\u00eancia.<\/p>\n
A constante de Planck (h) est\u00e1 no cerne da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica. \u00c1tomos s\u00f3 podem fornecer energia em quantidades espec\u00edficas, conhecidas como \u201cquanta\u201d \u2013 da mesma forma que o dinheiro \u00e9 subdividido em valores espec\u00edficos de moeda. Essa quantidade de energia \u00e9 proporcional \u00e0 constante de Planck. <\/p>\n
\u00c9 um n\u00famero muito pequeno e, portanto, extremamente dif\u00edcil de medir com precis\u00e3o. Usando uma vers\u00e3o high-tech de uma balan\u00e7a de dois pratos, os cientistas do NIST chegaram a um valor de 6,62606983 x 10^-34 kg∙m\u00b2\/s, com precis\u00e3o de 34 partes por bilh\u00e3o.<\/p>\n
As origens do quilograma Atualmente, seu valor \u00e9 definido por um artefato de metal do tamanho de uma bola de golfe, chamado de \u201cLe Grand K\u201d ou IPK (sigla em ingl\u00eas para Prot\u00f3tipo Internacional do Quilograma). <\/p>\n Este artefato est\u00e1 armazenado em um cofre, sob tr\u00eas camp\u00e2nulas de vidro, no Escrit\u00f3rio Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) nos arredores de Paris. Este foi o padr\u00e3o do quilograma durante os \u00faltimos 127 anos \u2013 mas ser\u00e1 substitu\u00eddo em 2018. <\/p>\n As origens do quilograma datam da \u00e9poca do rei franc\u00eas Lu\u00eds XVI, que estabeleceu uma unidade chamada \u201cgrave\u201d para medir massas, dando uma refer\u00eancia para que os comerciantes n\u00e3o enganassem seus clientes. <\/p>\n Ap\u00f3s a Revolu\u00e7\u00e3o Francesa e o estabelecimento da nova Rep\u00fablica, os l\u00edderes decidiram em 1795 que a medi\u00e7\u00e3o da massa deveria usar o grama, definido como o peso absoluto de um cent\u00edmetro c\u00fabico de \u00e1gua a 4 graus Celsius. <\/p>\n Mas isso era impratic\u00e1vel para o com\u00e9rcio \u2013 quem levaria esta unidade de \u00e1gua durante todo o dia? Assim, o quilograma nasceu em 22 de junho de 1799: um peda\u00e7o de metal s\u00f3lido com mil vezes a massa do grama. <\/p>\n Em 1875, dezessete pa\u00edses assinaram um tratado para que todos pudessem usar as mesmas unidades de massa e comprimento. E, em 1889, foram forjados em metal o \u201cLe Grand K\u201d e v\u00e1rias c\u00f3pias enviadas a todos os pa\u00edses participantes. O artefato dos EUA est\u00e1 guardado no NIST. <\/p>\n Por que mudar? Al\u00e9m disso, ao longo do tempo, os v\u00e1rios artefatos v\u00eam divergindo entre si em termos de massa. Mesmo quando armazenados cuidadosamente sob camp\u00e2nulas, as r\u00e9plicas foram lentamente ganhando massa ao absorver contaminantes na atmosfera (limpezas peri\u00f3dicas podem ajudar a minimizar esse ganho). <\/p>\n Enquanto isso, o IPK perdeu massa em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s c\u00f3pias oficiais, um fen\u00f4meno que confunde os f\u00edsicos. Essa discrep\u00e2ncia \u00e9 importante porque grande parte da ci\u00eancia de ponta atual exige medi\u00e7\u00f5es em escalas min\u00fasculas. <\/p>\n Se os cientistas n\u00e3o puderem contar com o quilograma para medi\u00e7\u00f5es precisas, isso coloca problemas significativos para o resto do sistema internacional (SI) de medidas, porque o quilograma sustenta praticamente tudo. <\/p>\n A defini\u00e7\u00e3o do newton, por exemplo, \u00e9 a for\u00e7a necess\u00e1ria para acelerar um kg a 1 m\/s\u00b2. Se o valor do quilograma muda, mesmo que ligeiramente, o valor do newton tamb\u00e9m muda. Ele tamb\u00e9m \u00e9 essencial para determinar a defini\u00e7\u00e3o oficial do pascal (unidade de press\u00e3o), do joule (unidade de energia), e do ampere.<\/p>\n Medindo uma constante fundamental Em 2007, um matem\u00e1tico e um f\u00edsico sugeriram redefinir o quilograma como a massa de um grande n\u00famero de \u00e1tomos carbono-12. Tamb\u00e9m \u00e9 poss\u00edvel redefini-lo de acordo com a constante de Planck (o valor matem\u00e1tico inclui o quilograma), assumindo que v\u00e1rias medi\u00e7\u00f5es independentes ao redor do mundo possam concordar entre si com grande precis\u00e3o. <\/p>\n E \u00e9 por isso que esta medi\u00e7\u00e3o mais recente do NIST \u00e9 importante: \u00e9 um dos v\u00e1rios esfor\u00e7os cont\u00ednuos para medir a constante de Planck na Fran\u00e7a, Canad\u00e1, Alemanha e EUA. Uma das colabora\u00e7\u00f5es usa um m\u00e9todo que envolve contar os \u00e1tomos em uma esfera quase perfeita de sil\u00edcio. <\/p>\n A equipe do NIST, por sua vez, usa um aparelho conhecido como balan\u00e7a de Watt. Basicamente, esta \u00e9 uma balan\u00e7a high-tech que compara o peso de uma dada massa e a for\u00e7a eletromagn\u00e9tica necess\u00e1ria para equilibr\u00e1-la. Esse n\u00famero pode ent\u00e3o ser usado para calcular a constante de Planck. <\/p>\n \u201cA balan\u00e7a de Watt pode estabelecer uma liga\u00e7\u00e3o entre a massa e a constante de Planck\u201d, diz a autora Darine el Haddad ao Gizmodo. Esta medi\u00e7\u00e3o \u00e9 descrita em um novo estudo na revista Review of Scientific Instruments. <\/p>\n Uma vez que os resultados de todos os pa\u00edses forem obtidos, eles ser\u00e3o inseridos em um computador, que analisar\u00e1 os dados para chegar ao melhor valor global da constante de Planck. Ent\u00e3o, ele se tornar\u00e1 a nova base para o quilograma a partir de 2018. <\/p>\n A maioria das pessoas provavelmente n\u00e3o vai notar quando isso acontecer, mas os cientistas ter\u00e3o muito mais confian\u00e7a ao fazer medi\u00e7\u00f5es delicadas no futuro \u2013 e eles ter\u00e3o a agradecer uma s\u00e9rie de estudiosos que trabalharam durante anos para garantir que o quilograma permane\u00e7a verdadeiramente constante para sempre.<\/p>\n Autor: GizModo<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" F\u00edsicos do Instituto Nacional de Padr\u00f5es e Tecnologia (NIST) dos EUA est\u00e3o trabalhando para melhorar a defini\u00e7\u00e3o oficial do quilograma, unidade de massa que sustenta todo o nosso sistema internacional de pesos e medidas. Para tanto, eles fizeram uma nova medi\u00e7\u00e3o da constante de Planck em um alto grau de precis\u00e3o. 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\n<\/strong>Os f\u00edsicos n\u00e3o fazem isso sem motivo: \u00e9 tudo parte de um esfor\u00e7o mais amplo para redefinir o quilograma. <\/p>\n
\n<\/strong>Se o quilograma vem funcionando bem h\u00e1 mais de um s\u00e9culo, por que mudar? Bem, ele \u00e9 atualmente a \u00fanica unidade padr\u00e3o que ainda depende de um artefato f\u00edsico. Um metro era definido por uma vara de metal com duas marcas nele, mas ele foi redefinido em 1983 de acordo com a dist\u00e2ncia em que a luz viaja em 1\/299.792.458 segundo. <\/p>\n
\n<\/strong>\u00c9 por isso que os cientistas est\u00e3o ansiosos para redefinir o quilograma de acordo com uma constante fundamental da natureza. \u201cEstamos mudando agora para algo que \u00e9 uma abstra\u00e7\u00e3o completa\u201d, diz Pratt. Ao contr\u00e1rio de um artefato f\u00edsico, cuja massa muda ligeiramente com o tempo, uma constante fundamental \u00e9 exatamente isso: constante e imut\u00e1vel em todo o universo. <\/p>\n