O quilograma-padrão, guardado a sete chaves há mais de um século perto de Paris, emagreceu e engordou com o passar do tempo. Ele precisa ser substituído, mas cientistas não conseguem definir como. Uma conferência internacional, que acaba de ser encerrada, fez um "avanço histórico" neste sentido.
Os debates para se chegar a um "quilo estável" causam frenesi há mais de 10 anos: a ideia é chegar a uma nova definição, independente de qualquer objeto físico. Datado de 1889, o padrão atual, um cilindro de 39 mm de diâmetro e altura, composto por 90% de platina e 10% de irídio, fica abrigado em três redomas de vidro em uma caixa forte no Pavilhão de Breteuil, em Sèvres, perto de Paris.
Sua massa variou com relação às seis cópias oficiais. Em pouco mais de um século, o desvio será de cerca de 50 microgramas (milionésimos de grama) entre o protótipo internacional do quilograma e a média destas cópias, produzidas na mesma época. "É algo em torno de 0,5 micrograma por ano", explicou Alain Picard, diretor do Departamento de Massas do Escritório Internacional de Pesos e Medidas.
Atualmente, "por definição", o protótipo internacional representa a unidade de massa e "corresponde exatamente a 1 kg, mas não sabemos se emagreceu ou engordou", declarou à agência AFP, evocando possíveis "efeitos de superfície" para explicar as ínfimas variações constatadas.
Daí, o projeto de se substituir este padrão nada estável, recorrendo a uma "definição melhor de uma unidade de massa", como foi o caso do metro, em 1960, e depois novamente em 1983. "Por enquanto, nenhuma decisão foi tomada" e nenhuma mudança concreta é esperada antes de 2014, comentou Alain Picard.
Antigo metro e horário GMT
O antigo metro padrão, que perdeu o status de protótipo internacional, foi mantido em Sèvres por seu valor histórico. O metro atualmente é definido em função da velocidade da luz. Mais precisamente, a distância que ela percorre em uma ínfima fração de segundo.
Outra revisão discutida esta semana é a da hora GMT: 50 cientistas do mundo inteiro estão reunidos perto de Londres para discutir a nova definição do tempo, que pode descartar o horário solar do meridiano de Greenwich, em Londres, transformado em referência mundial em 1884, no lugar de uma referência exclusivamente atômica.
Como aconteceu antes com o metro e outras unidades, o quilograma deverá ser definido a partir das constantes fundamentais da física, particularmente aquelas descobertas em 1900 por um dos pais da física quântica, Max Planck.
Constante de Planck
A constante de Planck (h) corresponde à menor quanta ou pacote de energia que duas partículas podem intercambiar. Por ocasião de seu 24º encontro, realizado no mês de outubro em Paris, a Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM) propôs atribuir a ela um valor exato (6,62606 x 10 - 34 Joule por segundo), adicionando alguns decimais, graças às experiências em curso.
Há dois sistemas que permitem redefinir o quilograma: aquele ao qual chamamos de "método Avogadro", segundo o qual "conta-se o número de átomos existentes em uma esfera de silício de 1 kg", explicou Picard. O outro método é "a balança de watt". Este instrumento eletromecânico complexo, do qual existem apenas cinco exemplares no mundo, permitirá religar o valor da constante de Planck com o do quilograma, comparando a potência mecânica com a potência eletrônica.
Para obter a definição adequada do quilograma, que poderia ser homologada em uma nova conferência, no mais tardar em 2014, os melhores resultados das balanças de watt devem estar de acordo com aquelas do método internacional Avogadro. Atualmente, entre estes dois métodos, há "desacordos" que correspondem a 170 microgramas de diferença sobre o valor do quilo.
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