quarta-feira, 1 de agosto de 2018

Pra tirar a poeira do Blog: o que mesmo é um quilo?

Hoje dei de cara com uma notícia interessante que vale um post: estão trabalhando na redefinição do valor exato do kg. Aí me perguntei: quantas pessoas já pararam pra pensar como se definem essas unidades?

Quando você vai no mercado e compra 1 kg de tomates, sabe que é 1 kg porque o atendente pesou numa balança, né?

E como essa balança sabe o que é 1 kg?

Balanças têm que ser calibradas (ganhando o selo do INMETRO que permite que elas sejam usadas em transações comerciais), ou seja, alguém tem que transformar a resposta dela (no caso das eletrônicas, uma tensão elétrica) em massa. Isso é feito medindo-se massas bem conhecidas, e criando uma curva que relaciona a resposta da balança a uma certa massa que foi colocada sobre ela.

Fácil, né? Mas aí vem a pergunta de um milhão de reais: como se determina a massa dessa "massa bem conhecida"?

Na prática, essas massas foram comparadas com massas ainda mais bem conhecidas, certificadas por laboratórios internacionais, que acabam remetendo a um único laboratório no mundo (para garantir que 1 kg seja a mesma quantidade, tanto aqui como no Casaquistão ou na Austrália).

Hoje, esse laboratório é o Bureau International des Poids et Mesures, que fica nos arredores de Paris e tem guardada a sete chaves uma pequena barra de Platina/Irídio que é a referência internacional do quilo. E aí entram uma série de pequenos problemas: a liga metálica escolhida tem que ser composta de metais inoxidáveis e que não adsorvam moléculas do ar. Além disso, a barra não pode ser tocada por mãos nuas, senão a pequena quantidade de gordura depositada muda a referência de massa. Se cair, lascar ou coisas do tipo, então...

Por isso nas últimas décadas cientistas têm tentado redefinir as unidades fundamentais em função de fenômenos naturais que sejam invariantes no mundo todo, ou seja, que não dependam de um "padrão físico" como a barrinha do BIPM... Esse trabalho é difícil, e torna as unidades bem menos "intuitivas" (afinal, o que é mais intuitivo que comparar sua massa com uma barrinha, né?), mas muito mais robustas (afinal, não dependem de corpos físicos que podem mudar com o tempo) e democráticas (afinal, a princípio podem ser medidas por qualquer laboratório com equipamento adequado, sem precisar comparar com aquele pesinho de Paris)...

Como curiosidade, o Sistema Internacional de Medidas (SI) define sete grandezas fundamentais:

  • Comprimento: metro, definido como sendo o espaço percorrido pela luz no vácuo em 1/(299.792.458) s;
  • Massa: grama, definido a partir da famosa barrinha de Paris (mas deve mudar esse ano!);
  • Tempo: segundo, definido como a duração de  9.192.631.770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio 133;
  • Corrente elétrica: Ampère, definido como "a corrente elétrica invariável que, mantida em dois condutores retilíneos, paralelos, de comprimento infinito e de área de seção transversal desprezível, e situados no vácuo a 1 metro de distância um do outro, produz entre esses condutores uma força igual a 2 x 10-7 newton, por metro de comprimento desses condutores.";
  • Temperatura, Kelvin, "a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto tríplice da água.";
  • Intensidade luminosa, candela, definida como "a intensidade luminosa, numa direção dada, de uma fonte que emite uma radiação monocromática de freqüência 540 x 1012 hertz e cuja intensidade energética naquela direção é 1/683 watt por esterradiano."; e
  • Quantidade de substância, cuja unidade é o mol e é definida como o número de átomos em 0,012 kg de Carbono-12.
 Complicado, né? Então, da próxima vez que for ao mercado, lembre que aquele selo do INMETRO na balança significa que muita gente teve (e ainda tem) muito trabalho pra garantir que  seu quilo de tomates tenha a mesma massa que o quilo de cebolas vendido no Japão... ;-)

Até mais!!

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