Medimos coisas o tempo todo - quanto tempo, quão pesado, quão quente, e assim por diante, porque precisamos para coisas como comércio, saúde e conhecimento. Mas garantir que nossas medidas comparem maçãs com maçãs tem sido um desafio:como saber se meu peso em quilograma ou comprimento em metro é igual ao seu.

Tentativas foram feitas para definir as unidades de medida ao longo dos anos. Mas hoje - Dia Internacional da Metrologia - vemos a revisão completa desses padrões entrar em ação.

Você não notará nada - você não estará mais pesado ou mais leve do que ontem - porque a transição foi feita para ser perfeita.

Apenas as definições das sete unidades básicas do SI (Système International d'Unités, ou o Sistema Internacional de Unidades) agora são completamente diferentes de ontem.

Como costumávamos medir

Os humanos sempre foram capazes de contar, mas conforme evoluímos, rapidamente passamos a medir comprimentos, pesos e tempo.

Os faraós egípcios fizeram com que as pirâmides fossem construídas com base no comprimento do antebraço real, conhecido como Royal Cubit. Isso foi mantido e promulgado por padres engenheiros que mantiveram o padrão sob pena de morte.

Mas o côvado não era uma unidade fixa ao longo do tempo - era cerca de meio metro, mais ou menos algumas dezenas de milímetros pela medida de hoje.

A primeira sugestão de um conjunto universal de medidas decimais foi feita por John Wilkins, em 1668, então secretário da Royal Society em Londres.

O ímpeto para fazer algo prático veio com a Revolução Francesa. Foram os franceses que definiram os primeiros padrões de comprimento e massa, com dois padrões de platina representando o metro e o quilograma em 22 de junho, 1799, nos Archives de la République em Paris.

Padrões acordados

Os cientistas apoiaram a ideia, o matemático alemão Carl Friedrich Gauss sendo particularmente perspicaz. Representantes de 17 nações se reuniram para criar o Sistema Internacional de Unidades, assinando o tratado da Convenção do Medidor em 20 de maio, 1875.

França, cuja credibilidade nas ruas sofreu uma surra na guerra franco-prussiana e não era mais o poder científico de outrora, ofereceu um castelo destruído na Floresta de Saint-Cloud como residência internacional para o novo sistema.

O Pavilhão de Breteuil ainda abriga o Bureau International de Poids et Mesures (BIPM), onde reside o Protótipo Internacional do Quilograma (doravante o Big K) em dois cofres e três jarras de vidro.

O Big K é um bloco polido de platina-irídio usado para definir o quilograma, em relação ao qual todos os pesos em quilogramas são medidos em última instância. (O original foi pesado apenas três vezes em comparação com várias cópias quase idênticas.)

O britânico, que havia se destacado nas discussões e fornecido o quilo de platina-irídio, recusou-se a assinar o Tratado até 1884.

Mesmo assim, o novo sistema foi usado apenas por cientistas, com a vida cotidiana sendo medida em unidades imperiais tradicionais, como libras e onças, pés e polegadas.

Os Estados Unidos assinaram o Tratado no dia, mas nunca realmente o implementou, agarrando-se à sua própria versão do sistema imperial britânico, que ainda usa principalmente hoje.

Os EUA podem ter lamentado essa decisão em 1999, Contudo, quando o Mars Climate Orbiter (MCO) desapareceu em ação. O relatório sobre o incidente, estranhamente chamado de "contratempo" (que custou US $ 193,1 milhões em 1999), disse:"[...] a causa raiz para a perda da espaçonave MCO foi a falha no uso de unidades métricas na codificação de um arquivo de software terrestre, 'Pequenas Forças, 'usado em modelos de trajetória. "

Essencialmente, a espaçonave se perdeu na atmosfera de Marte ao entrar em órbita abaixo do planejado.

As novas definições de SI

Então, por que a mudança hoje? Os principais problemas com as definições anteriores eram, no caso do quilograma, eles não eram estáveis ​​e, para a unidade de corrente elétrica, o ampere, não pôde ser realizado.

E de pesagens contra cópias oficiais, achamos que o Big K estava perdendo massa lentamente.

Todas as unidades são agora definidas de uma maneira comum, usando o que o BIPM chama de formulação de "constante explícita".

A ideia é que consideremos uma constante universal, por exemplo, a velocidade da luz no vácuo - e de agora em diante fixe seu valor numérico em nosso melhor valor medido, sem incertezas.

A realidade é fixa, o número é fixo, e assim as unidades agora estão definidas.

Portanto, precisamos encontrar sete constantes e garantir que todas as medições sejam consistentes, dentro da incerteza de medição, e então comece a contagem regressiva para hoje. (Todos os detalhes técnicos estão disponíveis aqui.)

A Austrália participou da criação do objeto macroscópico mais redondo da Terra, uma esfera de silício usada para medir a constante de Avogadro, o número de entidades em uma quantidade fixa de substância. Isso agora define a unidade SI, toupeira, amplamente utilizado na química.

Do padrão ao artefato

E quanto ao Big K - o quilograma padrão? Hoje se torna um objeto de grande significado histórico que pode ser pesado e sua massa terá incerteza de medição.

A partir de hoje, o quilograma é definido usando a constante de Planck, algo que não muda da física quântica.

O desafio agora, porém, é explicar essas novas definições para as pessoas - especialmente os não cientistas - para que eles entendam. Comparar um quilograma a um bloco de metal é fácil.

Tecnicamente, um quilograma (kg) é agora definido:"[...] tomando o valor numérico fixo da constante de Planck h para ser 6,626 070 15 × 10 ^–34 quando expresso na unidade J s, que é igual a kg m ² s ^-1 , onde o metro e o segundo são definidos em termos de c e Δν _Cs . "

Tente explicar isso a alguém!

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.