p Pavimentando o caminho para transformar o sistema de medição mundial, uma força-tarefa internacional determinou valores atualizados para quatro constantes fundamentais da natureza. Os valores atualizados constituem a última peça científica do quebra-cabeça para redefinir o sistema métrico moderno, conhecido como Sistema Internacional de Unidades (SI). Se aprovado por um organismo internacional no próximo ano, o SI revisado permitirá que medições oficiais sejam feitas em qualquer lugar do planeta. p Os ajustes nas constantes são pequenos e não afetarão a vida cotidiana. Mas um SI revisado baseado totalmente em valores precisos dessas constantes sustenta a ciência e o comércio e garante medições uniformemente precisas que escalam suavemente de quase infinitesimal a enorme.

p Com base em medições de última geração feitas por cientistas de todo o mundo, os valores atualizados das constantes foram preparados pelo Grupo de Tarefas sobre Constantes Fundamentais (TGFC) do Comitê de Dados para Ciência e Tecnologia (CODATA). Um artigo contendo os novos valores foi aceito para publicação na revista Metrologia .

p Em 20 de outubro, o Comitê Internacional de Pesos e Medidas (CIPM) apresentou uma resolução recomendando a redefinição do SI à Conferência Geral de Pesos e Medidas (CGPM), o órgão oficial que faz alterações no SI. Em novembro de 2018, a CGPM votará formalmente sobre a adoção do sistema revisado. A CGPM inclui membros de dezenas de nações, incluindo os EUA e outros signatários da Convenção do Metro, o tratado de 1875 que padronizou as unidades de medida em nível internacional.

p No mundo das medições, um SI baseado em constantes fundamentais causará uma mudança. Até agora, o CODATA TGFC atualizou os valores das constantes a cada quatro anos, mais recentemente em 2014, e produziu esta atualização especial para as quatro constantes deste ano em antecipação ao SI atualizado.

p "Os valores dessas quatro constantes não mudarão mais, "disse Peter Mohr, um cientista do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e um membro do CODATA TGFC. Os valores serão fixos e indicados como valores exatos, ele disse, assim como a velocidade da luz é atualmente definida como um valor exato. Isso, por sua vez, permitirá que os cientistas se concentrem em medições que comparam outras quantidades importantes com as constantes.

p Junto com constantes aceitas anteriormente, os valores atualizados redefiniriam as sete unidades de base do SI, que incluem o quilograma (a unidade de massa), o Kelvin (a unidade de temperatura), e o ampere (a unidade de corrente elétrica).

p Desde 1889, o quilograma foi definido por um cilindro de platina-irídio armazenado na França, conhecido como o Protótipo Internacional do Quilograma, ou, "Le Grand K." Cientistas de todo o mundo tiveram que viajar para a França e comparar as cópias do quilograma de seus países com o original, a fim de estabelecer medições de massa precisas em suas nações.

p Enquanto isso, a temperatura foi definida em termos do "ponto triplo" em uma célula de vidro selada com água. O ponto triplo é a temperatura na qual a água, gelo e vapor de água existem em equilíbrio. Contudo, a água nessas células pode conter impurezas químicas que podem alterar a temperatura do ponto triplo para valores imprecisos. E as medições de temperaturas mais altas ou mais baixas do que o ponto triplo da água são inerentemente menos precisas.

p As constantes atualizadas incluem a constante de Boltzmann (que relaciona a temperatura à energia), e a constante de Planck (que pode relacionar a massa à energia eletromagnética), a carga do elétron e a constante de Avogadro (a quantidade que define um mol de uma substância).

p "Não há mudanças dramáticas. A constante de Boltzmann é muito consistente com os valores anteriores, "disse Mohr." Os especialistas em temperatura solicitaram oito dígitos para a constante e o último dígito era 0, "ele contou - uma situação divertida para metrologistas, pois eles podem obter a precisão de oito dígitos significativos tendo que usar apenas sete.

p "Existem várias maneiras de determinar a temperatura, mas a nova definição será muito útil para medir temperaturas muito quentes e muito frias longe do ponto triplo da água, "disse David Newell do NIST, presidente do grupo de tarefas CODATA.

p A constante de Planck diminuiu 15 partes por bilhão em relação ao seu valor anterior, devido a novos dados coletados desde 2014. A constante de Planck foi determinada por duas técnicas experimentais, conhecido como Kibble Balance e o método Avogadro. Todas as medições que foram usadas para determinar o novo valor de Planck atenderam às diretrizes internacionais previamente acordadas para níveis de precisão e consistência entre si.

p A constante de Planck pode ser usada para definir o quilograma, e usar uma constante fundamental para definir a massa resolverá muitos problemas, Newell disse. A massa deve ser medida em uma escala muito grande, de um átomo a um farmacêutico e a um arranha-céu. "Na extremidade inferior, você atualmente usa um tipo de física para determinar a massa; no topo, você usa outro tipo de física, " ele disse.

p Mas a constante de Planck fornecerá uma maneira consistente de definir a massa em todas essas escalas, com qualquer método de laboratório usado para medir a massa.

p "Não importa o método que você usa. Uma constante é uma constante, "disse Mohr.

p O sonho é usar a constante de Planck para a massa da mesma forma que a luz é usada para medir a distância. No SI, a velocidade da luz já é usada para definir o medidor, a unidade de comprimento. "Você usa a luz para medir a distância até a Lua ou a distância entre os átomos de silício, ", disse ele. A mudança para uma SI revisada deve ser perfeita para quase todos no mundo.

p "A coisa toda é voltada para não ter qualquer impacto na pessoa média, "Mohr disse.

p Mas espera-se que um SI baseado nas novas constantes mude o mundo da metrologia.

p Le Grand K na França não definirá mais exatamente um quilograma. Em vez de, provavelmente terá uma massa ligeiramente menor ou ligeiramente maior do que um quilograma, dentro de 10 partes por bilhão em incerteza.

p O volt também mudará, já que a constante de Planck também ajudará a defini-la no SI revisado. Um volt baseado puramente nas constantes fundamentais será ligeiramente menor, cerca de 100 partes por bilhão, do que a atual realização científica do volt, estabelecido em 1990. Então, os laboratórios de metrologia de nível superior terão que recalibrar suas medições de tensão de alta precisão.

p "As pessoas que fazem medições de alta precisão notarão a mudança, "Mohr disse.

p É por isso que o lançamento oficial do SI revisado está programado para 20 de maio, 2019, no Dia Mundial da Metrologia, para dar aos metrologistas de ponta tempo para se ajustarem aos novos valores.

p "É uma mudança de paradigma filosófico mais amplo, "Mohr disse.

p "Quando a velocidade da luz se tornou um número fixo, os pesquisadores pararam de medir a velocidade da luz. Eles se concentraram em perceber o medidor. É o mesmo com a constante de Planck. Você não vai mais medir a constante de Planck. Você vai perceber os padrões de massa e elétricos com mais precisão. "