Una de las fortalezas de la ciencia es poderse comunicar de manera precisa. Para eso se requieren unidades de medición que sean iguales para todos, como son el segundo para el tiempo, el metro para la longitud, o el kilogramo para la masa.
Las unidades de medición son arbitrarias; algunas se definieron poco después de la Revolución francesa. El segundo era 1/8,6400 de un día, que es el tiempo que le toma a la Tierra dar una vuelta en torno a su eje; el metro fue 1/10,000,000 de la mitad del meridiano terrestre, y el kg el peso de un decímetro cúbico de agua. Con el tiempo se construyeron mejores relojes, el metro y el kilogramo fueron una barra y un bloque de platino e iridio. Sin embargo, la Tierra se va frenando, y los objetos de metal se desgastan. Hoy en día se requiere de gran precisión en las medidas, así que se buscaron nuevas maneras de definirlas. Lo ideal es que cada unidad provenga de una constante de la naturaleza, que no cambia; de tal manera que no haya objetos como un metro o un kilo patrón; sino que un investigador pueda calcular su valor con instrumentos de precisión. Ejemplos de constantes de la naturaleza son la velocidad de la luz en el vacío y su frecuencia para un color determinado.
En la actualidad, el segundo se define como 9,192,631,770 periodos de la frecuencia la radiación que emiten los átomos de cesio. Y el metro es distancia que recorre la luz en 1/299,792,458 segundos. Ambas unidades están basadas en propiedades universales de la luz.
La constante de Planck permite calcular la energía de una partícula de luz, dependiendo de su frecuencia; su valor es 6.62607015 x 10-34 kg m2/seg. Dado que se expresa en unidades de kilogramos, metros y segundos puede emplearse para definir la masa; pues ya tenemos maneras universales para medir el tiempo y la distancia.
De manera simplificada, la nueva medida del kilogramo requirió construir una esfera de silicio puro de un kilogramo y una balanza de Kibble de gran precisión.
La balanza de Kibble levita la esfera por medio de un campo magnético generado con corriente eléctrica, se mide cuántos amperes son requeridos para lograrlo. El número de amperes es un múltiplo de la constante de Planck.
A partir de mayo de 2019 la nueva definición de kg estará en términos de la constante de Planck: 6.62607015 x 10-34 m2 kg/seg. De aquí a esa fecha habrá tiempo para distribuir versiones pequeñas de la balanza de Kibble en los laboratorios de metronomía del mundo. El sistema inglés también estará anclado a este nuevo estándar; la libra es ahora 0.453592 kg.
Las unidades de medida siguen siendo arbitrarias; la novedad es que ahora se podrá medir con mayor precisión el kg y la referencia será una constante universal.
