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tiplos, prefijos y símbolos del Sistema za de Kibble (conocida anteriormente tes universales, algunas de las cuales
Internacional de Unidades (SI) y las como balanza de Watt), es un instru- se emplean en las nuevas definiciones
unidades ajenas al SI que se incorporan mento electromecánico de medición que del SI, (ver el tema Nueva definición
para satisfacer requisitos de empleo en mide el peso de una muestra con mucha de las unidades del SI) haciendo que
determinados campos de aplicación. precisión: se mide la corriente necesaria sean independientes de la existencia de
Dicho sistema fue establecido por la ley para soportar un peso, determinando de un patrón material, como el kilogramo
19511 del año 1972. esta manera la masa de la muestra. Así patrón, aunque requiere mantener actua-
pues, este sistema permite definir el kilo- lizadas las medidas de dichas constantes.
La adopción completa está lejos de con- gramo en términos de corriente y volta-
cretarse, todavía coexisten en la indus- je. Dado que las unidades que definen Entre dichas constantes la constante de
tria y el comercio, medidas del sistema la corriente eléctrica y el voltaje están Planck h, cuyo valor es 6,626 070 15
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inglés, pulgadas y pies en tornillería, definidas a su vez en función de constan- × 10 J s, fue inicialmente propuesta
cañería y madera, entre otros. tes fundamentales (velocidad de la luz y como la constante de proporcionalidad
constante de Planck), la unidad de masa entre la energía E de un fotón y la fre-
también queda definida en función de cuencia f de su onda electromagnética
· ¿Cuántos átomos hay en una por- constantes absolutas. asociada, la constante de Boltzmann
ción de materia? k cuyo valor es 1,380 649 × 10 J/K
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relaciona la temperatura absoluta y la
Un aspecto en el que se está trabajando · Constantes universales energía.
es la definición, lo más exacta posible,
de la relación entre el número de Avo- En ciencias se entiende por constan- Por otra parte, la carga elemental e es
gadro y la masa. Para ello se deberían te física el valor de una magnitud físi- la carga eléctrica de un solo electrón
conocer el número de entidades elemen- ca cuyo valor, fijado por un sistema de (o protón) y es igual a 1,602 176 634 ×
tales específicas, átomos, por ejemplo, unidades, permanece invariable en los 10 C.
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en una masa definida de sustancia. procesos físicos a lo largo del tiempo.
La denominación de universales hace
En el denominado Proyecto Avogadro referencia a que sus valores son los · Orden de magnitud de las
se fabricaron esferas (ver Figura 6) de mismos en todo el Universo conocido. constantes
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monocristales de silicio ( Si) de altísima Posiblemente la constante universal más
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pureza (para asegurar la uniformidad de conocida sea la velocidad de la luz en el Cuando se expresa el valor de la cons-
la red cristalina), este material es relati- vacío, utilizada para la definición actual tante de Planck en unidades del SI, el
vamente barato, fácil de conseguir y de del metro. Existen varias otras constan- valor resultante es muy pequeño, aproxi-
purificar, y cuya estructura cristalina es
sumamente regular. Gracias a esto es Figura 6 - Copia del kilogramo patrón y esfera de silicio. Fuente: www.gob.mx
posible calcular el número de átomos del
objeto. Esto es una gran ventaja, ya que
es fácil hacer crecer un cristal de silicio,
y si se puede determinar su volumen
con la suficiente precisión, entonces se
conocerá con gran exactitud el número
de moléculas que contiene. Dado que
N se conoce con una precisión de 0,1
A
ppm (partes por millón), es necesario ser
capaces de determinar el volumen con
una precisión análoga. Para ser precisos
se está intentando confeccionar esferas
de silicio de 9,63 cm de diámetro, con
una precisión de 0,6 nm.

La masa de estas esferas de 1 kg debe-
rá medirse asimismo con gran exactitud.
Para ello se usan balanzas como la balan-

24 https://es.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Planck

142 A&G 114 • Tomo XXIX • Vol. 1 • 132-145 • (2019)