Recalculando o kg

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Sévres - Ninguém sabe por que o protótipo internacional do quilograma, uma barra de platina e irídio, aparenta pesar menos do que pesava quando foi originalmente criado no final do século 19.

"Sou tão bom de chute quanto qualquer um", diz Terry Quinn, diretor emérito do Bureau Interna­­cional de Pesos e Medidas, sediados em Sèvres, nos arredores de Pa­­ris. É lá que o quilograma – padrão universal utilizado de base e referencial para a conversão de pesos – foi estabelecido em condições acor­­dadas em 1889 e se encontra trancafiado em um cofre subterrâneo que só pode ser aberto com três chaves diferentes que estão em pos­­se de três pessoas distintas.

A mudança, descoberta quando o protótipo foi comparado com suas cópias oficias, equivale a apenas 50 microgramas, o equivalente a um minúsculo grão de areia. Todavia, ela mostra que o protótipo falhou em realizar sua função primordial, a de ser um farol de estabilidade em um mundo de incertezas.

Além disto, de acordo com os cientistas, isto representa que chegou a hora de achar uma nova ma­­neira de se calcular o quilograma, que atualmente possui uma definição curiosamente frustrante: "uma unidade de massa igual a massa do protótipo internacional do quilograma".

A ideia seria basear o novo quilograma em uma constante física fundamental, não em um objeto inconstante, conforme informou Peter J.Mohr, físico teórico do Ins­­tituto Nacional de Padrões e Tec­­nologia em Gaithersburg, Mary­­land. "Queremos utilizar algo imu­­tável para que possamos contar com um sistema de medidas es­­tável", disse.

O último paladino

O quilograma é a última unidade básica de medidas a ser expressa em termos de um artefato manufaturado. Seu "primo", o protótipo internacional do metro, foi aposentado em 1960, ano em que os cientistas redefiniram a unidade de medida. Em 1983, porém, veio uma outra definição. Para os que quiserem tentar fazer a experiência em casa vale saber que a definição oficial de metro utilizada atualmente é "o comprimento do trajeto viajado pela luz no vácuo durante o intervalo de tempo de 1/299,792,458 de um segundo".

Os cientistas agora também possuem planos audaciosos para o quilograma e para várias outras unidades básica de medida. Uma proposta que deve ser avaliada na Conferência Geral de Pesos e Me­­didas, a ser realizada no próximo mês de outubro, propõe definições melhoradas para o Ampère, o Mol e a Candela."Esta seria a maior mudança na metrologia desde que o sistema métrico foi proposto durante a Revolução Francesa", disse Quinn.

Tudo isto é muito empolgante e muito revolucionário. Porém é mais fácil falar que fazer. A nova definição proposta para o quilogra­ma se baseia em uma quantidade (quanta) física conhecida co­­mo a constante de Planck – uma constante venerada por físicos quânticos, mas que ainda não foi definida com a precisão necessária.

Meia dúzia de equipes em todo o mundo vêm se esforçando há anos para medir a constante de Planck dentro de um grau de in­­certeza aceitável. "Uma resolução como esta pode demorar mais 5 ou 10 anos para ser tomada, ou talvez não", disse Michael Kuhne, atual diretor do bureau de medidas.

Todavia, não existe intenção de se denegrir o ur-quilograma, que ainda repousa seguramente no cofre. Até que uma nova definição surta efeito, o protótipo se mantém como o ideal platônico – tão precioso que só foi removido do co­­fre três vezes durante sua existência (para ser medido e comparado com as cópias), tão singular que os franceses o chamam de Grande K, e tão icônico que os es­­critores de artigos científicos às vezes o mencionam utilizando apenas a letra gótica K.

"Apesar de todas as desvantagens, o motivo pelo qual o modelo não foi redefinido até agora é que ninguém sugeriu nada melhor", disse Kuhne, que possui um modelo do protótipo no seu escritório. Ele também possuiu uma das chaves do cofre, que mantém em um outro cofre. A segunda chave en­­contra-se com o presidente do Comitê Internacional de Pesos e Medidas e a terceira encontra-se nos Arquivos Nacionais Franceses.

Existem atualmente cem có­­pias do protótipo internacional sen­­do utilizadas em vários países em to­­do o mundo. Elas são periodicamente trazidas até Sèvres para se­­rem comparadas com o modelo ori­­ginal. E esta é uma tarefa delicada.

E há motivos para a preocupação. Uma vez, um acidente horrível aconteceu com uma das có­­pias. Ela foi tirada de seu estojo pro­­tetor por um agente de alfândega e acabou sendo exposta a um ambiente hostil, cheio de partículas no ar – isso sem falar no contato com a matéria orgânica do oficial. Desde então, os países são orientados a utilizar malotes diplomáticos pa­­ra transportar suas cópias do mo­­delo de quilograma.

Mohr e seu amigo David Newell foram recentemente encarregados de escoltar o quilograma dos EUA até Sèvres. Eles optaram pelo uso de uma mochila e contavam com uma carta da Agência Nacio­­nal de Padrões com a mensagem clara de que a réplica não devia ser manuseada. Eles conseguiram chegar até Sèvres, mas passaram por alguns apuros. "Certa hora, cerca de meia dúzia de pessoas es­­tavam olhando para o protótipo na tela. Obviamente, ele é feito de platina, os raios-X não conseguem penetrá-lo, de modo que você não consegue ver seu interior".

O argumento mais óbvio para a eventual obsolescência do protótipo é o suporte tautológico para sua existência, o que trás a tona perguntas do tipo: "Quanto mede esta linha?"

Devido ao fato do quilograma ser definido como sendo a massa do protótipo, seja ela qual for – não importa –, para efeitos de definição, se o protótipo perde massa ou ganha algumas microgramas ele continua sendo um qui­­lograma. Como Norma Des­­mond disse em "Sunset Boulevard", o protótipo poderia possivelmente argumentar que não ficou mais leve – os outros quilogramas é que ficaram mais pesados. É lógico que tal hipótese é teoricamente possível – todas estas questões são relativas – mas altamente im­­pro­­vável, de acordo com os cientistas.

A nova definição deverá tornar desnecessários tais exercícios intelectuais frustrantes. Mesmo as­­sim, é um pouco triste contemplar a aposentadoria do protótipo, que serviu tão bravamente a seu propósito por tantos anos e que agora parece estar destinado a passar o resto de seus dias em uma estante qualquer, deixando todos os seus dias de glória para trás.

Mas Quinn não se mostrou muito abalado emocionalmente com esta probabilidade. "O velho quilograma continuará existindo, mas uma constante fundamental é muito mais fundamental do que um artefato em um cofre", disse.

Tradução: Thiago Ferreira