Nova definição de quilograma, baseada em física quântica

Quão pesado é um 1 kg?
É só colocar na balança e medir, não?

Mas quem faz a aferição da balança? E quem afere o aferidor do aferidor?

Uma solução é ter o quilograma-padrão, um objeto com uma massa. É exatamente assim que é feito.

Quilograma-padrão, um protótipo internacional de platina iridiada (feito de irídio e platina) que se encontra conservado no Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), situado no parque de Sant Cloud, nas proximidades de Paris, França, sendo o quilograma definido como a massa deste protótipo.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Massa

Porém, quem garante que o protótipo não perca ou ganhe átomos com o tempo? E se o prótótipo-padrão for destruído? Cópias deste sempre serão imperfeitas.

É mais garantido atrelar a medida a alguma medida física conhecida.

É isto que o artigo descreve.

Há uma equivalência bastante conhecida entre massa e energia, desde a famosa fórmula E=mc².

Outra fórmula famosa, a de Max Planck, diz que E = hv, onde h é a constante de Planck e v é a frequência (digamos, de um elétron ou um fóton). O “v” deve ser discreto, não pode ser fracionário, o que implica que os níveis de energia se dão aos saltos, e não de uma maneira contínua.

Portanto, juntando uma quantidade gigantesca de fótons numa certa frequência, podemos converter esta energia em massa.

The new kilogram brings E=mc² and E=hv together. That enables scientists to define mass in terms of Planck’s constant, an unchanging feature of the universe. An international coalition of science labs came together to make the most precise measurements of Planck’s constant yet, certain to within just several parts per billion. The new kilogram’s mass corresponds to the energy of 1.4755214 times 10⁴⁰ photons that are oscillating at the same frequencies as the cesium 133 atoms used in atomic clocks.

https://www.livescience.com/65522-new-kilogram.html

Detalhe: você vai ler em alguns lugares que a massa do fóton é zero. Se é isso, como a afirmação acima é possível?

Resposta:
A massa se refere à uma partícula em repouso. Ter zero massa significa que a partícula nunca está em repouso. Um fóton está sempre se movendo a 300 mil km/s.

Originally published at http://informacaoquantica.wordpress.com on June 24, 2020.

Project Manager on Analytics and Innovation. “Samurai of Analytics”. Passionate about Combinatorial Optimization, Philosophy and Quantum Computing.

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