Quanto pesa um quilo?

O quilograma, uma das unidades fundamentais do Sistema Internacional de Unidades (SI), passou por uma transformação significativa em 2018, evidenciando que sua definição tradicional já não era mais suficiente.

Essa transição começou a ser delineada em 1992, quando especialistas do Escritório Internacional de Pesos e Medidas (BIPM) notaram alterações na massa do Protótipo Internacional do Quilograma (IPK), um cilindro de platina e irídio guardado em Paris desde o século 19.

O IPK, também conhecido como Le Grand K, é a referência universal para a medição da massa. Todo objeto, seja um tomate ou uma estrutura colossal como o meteoro, é comparado a essa amostra oficial para determinar seu peso em quilogramas. A medição convencional implica colocar o objeto em uma balança e equilibrá-lo com réplicas do IPK. Por exemplo, um carro poderia ser pesado utilizando, em média, mil IPKs.

No entanto, uma questão preocupante surgiu: ao longo dos anos, o quilograma francês apresentou uma perda de massa inesperada. Desde sua adoção como padrão em 1889, a conservação desse objeto se tornou prioridade, mas mesmo sob rigorosos cuidados, ele perdeu cerca de 50 microgramas entre medições realizadas entre 1988 e 1992. 

A origem do quilo

A origem da definição do quilograma remonta à Revolução Francesa, que inspirou a padronização das medidas através dos ideais iluministas. Inicialmente, em 1799, o quilo foi definido como a massa de um decímetro cúbico de água a 4°C. Em 1889, a convenção internacional optou por um cilindro metálico para garantir maior precisão nas medições.

Embora protegido em um cofre seguro em Sèvres, na França, o IPK não é imune às variações naturais. Especialistas do Instituto Nacional de Metrologia (Inmetro) destacam que até mesmo toques desprotegidos podem alterar sua massa.

"A precisão exigida para o quilograma é extremamente alta — cerca de 50 partes por bilhão - e até mesmo uma camada fina de gordura pode impactar os resultados", explica Rodrigo da Costa Félix, vice-presidente da Sociedade Brasileira de Metrologia, à Superinteressante.

Mudança de pesagem

Com o passar dos anos e as medições revelando discrepâncias preocupantes, o setor metrológico global decidiu agir. Durante a 26ª Conferência Geral de Pesos e Medidas em novembro de 2018, uma nova definição para o quilograma foi aprovada para entrar em vigor em 20 de maio de 2019. A partir dessa data, a unidade passou a ser baseada na Constante de Planck, uma constante fundamental da física que relaciona peso e eletricidade.

A implementação deste novo sistema traz vantagens significativas: ao invés de depender de um objeto físico vulnerável a danos ou perdas, o quilograma será determinado através da balança de Kibble. Este instrumento avançado permite calcular massas com base na energia elétrica necessária para equilibrar forças magnéticas.

Com essa mudança, cientistas poderão acessar definições precisas do quilograma independentemente da localização geográfica. Entretanto, nem todos estão confortáveis com essa transição; alguns especialistas expressam nostalgia pelo modelo tradicional.

Perdi Williams, do Laboratório Nacional de Física do Reino Unido, confessa sentir-se dividido: "É um momento emocionante e necessário para a ciência; no entanto, sinto um apego ao quilograma original", disse à BBC.

A redefinição do quilograma representa não apenas um avanço tecnológico significativo no campo da metrologia, mas também uma reavaliação da maneira como as unidades fundamentais são compreendidas e utilizadas na pesquisa científica moderna.

A mudança, embora não impacte diretamente em nosso dia-a-dia, pelo menos de forma direta, é de suma importância para a ciência. Visto que setores como a pesquisa nas áreas farmacêutica e de eletrônicos precisam de uma precisão muito grande: na casa dos nanogramas (10^-9 g). Ou seja, uma pequena diferença no peso do quilo poderia trazer problemas inestimáveis.