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O Plâncton e a Constante de Planck.

29 de janeiro de 2015

peixe

A ilustração acima representa um ser imaginário, que não existe no mundo real. Entretanto, qualquer pessoa dirá que é um peixe… É que ele foi criado segundo o estereótipo de um peixe, e apresenta tudo aquilo que, por consenso, todos achamos que um peixe deve ter: Corpo fusiforme, nadadeiras, escamas etc. Agora, veja a ilustração abaixo:

peixebolha1

Ela foi criada com base em um peixe real, o peixe-bolha (psychrolutes marcidus).  O que há de estranho nele? Bem, embora seja real, ele foge ao estereótipo do peixe, foge ao padrão!

Pois em breve veremos mudar um dos estereótipos mais famosos e persistentes da história da metrologia: A definição do padrão internacional do quilograma! Finalmente os cientistas estão a ponto de redefinir o quilograma em termos de uma constante fundamental da física, no caso, a constante de Planck, e aposentar o velho cilindro de platina iridiada que tem mais de cem anos.

A ideia não é nova, mas só agora, após a conclusão da 25ª CGPM (Conferência Geral de Pesos e Medidas) realizada em novembro de 2014 pelo BIPM (Bureau Internacional de Pesos e Medidas) decidiu-se adotá-la formalmente.  Entretanto, cientistas são muito cautelosos e só aposentarão definitivamente o velho padrão após a nova metodologia ser testada e ratificada, provavelmente na próxima CGPM, em 2018.

Padrão Internacional do Quilograma (é o pequeno cilindro no interior das três redomas).

Padrão Internacional do Quilograma (é o pequeno cilindro no interior das três redomas).

Mas o que é, afinal, a constante de Planck? Bem, simplificando ao extremo, Max Planck propôs que os sistemas trocam energia em valores discretos, ou seja, em “pacotes” chamados quanta. Numa analogia com os nossos amigos peixes, imagine que a energia se comporte como as partículas e os pequenos seres que formam o plâncton. Se o nosso peixe-bolha abrir a sua grande boca, não irá engolir apenas um desses seres (quantum), ele engolirá logo um montão, ou seja, um quanta (plural de quantum) de partículas.

A constante de Planck define a quantidade mínima de energia contida em cada quanta, ou seja: h = 6,62606 x 10-34 joule segundo.

Agora os cientistas estão trabalhando para estabelecer a correspondência entre o quilograma e a constante de Planck utilizando uma balança de watt, um instrumento bem complexo que permite correlacionar energia elétrica com energia mecânica. Ou seja, se antigamente era fácil compreender o que era um quilograma, agora a coisa ficou bem mais complicada. Mas isso não deve nos preocupar. Afinal, as definições para as outras unidades do SI também não são lá muito simples…

Nota: A palavra plâncton [do grego plagktòs (πλαγκτός)] significa errante, errático. Planck é o sobrenome do físico alemão Max Planck. Essas palavras não têm nada em comum além da semelhança sonora.