Éste es uno de los objetos más perfectos del planeta

26 marzo 2014

Manuel Bautista en el laboratorio de masa del CEM. 

Si montáramos una expedición para buscar las esferas más perfectas de la Tierra, terminaríamos llegando hasta el laboratorio del Centro Español de Metrología (CEM) donde trabaja Manuel Bautista. La esfera que sostiene entre las manos es el patrón español de densidad y está hecha de silicio puro. La perfección con la que está fabricada es tal, nos cuenta, que si la esfera tuviera el tamaño de la Tierra la imperfección más grande, o el equivalente al Everest, tendría solo unos metros de altura.

Imagen: Fernando Roi (Hearst)

Pero, ¿para qué sirve esta esfera tan perfecta? Como os conté en su día, el CEM es el lugar donde se vela por la precisión de las mediciones en España y mantiene el patrón nacional de masa, el kilogramo, entre otras muchas cosas. Para determinar la masa exacta del patrón (que sigue siendo un objeto físico que se saca cada cuatro años de una caja fuerte) una de las variables a tener en cuenta es la densidad, y esta esfera de silicio es la que da la referencia.

Imagen: Fernando Roi (Hearst)

En concreto, la esfera de silicio del CEM (el patrón nacional de densidad) está materializada en una esfera de silicio monocristal ultra puro perfectamente pulida, con un error de redondez de 90,2 nanómetros. El espesor de la capa de óxido oscila entre unos escasos 4,07 nm y 4,45 nm, un valor realmente pequeño. En la actualidad, solo existen dos o tres esferas más perfectas que éstas, constituidas por átomos de Silicio del mismo isótopo (28) y se utilizan para buscar una manera de medir la masa a partir de la constante del número de Avogadro. Hace un año, el divulgador Derek Muller tuvo ocasión de ver y tocar una de estas esferas para su programa Veritasium. El vídeo, que tiene subtítulos en español, merece la pena para entender todo el asunto de fondo:



Para saber más: La aventura del kilo español (Next)


3 Respuestas ( Deja un comentario )

  1. Sergio María Díaz dijo...
  2. Me da apuro que el primer comentario sea tan banal...

    Pero es que me ha llamado mucho la atención Derek Muller [por cierto por un breve instante pensaba que eras tú por la barba] Vaya ojos lleva, y su actitud y todo cuando va a coger el objeto, y se parte de risa y mira a la cámara; parece que esté bajo los efectos de alguna hierba, no digo más jaja

    Por otro lado, la verdad es que parece tener una magia especial la esfera.

  3. Sefuela dijo...
  4. Una curiosidad de lego que siempre me he preguntado. Si la esfera es tan perfecta, su nivel de rozamiento debería ser mínimo, ¿no? ¿Su nivel de resistencia al aire es conocido? ¿Qué ocurriría si metemos esa esfera en un túnel de viento?

    Saludos y gracias

  5. Jeveral dijo...
  6. Siempre que veo un objeto de este tipo, que ha sido fabricado con un altísimo índice de precisión -como por ejemplo también los espejos de los grandes telescopios- me pregunto qué proceso de fabricación usan. Pero es que en el de esta esfera esto es incluso más difícil, puesto que tayar un objeto esférico entraña mayores problemas técnicos que uno plano o de superficies planas, o de incluso una sola curvatura.