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¿Por qué se redefine el kilogramo como igual a la masa de 1.4755214 x 10 ^ 40 fotones cuando los fotones no tienen masa?

💡 1 Respuesta

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Materiales y Apuntes

Tiene usted razón en que no tiene sentido hablar de la masa de los fotones. Pero es que no es correcto el planteamiento.

No se redefine el kilogramo como "igual a la masa" de 1,475521410401,4755214⋅1040 fotones, sino que el kilogramo es "igual a la masa en reposo que es equivalente a la energía de 1,475521410401,4755214⋅1040 fotones de la frecuencia particular a la que se produce la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de Cesio 133 en reposo a una temperatura de 0 K."

Así se establece que el kilogramo es la masa en reposo que contiene el equivalente en energía de esa cantidad exacta y tipo de fotones.

¿Por qué se hace así? Porque definiéndolo de esta manera el kilogramo ya no depende de un modelo material arbitrario, sino que se pone en función de invariantes de la naturaleza, constantes físicas que son idénticas en cualquier región de nuestro universo y que nos permiten hacer mediciones en cualquier parte, sin depender de los defectos o deterioros de un patrón material.

Ahora el kilogramo depende de la Constante de Planck, de la velocidad de la luz (sobre la cual se define el metro) y de la frecuencia de los fotones implicados en las transiciones entre los niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de Cesio 133 (que es la base física de la actual definición de segundo).

Esta es la razón (y la ventaja) de definir estas unidades de esta precisa manera.

Un saludo.


Edito: Nota sobre la propuesta de edición de D. Sebastián: la denominación correcta de la constante física es la que se muestra en el texto original, es decir, "velocidad de la luz", no "rapidez de la luz" como Ud. propone. Por eso no ha lugar la modificación que usted amablemente sugería, aunque le agradezco el interés de todas formas. Muchas gracias.

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