Un poco de historia:
Pese a lo que popularmente se piensa, el kilogramo no es una unidad de peso, sino de masa. Es la única unidad que todavía se define por un objeto patrón y no por una característica física fundamental. Es decir, el kilogramo es, ni más ni menos, la masa que tiene un cilindro en concreto que se guarda a buen recaudo en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en Sèvres, cerca de París. Se trata de un objeto único fabricado en 1879 en Londres a partir de una aleación de platino e iridio (en proporción de 90% y 10%, respectivamente) que tiene un diámetro y una altura de 39 mm. Diez años más tarde, este objeto se ratificó formalmente como el kilogramo en la primera Conferencia General de Pesas y Medidas.
En un breve plazo de tiempo esto dejará de ser así, ya que se está trabajando en una definición de kilogramo estable y universal basada en la constante de Planck. (2)
A todo esto, cabe recordar que solo existen siete unidades básicas, que son el metro, el kilogramo, el segundo, el amperio, el kelvin, el mol y la candela. El símbolo del kilogramo es kg y, como no se trata de una abreviatura, no admite mayúscula, ni punto, ni plural.
Volviendo a nuestro cilindro, resulta que de ese primer prototipo, se han fabricado varias réplicas de extrema precisión. Pero el primero sigue siendo la referencia para medir la masa y, por ese motivo, es conocido como "el gran kilogramo". Cada cuarenta años, se compara la masa del "gran kilo" con sus réplicas nacionales para asegurarse de que siguen teniendo una equivalencia total.
Extrañamente, en los últimos 100 años se ha detectado que el "gran kilo" ha perdido de manera inexplicable 50 microgramos de masa, lo que preocupa a los expertos. Y es que, aunque parezca una pérdida insignificante (al fin y al cabo, 50 microgramos es lo que pesa un grano de arena pequeño, perdón, es la masa que tiene un grano de arena pequeño), un cambio de estas características podría tener increíbles implicaciones no solo en el mundo de la ciencia, sino también en la vida del ciudadano. Para que la Tierra siga girando, las unidades deben ser estables y universales.
Por aclarar un poco los términos, recordemos que la masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo, mientras que el peso es la fuerza que actúa sobre ese cuerpo a causa de un campo gravitatorio. Por lo tanto, una masa de 1 kg será la misma en la Tierra que en la Luna. Sin embargo, su peso será unas seis veces menor en la Luna.
La masa se determina mediante el empleo de balanzas y, en cambio, para calcular el peso se usan básculas (o dinamómetros). Y, aunque los diccionarios, tienden a opinar que ambas palabras son sinónimas, los científicos saben que se refieren a artefactos diferentes.
En un hipotético campeonato de billar en la Luna (si despreciásemos las fuerzas de rozamiento, que sí que dependen del peso), las bolas golpeadas con un taco se dispersarían y rebotarían exactamente con las mismas velocidades y energías que en la Tierra y, sin embargo, en la Luna caerían dentro de las troneras de la mesa de forma mucho más lenta. Eso ocurre porque los rebotes dependen de la masa y la caída tiene que ver con el peso.
Siguiendo con el tema, la fuerza gravitacional (es decir, la atracción que actúa entre dos cuerpos con masa) es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. La otras tres son: la electromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil.
La ley de gravitación universal, formulada por Isaac Newton, es una ley física clásica que describe esta interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Esta ley explica que dos cuerpos con masa se atraen entre sí con una fuerza proporcional tanto a sus masas como a la constante de gravitación universal (llamada G, con un valor igual a 6,6741 x 10^-11 [N.m2/Kg2] ) e inversamente proporcional al cuadrado de sus distancias.
A pesar de conocer el efecto de la gravedad, todavía no se conoce su causa. Quien responda satisfactoriamente a esta incógnita se ganaría seguramente el Premio Nobel de Física, porque hasta ahora, nadie ha sabido dar con la respuesta.
Anexo (añadido el 28 de enero de 2019): El 16 de noviembre de 2018, se aprobó, por fin, la nueva definición de kilogramo, que ahora depende de la constante universal de Planck.
Si quieres saber más, sobre la definición actual, puedes consultar este interesante artículo.
Sobre el caché:
Pero tranquilo que, para obtener las coordenadas de este mistery, simplemente tendrás que resolver el siguiente problema: una nave espacial (de masa P) parte del planeta de masa M1 al planeta de masa M2 en línea recta. Averigua a qué distancia del planeta 1 debería estar la nave, para que fuese atraído con igual fuerza por ambos planetas, es decir, para que su peso sea nulo.
Debes saber que la masa M1 es 81 veces menor que la M2, es decir, M1 = M2/81 y que, para simplificar, despreciaremos las fuerzas debidas a otros planetas y a las inercias. En la siguiente figura se muestra el esquema:
Comprueba el resultado en Certitude (introduce tu solución sin espacios)
Cómo se hizo:
Si tienes curiosidad sobre cómo se gestó este caché, busca la palabra secreta en el logbook cuando lo firmes y entra en el ¿Cómo se hizo?
Por qué se hizo:
El caché ya lo tenía en mente hace algún tiempo, pero el detonante para publicarlo fue el geodesafío lanzado por Picarax, en el que se retaba a la gente a que publicase cachés con contenedores especiales.
Aquí podéis ver la lista pública de todos esos cachés, que son como grandes tesoros. Espero que os guste.
Referencias: