Una comisión Comité Internacional de Pesos y Medidas (CIPM) propuso revisar las definiciones formales de las unidades básicas del SI, y que fueron consideradas por la 26.ªCGPM, en 2018. Wood, B. (3–4 November 2014). "Report on the Meeting of the CODATA Task Group on Fundamental Constants" (PDF). BIPM. p. 7. [BIPM director Martin] Milton responded to a question about what would happen if … the CIPM or the CGPM voted not to move forward with the redefinition of the SI. He responded that he felt that by that time the decision to move forward should be seen as a foregone conclusion.. En 2019, fueron redefinidas 4 de las 7unidades base del SI, afectando incluso al gramo, al segundo, y al metro.

Con respecto a los cambios, se ha establecido lo siguiente:

Más detalles se encuentran en el proyecto de capítulo del Noveno Folleto de unidades del SI.

La última gran reforma del sistema métrico fue realizada en 1960, cuando el Sistema Internacional de Unidades (SI) fue formalmente publicado como un conjunto coherente de unidades de pesos y medidas. El SI se estructura en torno a siete unidades básicas que tienen definiciones aparentemente arbitrarias, y otras veinte unidades derivadas de estas primeras. Aunque las propias unidades ya formaban un sistema coherente, no era así con las definiciones de las mismas. La propuesta presentada a la CIPM trató de remediar esto mediante el uso de magnitudes fundamentales de la física como base para obtener las mencionadas unidades. Esto significaba, entre otras cosas, que el prototipo internacional del kilogramo fuese archivado. El segundo y el metro ya han sido definidos de la manera propuesta.

El cambio se hizo efectivo el 20 de mayo de 2019, en el 144.°aniversario de la convención del metro, el gramo, el amperio, el kelvin y el mol están ahora definidas por valores numericos exactos, esto afectó a la constante de Planck, la carga eléctrica, la constante de Boltzmann y la constante de Avogadro. El segundo, el metro y la candela ya habían sido redefinidas usando constantes físicas, las nuevas 4definiciones buscaban mejorar el sistema sin cambiar el valor de las unidades, asegurando la continuidad de las mediciones existentes. En noviembre de 2018 en la 26.aconferencia general de pesas y medidas, aprobó los cambios unanimamente.

Antecedentes de la propuesta

En 1875, veinte de los países industriales más desarrollados del mundo se reunieron para realizar la Convención del Metro. El resultado fue la firma del Tratado del Metro, con el cual se crearon tres organismos para regular las unidades de medida que se utilizarían a nivel internacional. Estos fueron:

CGPM (Conferencia General de Pesos y Medidas o Conférence Générale des Poids et Mesures) - La Conferencia se reúne cada cuatro a seis años y está compuesta por los representantes de las naciones que firmaron el Tratado del Metro. En ella se discuten y analizan los mecanismos necesarios para asegurar la propagación y mejora del Sistema Internacional de Unidades, y ratifica los resultados en relación con las nuevas determinaciones metrológicas fundamentales. CIPM (Comité Internacional de Pesos y Medidas o Comité International des Poids et Mesures) El Comité está integrado por dieciocho científicos eminentes, cada uno de un país diferente y designados por la CGPM. El CIPM se reúne anualmente y se encarga de asesorar a la CGPM. El CIPM ha creado con el tiempo una serie de subcomités, cada uno encargado de un área de interés particular. Una de ellas, el CCU (Comité Consultivo de las Unidades), entre otras cosas, asesora a la CIPM en cuestiones relativas a las unidades de medida. BIPM (Oficina Internacional de Pesos y Medidas o Bureau International des Poids et Mesures) - La Oficina dispone de instalaciones de laboratorio en las secretarías del CIPM y del CGPM.

Desde 1960, cuando la definición del metro fue vinculada a una determinada longitud de onda de la luz en lugar del prototipo internacional del metro, la única unidad de medida que ha dependido de un artefacto en particular ha sido el kilogramo. Con los años, se han detectado pequeñas derivas en la masa del prototipo internacional del kilogramo; y podrían llegar a kg por año. En la 21.ªsesión de la CGPM (1999), se instó a los laboratorios nacionales de cada país miembro a investigar cómo romper el vínculo entre el patrón del kilogramo y un artefacto específico.

Un informe publicado en 2007 por el Comité Consultivo de Termometría en el CIPM notificó que la definición actual de la temperatura había demostrado ser satisfactoria para temperaturas inferiores a 20 K y para temperaturas superiores a 1300 K. El comité opinó que la constante de Boltzmann proporciona una base mejor para la medición de la unidad de temperatura que la que ha permitido el punto triple del agua, ya que la primera ha podido superar las dificultades que sufrió la segunda. En la 26.ªreunión de la CGPM del 16 de noviembre de 2018 se han aprobado las nuevas definiciones de las unidades del kilogramo, del amperio, del kelvin y del mol.

En su 23.ªreunión (2007), el CGPM instó al CIPM a investigar el uso de las constantes físicas como base para todas las unidades de medida, en lugar de los artefactos que estaban en uso en aquel momento. Al año siguiente, esta instancia fue aprobada por la Unión Internacional de Física Pura y Aplicada (IUPAP). En una reunión del CCU celebrada en Reading, Reino Unido el septiembre de 2010, se acordaron una resolución y unos proyectos de revisión en el folleto del SI que debían ser presentados en la próxima reunión del CIPM en octubre de 2010. La reunión del CIPM de octubre de 2010 concluyó que "las condiciones establecidas por la Conferencia General en su 23.ªreunión aún no se han cumplido plenamente. Por esta razón, el CIPM no propone revisión alguna del SI en la actualidad "; sin embargo, el CIPM presentó una resolución que sería examinada en la 24.ªCGPM (17 - 21 de octubre de 2011), para acordar las nuevas definiciones, pero no para ponerlas en práctica hasta que finalizara la puesta a punto de los detalles en relación con estas. Esta resolución fue aceptada por la Conferencia; y además, la CGPM adelantó la fecha de su 25.ªreunión de 2015 a 2014.

Redefinición adoptada por el CGPM Siguiendo la redefinción de 1983 del metro, basado en el valor numérico exacto de la velocidad de la luz, El CCU definió 4constantes de la naturaleza con valores exactos:

La constante de Planck h , cuyo valor exacto es julios·segundo (J·s). La carga elemental e , cuyo valor exacto es C. La constante de Boltzmann k , cuyo valor exacto es julios por kelvin recíprocos (J·K−1) . La Constante de Avogadro NA , cuyo valor exacto es moles recíprocos (mol−1). Estas constantes fueron descritas en la versión de 2006 del manual del SI, los tres últimos fueron definidas como "constantes a ser obtenidas por experimentación", en vez de "constantes definidas", la redefinición mantiene sin cambios los valores asociados con las siguientes constantes:

La velocidad de la luz c , que es exactamente metros por segundo (m·s−1) . La Frecuencia de transición hiperfina del estado fundamental del cesio-133 Δ ν (133 Cs) hfs , que es exactamente hercios (Hz). La eficacia luminosa Kcd de una radiación monocromática de frecuencia que son exactamente 683 lúmenes por vatio (lm · W -1).

Las siete definiciones anteriores son reescritas tras la conversión de las unidades derivadas (Joule, Coulomb, Hertz, lumen y vatio) a las siete unidades básicas (segundo, metro, gramo, amperio, kelvin, mol y candela). En la lista que sigue, el símbolo sr representa la unidad adimensional del estereorradián.

Δ ν (133Cs) hfs = c = h = s−1·m²·kg e = k = NA = K cd =

Además el CCU realizó los siguientes cambios:

El prototipo internacional del kilogramo fue retirado con todas sus definiciones de kilogramo, esto fue un objeto que fue usado para definir la magnitud de la masa del kilogramo desde 1889. La definición del amperio fue reemplazada. La definición del kelvin fue reemplazada. La definición del mol fue revisada.

Estos cambios redefinen las unidades básicas del SI, aunque las definiciones de sus unidades derivadas siguen siendo las mismas.

En la 26.ªreunión de la CGPM del 16 de noviembre de 2018 se han aprobado las nuevas definiciones de las unidades del kilogramo, del amperio, del kelvin y del mol.

Consecuencias de estos cambios sobre las unidades básicas Las definiciones textuales de todas las unidades básicas fueron refinadas o reescritas. cambiando el énfasis del "Tipo de unidad explícita" al "tipo de constante explícita", por ejemplo, en 1324 Edward II definió la pulgada como el largo de 3granos de cebada, y desde 1889 a 2019 el kilogramo fue definido como la masa del prototipo internacional del kilogramo. En definición de tipo de constante explícita, a una constante de la naturaleza se le da un valor específico, y la definición de la unidad es dada por consecuencia, por ejemplo, en 2019, la velocidad de la luz fue definida como exactamente 299792458 m/s. El largo del metro pudo ser derivado porque el segundo ya había sido definido independientemente.

Las definiciones anteriores (2008) y la actual (2011) son comparadas más abajo.

Segundo La nueva definición es efectivamente la misma que la anterior; la única diferencia radica en que las condiciones en las que se realizan las mediciones se hacen más rigurosas. Definición anterior: El segundo era la duración de períodos de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133.

Definición actual: El segundo, s, es la unidad de tiempo por defecto, y su magnitud se establece mediante la fijación del valor numérico de la frecuencia de transición hiperfina en el estado fundamental del cesio-133 en reposo y en una temperatura de 0 K, que es exactamente igual a cuando se expresa en s-1, que es igual a expresarla en Hz.

Metro La nueva definición es efectivamente la misma que la anterior, siendo la única diferencia el hecho de que el ajuste de la definición del segundo afectará a la del metro Definición anterior: El metro era la longitud del trayecto recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de de segundo.

Definición actual: El metro, m, es la unidad de longitud; su magnitud se establece mediante la fijación del valor numérico de la velocidad de la luz en el vacío, a ser igual exactamente a cuando se expresa en m·s -1.

Kilogramo La definición del kilogramo sufre un cambio fundamental - la definición anterior definía el kilogramo como la masa del prototipo internacional del kilogramo, la nueva definición lo relaciona a la energía equivalente de un fotón, calculado vía la constante de Planck. Definición anterior: El kilogramo era la unidad de masa por defecto; esta era igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo.

Definición actual: El kilogramo, kg, es la unidad de masa; su magnitud se establece mediante la fijación del valor numérico de la constante de Planck, a ser exactamente igual a cuando es expresada en s-1·m2·kg, que es igual a expresarlo en J·s.

Una de las consecuencias de este cambio es que la nueva definición hace que el valor del kilogramo dependa de las definiciones del segundo y del metro.

Amperio La definición del amperio pasó por una revisión mayor - la definición anterior, que en la práctica era difícil de realizar con gran precisión, fue sustituida por una más intuitiva y más fácil de realizar en la práctica. Definición anterior: El amperio era la corriente generada en una situación en la que se colocaban paralelamente y a 1 m de distancia el uno de los otros dos conductores rectilíneos de longitud infinita y de sección circular despreciable en el vacío, corriente la cual produciría entre estos conductores una fuerza igual a 2 ×10−7newton por metro de longitud.