4. El marco teórico (apéndice)

 

4.5 SISTEMAS DE UNIDADES

    A veces los profesores de Instituto insistimos en la utilización exclusiva del Sistema Internacional de unidades, aunque eso nos aleja de la práctica científica, en la que se utilizan normalmente las unidades más adaptadas a los problemas que se tratan.

   ¿Por qué utilizar el Julio para energías como las que se manejan aquí si los valores típicos están entre 10–7 y 10–10 J? Lo mismo sucede con las masas y los momentos lineales (animamos a hacer unos numeritos...)

   Una unidad de la que partir es el electronvoltio, 1 eV es la variación de energía potencial de una partícula con carga e al atravesar una diferencia de potencial de 1 V. Como la carga elemental (la del electrón en módulo es e = 1,602·10–19 C) y la variación de energía potencial es la carga por la diferencia de potencial, 1 eV = 1,602·10–19 J.

   En física de altas energías las unidades más utilizada son múltiplos del eV, el MeV (106 eV), el GeV (109 eV) y el TeV (1012 eV).

   Para los momentos lineales, las unidades que convienen son esas mismas divididas por la velocidad de la luz en el vacío, c. Para ver que eso tiene dimensiones de momento lineal, basta fijarse en la energía relativista de los fotones: E = pc. Así que leeremos sobre GeV/c, etc.

    Y finalmente, para las masas, a nadie se le ocurriría hablar de una partícula de 10–33 kg teniendo los MeV/c2, por ejemplo. Vemos que el factor de conversión c2 es el apropiado fijándonos en E = mc2.

   Además, los profesionales hablan indistintamente de masas, momentos o energías en las mismas unidades: MeV, GeV,... ya que eligen un sistema de unidades en el que c = 1, con lo que se eliminan todos esos factores c2, etc. t y también se hace = 1. Al fin y al cabo esas constantes sólo son factores de conversión...

  En el futuro plantearemos ejercicios sobre esto para alumnos de 4º de E. S. O. y Bachillerato, no tanto para que practiquen la mecánica del cambio de unidades como para que se vayan acostumbrando a los órdenes de magnitud implicados.