| Kilogramos (kg) | Nanogramos (ng) |
|---|---|
| 1 Kilogramo | 1000000000000 ng |
| 2 Kilogramos | 2000000000000 ng |
| 3 Kilogramos | 3000000000000 ng |
| 4 Kilogramos | 4000000000000 ng |
| 5 Kilogramos | 5000000000000 ng |
| 10 Kilogramos | 10000000000000 ng |
| 20 Kilogramos | 20000000000000 ng |
| 25 Kilogramos | 25000000000000 ng |
| 50 Kilogramos | 50000000000000 ng |
| 100 Kilogramos | 100000000000000 ng |
| Referencia | Kilogramos (kg) | Nanogramos (ng) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (80 gsm) | 0.005 kg | 5 × 109 ng |
| One litre of water | 1 kg | 1 × 1012 ng |
| Average adult human | 70 kg | 7 × 1013 ng |
| A small car | 1400 kg | 1.4 × 1015 ng |
El kilogramo es la unidad base de masa del Sistema Internacional de Unidades. Su símbolo es kg. Es la única unidad base cuyo nombre lleva un prefijo, herencia del primer sistema métrico que nunca se ha corregido.
Durante más de un siglo el kilogramo se definió por un solo objeto: un cilindro de platino e iridio conservado en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas de Sèvres, cerca de París. Se distribuyeron cuarenta copias oficiales a los estados miembros y se compararon con el prototipo a intervalos largos. Esas comparaciones revelaron una deriva lenta de varias decenas de microgramos entre el prototipo y sus copias a lo largo de cien años, sin manera de saber cuál había cambiado. Una unidad que solo podía definirse mediante un objeto que nadie podía comprobar resultaba embarazosa para un sistema construido sobre la reproducibilidad.
La redefinición entró en vigor el 20 de mayo de 2019. El kilogramo queda fijado ahora al asignar un valor exacto a la constante de Planck, 6,62607015 por diez elevado a menos treinta y cuatro julios segundo, lo que liga la masa al tiempo y a la longitud a través de la mecánica cuántica. En la práctica, la realización se hace con una balanza de Kibble, que equilibra una masa frente a una fuerza electromagnética cuya magnitud se conoce en términos eléctricos, o contando los átomos de una esfera de silicio casi perfecta. Cualquier laboratorio bien equipado puede ya realizar la unidad por sí mismo.
La vida cotidiana no se ve afectada por nada de esto. El peso corporal, la compra, la franquicia de equipaje, la carga y el lado másico de casi todo cálculo de ingeniería se expresan en kilogramos, y el prototipo internacional sigue en su cámara acorazada como objeto histórico, no como definición.
Realizar la nueva definición exige un instrumento y no un objeto. Una balanza de Kibble sostiene una masa contra una fuerza electromagnética cuyo valor se conoce a partir de la constante de Planck, comparando directamente la potencia mecánica y la eléctrica, y un segundo método cuenta los átomos de una esfera casi perfecta de silicio 28 cuyo diámetro y espaciado de red se conocen con unas pocas partes en mil millones. Los dos caminos concuerdan dentro de unos veinte microgramos por kilogramo, y cualquier laboratorio que construya uno puede fabricar hoy su propio patrón primario. Esa es la ganancia práctica del cambio: la masa ya no ha de remontarse a un único cilindro en una cámara, y ningún accidente que le ocurra puede alterar la unidad.
Un kilogramo equivale a 1000 gramos, a unas 2,20462 libras o a unas 35,274 onzas.
El nanogramo es una unidad de masa igual a una milmillonésima de gramo, o una milésima de microgramo. Su símbolo es ng. Expresado en la unidad base del SI equivale a 10 elevado a menos doce kilogramos.
Detrás del nanogramo no hay nada histórico. Existe porque los prefijos del SI se extienden sin límite, y resultó útil solo cuando los instrumentos alcanzaron la sensibilidad necesaria. Una buena balanza analítica resuelve décimas de microgramo y ahí se detiene; ninguna balanza pesa un nanogramo de forma directa. La cantidad se deduce a partir de la señal que produce un espectrómetro de masas, un inmunoensayo o una columna cromatográfica cuando pasa por ellos un volumen conocido de muestra.
Los laboratorios clínicos son donde la mayoría se topa con la unidad sin advertirlo. Las concentraciones de hormonas y fármacos en sangre se expresan en nanogramos por mililitro: testosterona, antígeno prostático específico, digoxina, tacrolimús y, en la práctica estadounidense, vitamina D. La monitorización terapéutica depende de esta escala, porque en algunos fármacos la diferencia entre una concentración eficaz y una tóxica son unos pocos nanogramos por mililitro. Los umbrales antidopaje se escriben igual, y por eso un atleta puede dar positivo por una sustancia presente en cantidades invisibles para cualquier otra medida.
La química ambiental la emplea para los contaminantes más tóxicos, cuyas concentraciones de interés quedan muy por debajo de lo que describe con comodidad una unidad de escala gramo. Las dioxinas y los furanos en el aire se expresan en nanogramos por metro cúbico, y el mercurio y los hidrocarburos aromáticos policíclicos en nanogramos por litro de agua. Los límites reglamentarios de estas sustancias se fijan en concentraciones que solo pasaron a ser medibles en la segunda mitad del siglo XX, de modo que la unidad y la norma llegaron juntas.
La escala cuesta imaginarla. Un solo grano de sal fina pesa unos sesenta microgramos, es decir, sesenta mil nanogramos. Una célula de mamífero pesa del orden de un nanogramo, así que un nanogramo de tejido son unas pocas células. Un microgramo de cualquier cosa ya resulta invisible; un nanogramo es la milésima parte de eso.
Un nanogramo equivale a 0,001 microgramos, a una millonésima de miligramo y a una milmillonésima de gramo.