Bryan Kibble

Bryan Peter Kibble (20 de octubre de 1938 – 28 de abril de 2016) fue un físico británico y un metrólogo pionero . Fue el inventor de la balanza de Kibble , una versión mejorada de la balanza actual , desarrollada para la creación de la unidad de masa del SI , el kilogramo .

Kibble nació en Letcombe Regis (antes en Berkshire , ahora parte de Oxfordshire ), hijo de Ellen y Herbert Kibble. Su padre era sargento de policía. Era el menor de cuatro hermanos. Desde pequeño le gustaba reparar aparatos eléctricos y mecánicos. Asistió a la escuela Abingdon de 1950 a 1957, donde fue prefecto de su casa y obtuvo un notable éxito académico. Ganó numerosos premios de física, matemáticas y ciencias, y recibió una beca Bennett. Fue miembro de la Sociedad de Debate y de la Sociedad Roysse, además de jugar en los equipos de hockey y rugby. ^{[ 1 ]}

Obtuvo una beca abierta para estudiar Ciencias Naturales en el Jesus College de Oxford . Allí conoció a su futura esposa, Anne Greenfield, y se casaron en 1964, el mismo año en que obtuvo su doctorado en espectroscopia atómica . Tuvieron tres hijos: Paul, Nicola y Stephen. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Kibble se trasladó a Canadá tras completar su doctorado como becario postdoctoral en la Universidad de Windsor , Ontario . Dos años después, regresó a Inglaterra y pasó los siguientes treinta años en el Laboratorio Nacional de Física (NPL) en Teddington como investigador principal. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

En 1970, junto con G. J. Hunt, midió la relación giromagnética del protón , lo que puso de manifiesto errores previos y mejoró notablemente el trabajo sobre la definición del amperio en el SI . La realización del amperio se había hecho con una balanza de corriente , un dispositivo difícil de usar y que presenta problemas inherentes, entre ellos la necesidad de medir con precisión las dimensiones de sus bobinas. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

El equilibrio de Crobble

Kibble trabajó con Greville Rayner en puentes coaxiales de CA y en el condensador calculable a partir del cual se podía obtener el ohmio , publicando en 1984. ^{[ 6 ]} Antes de esto, le preocupaban los problemas con la balanza de corriente y tenía ideas para mejorarla. Respaldado en su pensamiento durante una visita de Robert D. Cutkosky del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU., Kibble inventó la balanza de vatios de bobina móvil en 1975. En 1978, la balanza de vatios Mark I se construyó en el NPL con Ian Robinson y Ray Smith. Se logró una realización más precisa del amperio, por lo que la balanza de corriente quedó obsoleta. Este desarrollo condujo al establecimiento internacionalmente aceptado de las constantes convencionales de Josephson y von Klitzing en 1990, obviando cualquier justificación adicional para las representaciones nacionales de estos valores que anteriormente habían inhibido el comercio. Equipos internacionales desarrollaron sus propias versiones de la balanza. ^{[ 3 ] [ 7 ] [ 4 ]}

En 1990, se construyó la balanza de vatios Mark II, con la intención de medir la constante de Planck con la precisión suficiente para redefinir la unidad del SI del kilogramo a partir de constantes fundamentales . Este instrumento iguala una fuerza con otra, específicamente el peso de una masa de prueba [de un kilogramo, normalmente] y la fuerza producida por una corriente eléctrica en una bobina móvil dentro de un campo magnético . La magnitud de la fuerza ascendente sobre la bobina se controla mediante cambios en la corriente. La potencia de la masa móvil es igual al producto de la corriente y la diferencia de potencial medida en la bobina; de ahí el término « balanza de vatios » (ya que la unidad del SI de potencia es el vatio (W)). ^{[ 3 ] [ 7 ]}

Para eliminar las imprecisiones debidas a las mediciones de la bobina y el imán, un segundo paso consiste en mover la bobina a una velocidad determinada a través del campo magnético —sin la masa de prueba ni una corriente aplicada— y medir la diferencia de potencial inducida . La corriente se mide con una resistencia , utilizando la constante de von Klitzing mediante el efecto Hall cuántico , y la diferencia de potencial se mide mediante el efecto Josephson . La potencia eléctrica se puede medir utilizando la constante de Planck y el tiempo , lo que significa que las unidades del SI de longitud y tiempo se pueden relacionar con la masa junto con la constante de Planck, eliminando finalmente la necesidad de utilizar el cilindro de platino-iridio que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en París para la realización de la unidad del SI del kilogramo. ^{[ 7 ]}

El 16 de noviembre de 2018, en una reunión de la Conferencia General de Pesas y Medidas celebrada en Versalles , Francia, representantes de 60 países votaron a favor de la reforma permanente de las unidades del SI. El kilogramo se definirá a partir de entonces utilizando la constante de Planck. ^{[ 8 ]}

Kibble se jubiló del NPL en 1998, pero continuó trabajando en el campo en el NPL, el Physikalisch-Technische Bundesanstalt en Braunschweig , el BIPM, y también visitó muchas otras instituciones metrológicas en todo el mundo con su esposa, Anne. Desde 2009, escribió para la revista IEEE Instrumentation and Measurement Magazine . En 2010, publicó Coaxial Electrical Circuits for Interference-Free Measurements con Jurgen Schurr y Shakil Awan. ^{[ 3 ]}

En 2014, Kibble y Robinson escribieron un artículo en Metrologia que mostraba cómo construir una balanza de Kibble precisa para animar a otros metrólogos de todo el mundo a construir la suya propia. Su última conferencia en el NPL fue en marzo de 2016. ^{[ 3 ] [ 2 ] [ 9 ]}

Kibble disfrutaba tocando el clarinete, arbitrando partidos de hockey y la genealogía. ^{[ 2 ]}

Dos meses después de la muerte de Kibble, en una reunión del Comité Consultivo de Unidades del CIPM, la balanza de vatios pasó a llamarse balanza Kibble en honor a su inventor y desarrollador. ^{[ 10 ]}

• Medalla y Premio Gabor (anteriormente Medalla y Premio Duddell), 1986 ^{[ 11 ]}
• Medalla IUPAC SUNAMCO al Científico Sénior, 1992 ^{[ 12 ]}
• Premio Joseph F. Keithley del IEEE en Instrumentación y Medición, 2009 ^{[ 13 ]}

• Lista de antiguos alumnos de Abingdon