SIU - Sistema Internacional de Unidades

Todos los días nos enfrentamos a situaciones donde se utilizan medidas: el kilogramo de pan para la cena, la hora para llegar a tiempo al trabajo, los metros de tela para hacer las cortinas y para saber cuánto fue el consumo eléctrico del mes. De tan cotidianas que son, las medidas parecen naturales. Sin embargo, son convenciones.

A mediados del siglo pasado, los metrólogos establecieron el segundo, el kilogramo, el metro, el mol, el amper, el kelvin y la candela como las siete unidades de base del sistema internacional de unidades.

En 1960, el comité internacional de pesas y medidas, que tiene como función principal garantizar la uniformidad de las medidas en todo el mundo, consolidó las siete unidades de base del sistema internacional de unidades. De estas siete magnitudes fundamentales se derivan después las otras magnitudes del sistema internacional, como la frecuencia o la superficie.

De la precisión en las mediciones dependen precios, cobros y pagos; también ingresos fiscales, impuestos y retenciones. Un error de 10 gramos en el peso de la balanza parece insignificante pero supondría una diferencia en el precio. Pero si una persona compra la mismas naranjas todos los días en el mismo puesto, el bolsillo del cliente pierde demasiado en un año. ¿Y si el error se produce en las básculas que pesan las toneladas de cereales que se exportan a otros países? Puede significar diferencias de cientos de millones de pesos para el estado y la sociedad.

Por esta razón los metrólogos se ocupan también de determinar la nomenclatura de cada una de las unidades de medición. Son símbolos que usamos todos los días pero a veces de manera equivocada. Las unidades se escriben en minúscula.

La unidad de longitud, por ejemplo, es el metro y su símbolo es m. En el caso del kilogramo, las dos letras son minúsculas y sin punto porque no se trata de una abreviatura. En cambio, el símbolo de las unidades que se originan de un nombre propio, se escriben con mayúscula, como el del Kelvin (K), o el Newton (N). Hay una excepción que como siempre confirma la regla: el símbolo del litro se puede escribir en mayúscula o en minúscula, pero esto también tiene su explicación: es para evitar que se confunda con el número 1 o con la letra i.

Cada una de las siete unidades del sistema internacional tiene características especiales que se fueron modificando en busca de una mayor exactitud. Hoy, los patrones de cada una de las magnitudes ya no se corporizan en un artefacto, sino que se representan a través de procesos físicos. Todos menos uno: el patrón del kilogramo, que es la unidad de la masa ¿Quién nos asegura  que un kilogramo es un kilogramo?

La unidad se define como la masa del prototipo Internacional del kilogramo, el IPK. Se trata de un cilindro de 39 milímetros de alto y 39 mm de diámetro compuesto por una aleación de 90% de platino y 10% de iridio, que se fabricó hace más de 100 años.

Cuando decimos kilogramo nos referimos exactamente a la masa del IPK, que  está guardado  en el buró internacional de pesas y medidas en las cercanías de París. ¿Mantendrá el IPK la misma masa que en 1889 cuando se fabricó? Nadie puede asegurarlo; si sufrió modificaciones se estima que no superarían los 50 microgramos, una cifra que parece insignificante.

Los metrólogos aspiran conseguir un patrón que no cambie ni siquiera unos pocos microgramos, y por eso, trabajan para reemplazar  el prototipo internacional por un kilogramo que tome como parámetro ciertas constantes fundamentales, propias de los fenómenos físicos.  

Hoy los científicos intentan definir un kilogramo atómico, basado en una cantidad fija de átomos, o un kilogramo eléctrico,a través de la llamada balanza del wab. Así se evitarían las modificaciones lógicas de cualquier material, incluso la de una aleación tan estable como la del iridio y el platino.

Medir para correr. ¿Cuál  es la longitud de la pista de atletismo? Depende  de la vara con la que se mida. Las antigua civilizaciones calculaban sus medidas utilizando como patrón  el cuerpo humano: un pie, la palma de la mano, un pulgar, el codo. En la  época medieval se usaron diferentes unidades de medida,  tantas como determinaba el capricho de los señores feudales. En cada comarca se manipulaban patrones distintos,  lo que dificultaba la comunicación entre los  pueblos.

En  épocas de la revolución francesa,  los científicos se dieron cuenta de que hacía falta un patrón de medida consensuado, una medida para todos y no la que se le ocurriera al rey de turno. Fue así como en 1791 se definió por primera vez el metro tomando como referencia un parámetro universal relacionada con nuestro planeta:  la diezmillonésima parte del cuarto de meridiano terrestre que pasa por París.

En 1889 el metro se convirtió en la base del sistema métrico decimal. Ese año los metrólogos fabricaron una barra de platino con un 10% de iridio que se guardó junto al IPK, en el buró internacional de pesas y medidas.

Las mediciones influyen en la vida cotidiana de las personas y  por esa razón los metrólogos trabajan para que los patrones de medidas sean cada vez más precisos. Como el metro, que a  mediados del siglo pasado dejó de representase  a través de la barra. En la actualidad el metro es la  longitud del trayecto recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299792458 segundos. Se lo define a través del recorrido de un haz de luz en una porción de segundo.

Pero, ¿qué es un segundo? El tiempo organiza la vida de los seres humanos: ¿Cuánto falta para mí cumpleaños?¿A qué hora es la reunión?¿Cuál es mejor tiempo para un nadador? El  segundo es la unidad de tiempo, y el reloj, el dispositivo que se utiliza para medirlo. Desde la antigüedad hasta el presente, los relojes fueron cambiando y ganando en exactitud. Hoy la hora mundial está sincronizada a través de aparatos atómicos.

...