BREVE HISTORIA DE LA METROLOGÍA

Desde sus primeras manifestaciones, normalmente incluida dentro de la antropología general,

pasando por la arquitectura y la agrimensura, hasta las transacciones comerciales, la propiedad de

la tierra y el derecho a percibir rentas, donde rápidamente se encuentra el rastro de alguna

operación de medida, la metrología, al igual que hoy, ha formado parte de la vida diaria de los

pueblos

Antes del Sistema Métrico Decimal, los humanos no tenían más remedio que echar mano de lo

que llevaban encima, su propio cuerpo, para contabilizar e intercambiar productos. Así aparece el

pie, casi siempre apoyado sobre la tierra, como unidad de medida útil para medir pequeñas

parcelas, del orden de la cantidad de suelo que uno necesita, por ejemplo, para hacerse una

choza. Aparece el codo, útil para medir piezas de tela u otros objetos que se pueden colocar a la

altura del brazo, en un mostrador o similar. Aparece el paso, útil para medir terrenos más grandes,

caminando por las lindes. Para medidas más pequeñas, de objetos delicados, aparece la palma y,

para menores longitudes, el dedo

Pero hay un dedo más grueso que los demás, el pulgar, el cual puede incluirse en el anterior

sistema haciendo que valga 4/3 de dedo normal (véase Fig. 1). Con ello, el pie puede dividirse por

3 o por 4 según convenga. Y dividiendo la pulgada en 12 partes, se tiene la línea para medidas muy

pequeñas.

Al necesitarse una correspondencia entre unas unidades y otras, aparecen las primeras

equivalencias: una palma tiene cuatro dedos; un pie tiene cuatro palmas; un codo ordinario tiene

un pie y medio, esto es, 6 palmas; y si a ese codo se le añade un pie más, tenemos el grado o

medio paso que es igual, por tanto, a un codo más un pie, o dos pies y medio, o diez palmas; y por

fin el paso que es la distancia entre dos apoyos del mismo pie al caminar. Así que una vez decidido

cuanto mide un pie, o un codo, todas las demás medidas se obtienen a partir de él, con lo cual

puede hacerse un primer esbozo de un sistema antropométrico coherente, como el que muestra

la Tabla 1

Cada una de estas medidas, además, se corresponde con un gesto humano característico. Así, la

braza es la altura del cuerpo humano, pero se forma al poner los brazos en cruz con las puntas de

los dedos estiradas; y la vara, al doblar los brazos, es lo que mide el hombre de codo a codo (véase

Fig. 2)

Una regla general observada a lo largo de la historia es que cuanto más barato es un género, más

deprisa se hace su medición y con menor precisión. Hoy día diríamos que tanto la técnica de

medición como el instrumento deben adaptarse a la tolerancia de medida que deseamos

comprobar y que, en efecto, mayores tolerancias permiten una medición más rápida y menos

cuidada.

Un hecho que parece claro es el de la aceptación del nacimiento de la ciencia, entendida en el

mismo sentido que hoy día, en la ciudad griega de Mileto, en el siglo VI a.C. y, posteriormente, en

la Alejandría de los Ptolomeos, hacia el año 250 a.C., nacida de una necesidad puramente práctica.

La medición de largas distancias, basándose en la semejanza de triángulos, según Tales, ha

permitido el levantamiento de planos por triangulación hasta nuestros días.

Son innumerables los ejemplos de la aportación griega a la historia del pensamiento científico y de

la metrología en particular, no solo debidos a ellos mismos sino al rescate de conocimientos

anteriores derivados de los egipcios, haciendo inteligible lo que hasta entonces era confuso. Puede

decirse que los Griegos realizaron el estudio sistemático de lo conocido hasta entonces,

estableciendo un nuevo espíritu que se mantendría posteriormente con Pericles, Alejandro

Magno, Roma, etc. hasta nuestros días, pasando por nuevos impulsos, más recientes, obtenidos

sucesivamente en dos épocas claves, el Renacimiento y la Revolución Francesa, las cuales destacan

curiosamente por haberse producido en ellas un nuevo acercamiento al “espíritu” griego. Puede

sacarse la conclusión, no errónea, de que las épocas de avance de la ciencia coinciden con una

vuelta al espíritu griego o helenístico; es decir, a esa forma única de entender el pensamiento y el

método para progresar en los estudios.

Libertad, igualdad, fraternidad y sistema métrico decimal. Tal puede ser considerado el legado de

la Revolución Francesa. La adopción de un sistema de mediciones unificado, decimal y universal,

basado en una nueva medida, el metro, acaba de cumplir 200 años y fue considerado en aquella

época un símbolo de la igualdad entre los seres humanos. Por ello mismo, su adopción en otros

países tuvo que luchar no sólo contra los sistemas tradicionales de medida, fuertemente

arraigados en la población, sino también contra los prejuicios políticos que su génesis

revolucionaria suscitaba.

Hoy estamos habituados a pensar en metros, kilómetros, kilogramos o litros sin mayor problema,

pero quien haya tenido que vivir en un país anglosajón, donde persisten medidas tradicionales,

como la pulgada, el pie, la milla o el galón, habrá reflexionado sobre las ventajas de un sistema

común entre la mayor parte de los países y en el cual resulta sencillo convertir medidas a

diferentes magnitudes (de milímetros a metros o de éstos a kilómetros).Estos países se mantienen

aferrados a su sistema en parte por orgullo británico y en parte por las ventajas comerciales que

durante el siglo XIX y gran parte del XX les proporcionó el que sus medidas se usaran en amplias

zonas de Asia. Pero en su pecado llevan la penitencia, como ha comprobado la NASA

recientemente al perder la nave Mars Climate Orbiter por la falta de unificación de los sistemas de

medida

La confusión debida a la coexistencia de diferentes medidas ha sido una constante en la historia de

la humanidad. Cada país, cada región, e incluso cada aldea, utilizaba hasta no hace mucho sus

propias medidas (leguas, varas, pies, arrobas...) y su definición era con frecuencia tan ambigua que

era imposible determinarlas con precisión. Además, cada cosa tenía su propio sistema de medida,

incluso para una misma magnitud. Así, la vara servía para medir la longitud de las telas, pero no un

mueble o la distancia a otro pueblo, donde se utilizaba el pie, la línea o la legua. En otras

ocasiones, como en el caso de la fanega, una misma unidad servía para medir una superficie

agraria y un volumen de grano. La explicación es que una fanega de superficie era el terreno

necesario para producir una fanega de trigo.

¿Cabía mayor confusión? Pues sí. En muchos lugares existían auténticamente dos varas de medir;

no era lo mismo una misma medida al por mayor que al por menor. La ganancia de los

comerciantes, poco dados a calcular porcentajes, no se hallaba en la diferencia de precio entre el

género comprado y el vendido, sino en la diferencia de medida; no era lo mismo una vara

comprada al fabricante que vendida al consumidor. El precio se consideraba algo más estable que

la medida.

La situación era especialmente penosa para las clases populares, tanto por su menor nivel de

instrucción como por sus relaciones de dependencia. La falta de una definición clara permitía que

las medidas se convirtieran en un instrumento de dominación. "El más poderoso podía imponer

sus propias unidades, y así se explica que en el siglo XVIII se llegaran a censar hasta 391 valores

diferentes para la libra [de peso]", dice José Antonio de Lorenzo Pardo, autor de la obra La

revolución del metro (Celeste, 1998).

Por eso, entre las demandas sociales suscitadas durante los confusos tiempos de la Revolución

Francesa se encontraba la de la unificación de las medidas y el establecimiento de controles

objetivos que garantizasen la exactitud de las mismas. En 1790, la Asamblea Nacional aprobó la

reforma del sistema de medidas, y el 1 de agosto de 1793, la Convención fijó un metro provisional.

Pero fueron decisiones sin contenido práctico hasta que Napoleón, recién nombrado primer

cónsul, tomó la decisión de firmar el decreto que determinaba la longitud exacta del metro el 10

de diciembre de 1799.

El metro fue la base del nuevo sistema de medida y la misma elección del nombre declaraba su

propósito de servir de sistema de referencia universal, ya que metro procede del latín metrum,

que significa precisamente medida. En pleno siglo del racionalismo y el fervor científico, la

determinación de la medida exacta quiso también tener una base científica. La referencia del

metro se buscó en la medida de la propia Tierra: exactamente, la diezmillonésima parte de un

cuadrante de meridiano terrestre, esto es, de la distancia entre el Polo y el Ecuador.

Para determinar esta distancia se aprovecharon las mediciones llevadas a cabo por dos

expediciones científicas realizadas en Perú y Laponia 60 años atrás. Los trabajos de triangulación

prosiguieron después, permitiendo afinar cada vez dicha longitud. La determinación de adoptar la

longitud del meridiano como base para definir el metro había sido tomada ya en marzo de 1791, y

en 1798 se reunió una comisión de sabios internacional (a la que, según De Lorenzo Pardo, sólo

acudieron los países aliados de Francia, entre ellos España, representada por Gabriel Ciscar y

Agustín Pedrayes), que presentó al legislativo francés los prototipos del metro y del kilogramo y

que fueron los impuestos por el decreto napoleónico.

EL SISTEMA INTERNACIONAL (SI)

UNIDADES SI DE BASE

Unidad de longitud (metro)

En su inicio en 1793, sirvió como base la diezmillonésima parte del cuadrante del

meridiano terrestre, en 1889 se materializó en una regla de platino iridio, en 1960 se

reprodujo con la longitud de onda del kriptón 86 y finalmente en 1983 se igualó el recorrido

de la luz en una fracción de tiempo. Actualmente la unidad de longitud se realiza y se

disemina por medio de láseres estabilizados, lámparas espectrales y patrones materializados

de acuerdo a su definición.

Es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío en un lapso de 1/299 792 458

de segundo,

Unidad de masa (kilogramo)

Partiendo de la “grave” de Lavoisier en 1793, la unidad de masa era el “peso” de un

decímetro cúbico de agua a la temperatura de fusión del hielo y, después se consideró a la

temperatura de su máxima densidad. Actualmente la unidad de masa está representada por

un cilindro de platino iridio de diámetro y altura iguales (39 mm). De aquí resulta que la

masa del prototipo internacional del kilogramo es siempre igual a 1 kilogramo exactamente,

m (K) = 1 kg. Sin embargo, debido a la inevitable acumulación de partículas sobre sus

superficies, el prototipo internacional está sujeto a una contaminación superficial reversible

del orden de 1 μg de masa por año.

El mundo científico hace esfuerzos para redefinir la unidad de masa en términos de

constantes universales ya que el kilogramo es la única unidad de todas las unidades de base

del SI que se realiza por medio de un patrón materializado, esto, desde los tiempos de la

fundación del Sistema Métrico

Unidad de tiempo (segundo)

El segundo, unidad de tiempo, se definió originalmente como la fracción 1/86 400 del día

solar medio. La definición exacta del “día solar medio” se dejó a los astrónomos. Sin

embargo, las observaciones demostraron que esta definición no era satisfactoria por culpa

de las irregularidades de la rotación de la Tierra. Actualmente esta unidad se define en la

escala de tiempo de los físicos a partir de la frecuencia de una cierta transición hiperfina del

átomo de cesio 133.

Es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición

entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio 133

Unidad de corriente eléctrica

La realización práctica de esta definición se logra con el uso de balanzas de corriente o

electrodinamómetros, sin embargo como la medición de la fuerza ejercida mutuamente por

una corriente que circula en ellos es difícil, la incertidumbre asociada a este método es alta.

En la práctica la unidad de corriente eléctrica se realiza a partir de patrones materializados

de tensión y resistencia.

ampere: Es la intensidad de una corriente constante que mantenida en dos conductores

paralelos, rectilíneos de longitud infinita, de sección circular despreciable, colocados a un

metro de distancia entre sí, en el vacío, producirá entre ellos una fuerza igual a 2x10-7

newton por metro de longitud

Unidad de temperatura termodinámica

modificó la base termodinámica de la escala de temperatura, en vez de hacerla sobre dos

puntos fijos, el punto de congelación y el punto de ebullición del agua, se hizo sobre un

solo punto fijo fundamental, el punto triple del agua al cual se le atribuye el valor de

1/273,16 K.

Es de uso común expresar una temperatura termodinámica (T) en función de su diferencia

por relación a la temperatura de referencia To = 273,15 K, punto de congelación del agua.

Esta diferencia de temperatura es llamada temperatura Celsius (t) y se define por la

ecuación t = T-To. La unidad de temperatura Celsius es el grado Celsius (°C) igual a la

unidad kelvin por definición.

Kelvin: Es la fracción de 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del

agua

Unidad de intensidad luminosa

La unidad de intensidad luminosa primeramente fue establecida utilizando patrones de

flama o de filamento incandescente. Fueron reemplazadas por “la bujía nueva” fundada

sobre la luminancia del radiador de Planck (cuerpo negro) a la temperatura de congelación

del platino

Candela: Es la intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente que emite una

radiación monocromática de frecuencia 540x1012 hertz y cuya intensidad energética en esa

dirección es 1/683 watt por esterradián

Unidad de cantidad de sustancia

Incorporada en 1971 como la séptima unidad de base del SI para formar la estructura

metrológica del campo de la físico-química, la mol no se refiere a una masa sino a un

número de partículas. Mencionar un número determinado de moles sin indicar cuales son

las partículas es tan incierto como mencionar un número de metros sin señalar a que

dimensión del objeto se refiere

Mol: Es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales como existen

átomos en 0,012 kg de carbono 12

PREFIJOS DEL SI En la actualidad existen 20 prefijos, debido al gran número de ellos se

dificulta su utilización; en un tiempo estuvieron sujetos a desaparecer para substituirlos por

potencias positivas y negativas de base 10.

REGLAS DE ESCRITURA DE LOS SÍMBOLOS DE LAS UNIDADES Y LOS

PREFIJOS

La conformación de un lenguaje contiene reglas para su escritura que evitan confusiones y

facilitan la comunicación. Lo mismo sucede en el lenguaje de las medidas. El Sistema

Internacional de Unidades (SI) tiene sus propias reglas de escritura que permiten una

comunicación unívoca.

Por ejemplo, abreviar indiscriminadamente o escribir con mayúscula el nombre de las

unidades es muy común en el medio y son faltas que podrían causar ambigüedad. En este

apartado se presentan las reglas que apoyan el uso del Sistema Internacional (SI), en

documentos escritos. El cuidado que se ponga en aplicar estas reglas ayuda a incrementar la

credibilidad y seriedad en la presentación de resultados en los ambientes técnico y

científico.

http://www.cem.es/sites/default/files/historia.pdf

http://www.cem.es/sites/default/files/siu8edes.pdf

http://www.inecc.gob.mx/descargas/publicaciones/SI%20M%E9xico.pdf