Qué es el SI y por qué es uno de los logros verdaderamente extraordinarios de la humanidad
Medir y pesar es parte de nuestra naturaleza y cuanto más precisos somos, más ampliamos la oportunidad para la exploración científica.
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Desde el momento de nuestra concepción hasta el final de nuestras vidas, de lo intrascendente a lo esencial, todo sobre nuestra existencia es pesado y medido.
Somos una especie obsesionada con cuantificar las cosas, porque las mediciones objetivas aseguran que todos recibamos un trato justo.
Pero es mucho más fácil decirlo que hacerlo.
Afortunadamente, hay cientos de personas repartidas por todo el mundo buscando las mejores formas de pesar y medir todo: los metrólogos.
Los metrólogos llevan la medición a los límites de la tecnología. Y miden todo, desde el brillo del pelo de los gatos y los crujidos acústicos de las galletas hasta la mayor velocidad, la distancia más corta y el volumen más grande.
Su labor es crucial: tiene el potencial de cambiar todos los aspectos de nuestras vidas, de la economía, la medicina, la industria y la tecnología hasta el pastel que horneas en tu cocina. La precisión puede marcar la diferencia entre beneficiar a alguien o lastimarlo.
Es por eso que durante siglos han trabajando para garantizar que haya relojes precisos, reglas consistentes con las que medir y masas equitativas para pesar.
Para hacerlo han creado estándares tan esenciales que su propia existencia sustenta el funcionamiento de nuestro mundo, constantes inmutables en un mundo en permanente cambio.
SI
En un lugar de París, la Oficina Internacional de Pesas y Medidas o BIPM, un guardián internacional de la metrología, alberga un logro verdaderamente extraordinario de la humanidad.
Una lista, o mejor dicho, un sistema de definiciones: La Systeme International, o el SI, un método científico para expresar las magnitudes o cantidades de fenómenos naturales importantes.
Es una lista simple, que destila todas las propiedades esenciales de nuestro mundo en solo siete definiciones de unidades estándar base:
- metro, para la longitud;
- kilogramo, para la masa;
- segundo, para el tiempo;
- kelvin, para la temperatura absoluta;
- amperio, para la corriente eléctrica;
- mol, para la cantidad de sustancia;
- candela, para la intensidad luminosa.
Es, también, una lista poderosa, pues al compartirla se pueden comparar todas las cosas en todos los países del planeta de manera fácil y transparente.
Con esos estándares esenciales se calibran todas nuestras reglas, relojes, termómetros y básculas, y proporcionan la base para todos los tipos de mediciones necesarios para la ciencia, la sociedad y la calidad de vida.
"¿Sabes cuántos idiomas se hablan en nuestro planeta? ¡3.000 idiomas diferentes (6.909 cuando se incluyen los más raros)!", le dijo a la BBC el físico Jens Simon.
"Es muy complicado para un grupo de personas comunicarse con otro, así que tener un lenguaje universal en la medición es una historia global... es muy, muy hermoso".
Desde el albor de la civilización
Medir es una idea simple y los humanos lo han estado haciendo desde tiempos inmemoriales.
Hace miles de años, la gente medía las cosas con piedras y granos para establecer estándares. Esas referencias de medición consistentes revolucionaron el comercio.
Naturalmente, las personas gravitaron hacia estándares a los que todos pueden acceder... como una mano, o un ojo, o un brazo.
Pero estos estándares aparentemente democráticos eran problemáticos: si mides una mesa con tu mano y yo, con la mía, los tamaños muy probablemente serán distintos.
Por eso, muchos gobernantes antiguos crearon estándares estables de medidas en todo el imperio.
En el antiguo Egipto, por ejemplo, el codo era una unidad de longitud que a veces era la distancia entre el codo y la punta del dedo del corazón o esa distancia más una mano.
Pero se dieron cuenta de que ese tipo de unidades antropométricas no les iban a permitir construir las pirámides con el tipo de precisión necesaria, por lo que crearon un estándar: un artefacto.
Las medidas estandarizadas con artefactos les permitieron a los que están en el poder construir, gobernar y gravar mejor sus imperios.
Pero a lo largo de los siglos, estos estándares de medición multiplicaron y confundieron masivamente la metrología a través de la creación de más y más unidades.
Libras, onzas, pilas, carlemagne, yardas, avoirdupois, shaku, pintas, Ls, millas, pies, cun, shekel, pulgadas...
En el siglo XVIII, la lista era tan larga que algunos comerciantes lidiaban con 800 unidades de medida diferentes y un cuarto de millón de definiciones para ellas, muchas de las cuales no eran comparables.
Y estas desigualdades provocaron un serio descontento entre las masas.
De hecho, las baguettes y los panaderos jugaron un papel importante en la Revolución francesa.
¡Que coman 'brioche'!
Una de las cosas que más preocupaban a los revolucionarios en Francia era la falta de imparcialidad con las mediciones.
El pan era el componente principal de la dieta de la clase obrera francesa. El trabajador promedio del siglo VIII se gastaba en él la mitad de su dinero duramente ganado.
Era tan importante que el rey controlaba todos los aspectos de la producción de pan, incluido el precio.
Con Francia en medio de una hambruna histórica y diferentes unidades de medida estándar en cada pueblo, los pesos podían ser manipulados. Así que la gente a menudo pagaba lo mismo por menos y los pobres no tenían forma de probar que esto estaba sucediendo.
Los campesinos estaban hambrientos, enojados y repugnados. Francia estaba en crisis.
Obviamente, las causas de la Revolución fueron mucho más complicadas que el precio del pan, pero fue una de las gotas que colmó el vaso.
Cuando los revolucionarios tomaron el poder, se reconoció que una de sus prioridades sería poner en marcha un sistema de medición justo, por lo que se decidió en 1791 encargarle a la Academia de Ciencias de Francia que lo elaborara.
Para todos, para siempre
El 7 de abril de 1795, fiel a su lema, A tous les temps, à tous les peuples o "En todo momento, a todas las personas", el sistema métrico fue formalmente consagrado en la ley francesa.
Esta idea de un enfoque democrático de la medición no se basaba en lo largo del pie de un rey ni nada por el estilo, sino en constantes que se encuentraran en la naturaleza, como antaño, sólo que de una manera mucho más científica y global.
Un metro, por ejemplo, sería una fracción de la circunferencia de la Tierra, a la que cualquiera podía acceder y nadie podía cambiar.
Pero en ese momento, eso resultó demasiado difícil de medir con precisión y consistencia.
Así que decidieron crear puntos de referencia físicos para estas nuevas unidades: hicieron artefactos.
Una de las primeras decisiones de la Asamblea Nacional fue crear el primer metro. Luego, definieron una nueva unidad de masa que era la masa de un litro de agua y la llamaron kilogramo y la fabricaron en platino.
Así nació el sistema que hemos mantenido durante años... aunque, claro, con algunos ajustes.
Átomos, luz, física cuántica
El segundo, por ejemplo, solía ser 1/24x60x60 de un día. Pero a principios del siglo XX ya estaba claro que un día no era algo constante, así que cambiaron la definición del tiempo con una constante fundamental, inalterable y universal.
Hoy en día, la definición del tiempo se basa en estándares atómicos, en las frecuencias inmutables de los átomos.
Los artefactos que se usaban como estándares fueron reemplazados por constantes que no pudieran ser destruidas, desgastadas o robadas.
El metro, que solía ser un palo, ahora es una medida basada en la velocidad de la luz en el vacío.
El kilogramo, el último artefacto, se redefinió en 2019 mediante una constante matemática altamente precisa, la constante de Planck, central en la teoría de la mecánica cuántica.
Pero a pesar de estos profundos cambios que alejaron la referencia de la realidad objetiva de un artefacto hecho por el hombre y la trasladaron a una constante inmutable del universo, la idea siguió siendo tener un sistema común y justo para todos en todas partes del mundo.
"Cuando hacemos un buen trabajo, nadie se da cuenta... y eso es bueno", dice la metrologista Edyta Beyer.
"Lo que la gente eventualmente nota es la diferencia cuando las nuevas tecnologías comienzan a integrarse en una mejor ciencia", señala el doctor Alan Steele, metrologista en jefe de Canadá.
"Cuanto mejor medimos algo, más amplio se vuelve el mundo de oportunidades para la exploración científica".
* Este artículo está basado en parte del documental de la BBC "Measuring Mass: The Last Artifact"
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