Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

junio 23, 2012

De la anatomía de los monarcas al recorrido de la luz

Si algo mide un metro, ¿cuánto mide un metro y cómo lo sabemos?

Uno de los patrones de metro, de aleacion de iridio
platino, creados después del Tratado del Metro
de París en 1875.
Fue el patrón vigente hasta 1959.
(Foto D.P. del Departamento de Comercio
de los EE.UU., vía Wikimedia Commons)
Medir las cosas, su tamaño, su peso, su duración, fue una de las primeras cosas que las civilizaciones humanas tuvieron que hacer para poder realizar tareas como el trueque o intercambio de bienes.

Muchas medidas eran tan vagas como las que usan las abuelas para la preparación de sus mágicas recetas: pizcas, puñados, chorros, buenos pellizcos y otras medidas que en las manos correctas crean alquimia gastronómica.

Pero para otras cosas había que echar mano de algún patrón de medida. Los primeros fueron las partes del cuerpo humano: pies, codos (o cúbitos), manos antebrazos y dedos. Pero dada la variabilidad del cuerpo humano, se optó por un modelo de ser humano: sus monarcas-dioses, que se usaban como base de patrones de medida en forma de barras metálicas que se conservaban en los templos.

Por supuesto, la medida de un miembro del monarca podía estandarizarse en una sociedad cerrada, pero no en el "comercio exterior". En la antigua Grecia había al menos tres estándares para el pie: el dórico, de unos 32,6 cm, el pie ático de 29,4 cm y el pie jónico de 34,8 cm. De modo que "cuántos pies" tenía un significado bastante distinto.

En españa misma llegaron a convivir el codo común de unos 41,8 cm, el codo real de 57,4 cm y, en la zona morisca, el codo mayor de 83,87 cm y el codo mediano de 61 cm.

Por su parte, el peso o la capacidad de vasijas y otros recipientes se medía llenándolos de determinadas semillas y luego contándolas. En el antiguo sistema de medidas español, por ejemplo, un "grano" era aproximadamente el peso de una semilla de trigo, aproximadamente 49 miligramos. Y el "quilate" de peso de las joyas no es sino el peso de una pequeña semilla de algarrobo.

Y las medidas se podían confundir entre sí. Por ejemplo, la fanega tenía un valor variable de alrededor de 55 litros y se usaba para medir el grano. Pero se hablaba también de una fanega de tierra como medida de superficie, considerada como el terreno necesaria para cultivar una fanega de trigo, algo menos de unos 7 mil metros cuadrados.

Algo de orden

Cada país, cada región, a veces cada pueblo tenían su propio sistema de pesos y medidas incompatibles con los de sus vecinos. Grandes imperios, como el romano, intentaron imponer sus estándares en sus dominios. Tal es el caso del patrón del pie romano, de 29,6 cm, que se guardaba en el tempo de Juno Moneta, en Roma, y era reproducido para que fuera igual en todo el imperio.

Diversos personajes a partir de Simon Stevin en el siglo XVI, sugirieron la conveniencia de una norma general, basada en un sistema decimal que facilitara las cuentas, sumas y fracciones de los diversos sistemas de medida, simplificando confusiones. En el antiguo sistema español, por ejemplo, una legua eran 20.000 pies y una vara eran 3 pies, el palmo era 1/4 de vara, la pulgada 1/12 de pie (o 1/36 de vara), etc. Una distancia podía así medir tantas leguas más tantas varas más tantos pies más tantos palmos, etc.

El sistema que hoy es el patrón mundial nació a instancias de Luis XIV, que nombró para crearlo a un grupo de científicos entre los que destacaba Antoine Lavoisier, se introdujo en una ley revolucionaria de abril de 1795 que basaba todas las medidas en un metro provisional, y se implantó oficialmente el 10 de diciembre de 1799, bajo Napoleón, una vez terminado el estudio geográfico que dio al metro su primera definición: la diezmillonésima parte de un cuadrante de la circunferencia de la Tierra desde el Polo Norte hasta el Ecuador pasando, por supuesto, por París.

Las demás medidas se desprendían del metro y de sus fracciones o múltiplos: el área se mediría en metros cuadrados, el volumen en litros (decímetros cúbicos) y la masa basada en el gramo, definido como el peso de un volumen de agua pura igual a un centímetro cúbico a la temperatura del hielo al fundirse.

Así terminaba la complejidad de celemines, azumbres y arrobas, pies, pulgadas y varas. Bastaban prefijos como "kilo" (mil) para multiplicar, o "mili" (milésima parte) para dividir las unidades básicas en un sistema elegante, que simplificaba la vida y resultaba fácil de entender.

A partir de entonces, durante todo el siglo XIX y XX se desarrollaron dos procesos simultáneos. De una parte, un esfuerzo creciente por definir con mayor precisión y de modo más universal y repetible las unidades básicas de peso y medida. De otra parte, la aceptación e implementación a nivel mundial del sistema métrico decimal. Los países pioneros en su adopción fueron Brasil en 1811, Portugal en 1814, Bélgica y Holanda en 1820, Chile en 1848, y España y México en 1852. En 1875 se estableció la Convención Mundial del Metro a la que seguirían los organismos internacionales que hoy definen, estudian y promueven la adopción del sistema, que en 1960 pasó a llamarse Sistema Internacional de Unidades sobre la base de las unidades metro-kilogramo-segundo.

Durante el siglo XX, prácticamente todos los países adoptaron el sistema internacional, siendo los más reacios a hacerlo tanto los asiáticos como los relacionados culturalmente con el imperio británico del siglo XIX, muchos de los cuales, pese a ser oficialmente métricos, mantienen algunas medidas imperiales.

En la actualidad, los únicos países donde no es oficial son Myanmar, Liberia y los Estados Unidos, lo que resulta curioso porque Thomas Jefferson, uno de los primeros presidentes estadounidenses y pensador de gran influencia, fue entusiasta del sistema decimal y llegó a proponer uno al congreso estadounidense en 1790.

Hoy, eso sí, sabemos con precisión a qué nos referimos con nuestras medidas, lo que permite una enorme precisión para el trabajo científico y para el intercambio comercial. Un metro es, desde 1983, la longitud del recorrido de la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1/299.792.458 de segundo.

Y el segundo se define como la duración de 9.192.631.770 oscilaciones de la radiación emitida entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del Cesio a una temperatura de 0 grados Kelvin.

Y no necesitamos aprendérnoslo. Basta saber que esos patrones se utilizan para producir todos los instrumentos y herramientas con los que medimos el cosmos, el microcosmos, y los tablones de la estantería.

Costosos desacuerdos

La sonda Mars Climate Orbiter lanzada por la NASA orbitó detrás de Marte el 23 de septiembre de 1999 y desapareció. La misión, con un coste de 125 millones de dólares, tenía un control de altitud que utilizaba las anticuadas medidas imperiales (millas, pies y pulgadas) mientras que su software de navegación empleaba unidades métricas. Cuando disparó sus cohetes para intentar ponerse en órbita, estaba 100 kilómetros demasiado cerca del planeta rojo, y cayó destruyéndose.

No hay comentarios: