Medir es algo básico en nuestra vida diaria; la distancia a un sitio, el tiempo que se tarda en hacer algo o incluso el valor de un objeto son todos ejemplos sin los cuales la vida diaria sería un caos. Pero cuánto mide un metro, cuánto dura un segundo… Son preguntas difíciles de contestar y que precisan de la física para poder tener una respuesta satisfactoria y universal.
La importancia de las medidas universales
Los sistemas de medida surgieron hace ya muchos siglos como un medio necesario de estar de acuerdo en la magnitud de las cosas. En un mundo sin unidades de medida las distancias tendrían que expresarse como largas o cortas y entraríamos en el debate de si la distancia entre Santander y Barcelona es una distancia larga o corta. Para ello nos ponemos de acuerdo en un patrón que llamamos metro y que sabemos que cabe unas 708.000 veces entre ambas ciudades.
Y exactamente así se crearon las primeras unidades de medida “universales” como el metro, el kilogramo… Primero se estableció un patrón con una definición más o menos universal y a partir de entonces la unidad de medida quedó determinada por el patrón. En el ejemplo del kilogramo se definió como la masa de agua contenida en un cubo de 0.1 metros de lado a 4ºC. Pero claro, volvemos a la pregunta del principio: ¿Cuánto mide un metro?
Las unidades de medida clásicas y sus problemas
El metro por supuesto tiene su propia definición pero hasta el siglo pasado todas las definiciones eran demasiado dependientes unas de otras y la única forma objetiva de saber cuánto valía una cierta unidad de medida era acudir al patrón. En este sentido el caso del kilogramo es especialmente “patológico”, puesto que de los primeros patrones creados (todo idénticos entre sí) ningún patrón mantenía su masa original al cabo de unos años.
Por eso, y por la dependencia de unas unidades de medida con otras, se creó un movimiento dentro de la ciencia enfocado a definir las unidades de medida en función de cosas que fueran invariables. Las escogidas fueron, cómo no, las constantes universales que son parámetros con valores idénticos en cualquier parte del Universo, que no se definen en función de otros parámetros y que además pueden medirse siempre que sea necesario.
Una cuestión de definiciones
De esta forma, tomando constantes universales como la velocidad de la luz, la masa de un átomo concreto o la carga eléctrica que porta un electrón, se están poco a poco redefiniendo todas las unidades de medida que conocemos. Esto no significa que vaya a cambiar su valor puesto que se definirán de tal forma que su valor siga siendo el mismo. El único efecto de cambiar la definición es evitar que la magnitud varíe con el tiempo y que si se pierden los patrones se puedan volver a tener las mismas unidades de medida con total exactitud.
Por eso ahora el segundo se define como: ” la duración de 9 192 631 770 oscilaciones de la radiación emitida en la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del isótopo 133 del átomo de cesio , a una temperatura de 0 K” (recordemos que 0 K es el límite inferior universal de temperatura) el metro como la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299 792 458 de segundo o el kilogramo como… bueno el kilogramo aún se define mediante un patrón que se guarda en Francia, pero está en proceso de definirse como la masa de un montón de átomos de un isótopo concreto de Silicio.
Si alguno tiene curiosidad sobre cómo se van a contar los átomos necesarios para tener un kilogramo os invito a ver el vídeo sobre estas líneas en el que no solo hablan de la universalización de las unidades de medida, sino que cuentan en detalle el proceso de universalización del kilogramo, que pasa por contruir el objeto más redondo del mundo.
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