Historia Del Sistema Internacional De Unidades

HISTORIA DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

Las primeras referencias de medida, de expedientes babilónicos, de egipcios y la biblia señalan que la longitud fue medida con el antebrazo, mano, dedo, así como las unidades del tiempo se pasaban en los periodos del sol y la luna. Cuando era necesario comparar las capacidades o pesos, se contaba con recipientes los cuales eran llenados de semillas como las habas.

El solo hecho de asociar los objetos físicos con los números constituyo establecer los primeros pasos hacia las matemáticas, lo que conduce al método de trabajo con números.

En el año 400 A.C Atenas tenía un gran centro comercial, el cual abarcaba una gran área, esta época y en esta zona se establecieron por ley “referencias” de medida que las hicieron obligatorias para la comercialización, si se encontraba una “medida” la cual no estaba conforme a la referencia establecida, se confiscaba y se destruía.

Las medidas llegaron a ser más complejas, ya que la gran diversidad y un sin números de sistemas de medición eran las causas principales que de disputas entre mercaderes y funcionarios del físico. La invención de los sistemas de numeración y de la ciencia de las matemáticas permitió crear sistemas enteros de las unidades de la medida que resultaron momentáneamente satisfecha para la negociación y comercio, sin embargo la complejidad de las medidas se incrementaba debido entonces a la división de tierras, impuestos e investigación científica, ya que ahora era necesario hacerlo igual, en repetidas ocasiones y en diversos lugares.

Descrito anteriormente había otro obstáculo, existían diversos, sistemas, para el mismo propósito que habían sido establecidos en diversas partes del mundo, incluyendo las generadas internamente dentro del país.

El desarrollo de la astronomía cumplió un papel fundamental en el desarrollo de las mediciones, ya en esos tiempos los científicos de esa época querían conocer

el tamaño de la tierra. Aristarco de Samos 281 A.C utiliza y aplica un ingenioso método geométrico para la determinación de la razón de las distancias del sol y la luna. Sin embargo la importancia del trabajo no radica en los valores encontrados si no que nos encontramos por primera vez ante una nueva perspectiva, la cual es provista de dimensiones físicas medibles.

Enfatizando el trabajo de Aristarco, los resultados no dan como resultado kilómetros, metros, millas, etc. Sino que los resultados son proporcionados en términos de las dimensiones de la tierra (referencia física).

Los romanos tenían en una de sus medidas como base el pie que fue dividido en 12 pulgadas, 1000 pasos midieron una milla romana que está razonablemente cerca de la milla británica según lo utilizado hoy.

Carlos Magno (742-814) rey de los francos y emperador de occidente creo un sistema único de medidas en todo su reino.

En la época feudal, el rey, nobles y el clero rivalizan para imponer en sus dominios su sistema de pesas y medidas.

Continuando con la historia, Inglaterra fue un país invadido por un amplio sistema de medidas que traían los emigrantes. En el año 1300 la realeza británica ordeno asignar que las pesas y las medidas tengan una gran lista de definiciones de medición que deberían ser usadas en ese reino. De alguna manera era la tentativa a regulizar o estandarizar el uso de dichas medidas, resulto con tal éxito que duro aproximadamente 600 años.

Al correr los años los problemas en vez de bajar aumentaron, los científicos en esa época se preguntaban ¿Cómo idear un sistema de medidas universal? ¿Qué hacía falta definir?, por ejemplo, una unidad de distancia que no dependiera de cosas tan variables y fortuitas como el tamaño del pulgar del que mide, o del pide del rey en turno.

A los problemas anteriores se agregaba el problema de racionalización 1585 en su libro “el décimo” simón stevin sugiere que un sistema decimal sea utilizado para los pesos y las medida, invención, y las divisiones del grado del arco.

En 1670 Gabriel Mouton párroco de la iglesia San Pablo de la ciudad francesa de Lyon, se le ocurrió definir una unidad de distancia basada en las dimensiones de la tierra. También tuvo la ocurrencia de que las unidades fraccionarias no fueran como los de otros sistemas, por ejemplo en que 12 pulgadas hagan un pie y 3 pies una yarda, sino decimales: que fueran divisiones entre 10 unas de otras.

Otros propusieron que la unidad de distancia fuera la longitud de un péndulo que va y viene en un segundo. La idea era buena, pero no tanto: el movimiento del péndulo se altera con la intensidad de la gravedad y esta varía de un lugar a otro. El cambio es muy pequeño, pero ya se podía detectar en el siglo XVII.

La revolución francesa exigía a un soberano que impusiera autoridad para tener un solo rey, y una sola medida. Una frase descrita por Arthur Young señala la abundancia de medidas que presentaba Francia en esa época. En 1790, la asamblea Nacional Francesa encargo a la academia de ciencias diseñar un sistema de unidades decimal simple, esta creo un sistema simple y científico. La unidad de la longitud era una porción de la circunferencia de la tierra. Las medidas para la capacidad (volumen) y la masa debían ser derivadas de la unidad de la longitud, así relacionado las unidades básicas del sistema el uno al otro y a la naturaleza.

En el mismo año Thomas Jefferson propuso un sistema decimal basado en la medida para los Estados Unidos. De cual se deriva la primera modernidad decimal del mundo (el dólar de estados unidos, el cual consiste en 100 centavos).

De otra manera los más grandes y más pequeños de cada unidad eran creados multiplicando o dividiendo las unidades básicas por 10. Esta característica proporciono una gran conveniencia a los usuarios del sistema, eliminando la necesidad de los cálculos tales como dividiéndose por 16 (convertir libras a onzas) o multiplicar por 12 (convertir pies a pulgadas). Los cálculos similares en el sistema métrico podían ser realizados simplemente cambiando de puesto la coma así, de esta forma queda establecido el sistema métrico es un “base-10” o sistema “decimal”.

La comisión asigno el metro conocido- metro- a la unidad de la longitud. Este nombre fue derivado del metrón griego que significa “una medida”.

El estándar físico que representaba el metro debía ser construido de modo que igualara la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre.

La unidad métrica inicial de la masa, el “grama”, fue definido como la masa de un centímetro cubico (un cubo que es 0.01 metro en cada lado) de agua en su temperatura de la densidad máxima. El decímetro cubico (un 0,1 metro en cada lado) fue elegido como la unidad para la capacidad. La medida fluida del volumen para el decímetro cubico fue dada el “el litro conocido”.

El proceso culmino en la proclamación el 22 de junio de 1799 del sistema métrico con la entrega de los archivos de la republica de los patrones del metro y el kilogramo, confeccionados en aleación de platino, presenciado por funcionarios del gobierno francés y de varios países invitados y muchos de los más renombrados sabios de la época.

Pese a la adopción oficial de sistema métrico, ni siquiera los franceses lo usaron en seguida. Napoleón tuvo que permitir que se siguiera usando el viejo sistema medieval de medidas y no fue hasta 1840 cuando el sistema métrico decimal se convirtió en el único legal en Francia. Aunque el sistema métrico no fue aceptado con entusiasmo al principio, la adopción por otras naciones ocurrió constantemente después de que Francia lo hizo obligatorio.

Para las mismas fechas Gauss promovió fuertemente el uso de este sistema métrico, junto con el segundo definido en astronomía, como sistema de las unidades coherente para las ciencias físicas. Gauss era el primero en hacer medidas absolutas de la fuerza magnética de la tierra en términos de un sistema decimal basada en las tres unidades mecánicas milímetro, gramo y segundo para respectivamente, las cantidades longitud, masa y tiempo y en conjunto con Weber ampliaron estas medidas para incluir fenómenos eléctricos.

El sistema se deriva de las propiedades de objetos de la naturaleza, concretamente, el tamaño de la tierra y el peso del agua y en relaciones sencillas entre la unidad y la otra. Posteriores mejoras en la medición tanto del tamaño de la tierra como de las propiedades del agua resultaron en discrepancias con los patrones.

La revolución industrial estaba ya en camino y la normalización de las piezas mecánicas, fundamentalmente tornillos y tuercas, era de mayor importancia y estos dependían de mediciones precisas. Se empieza a generar el caos científico, a pesar de que las discrepancias que se encontraron habrían quedado totalmente enmascaradas en las tolerancias de fabricación de la época, cambiar los patrones de medida para ajustarse a las nuevas mediciones hubiera sido impráctico particularmente cuando nuevos y mejores instrumentos acabarían encontrando nuevos valores cada vez más precisos.

Los científicos han desarrollado y adoptado al sistema métrico para simplificar sus cálculos y para promover la comunicación a través de límites nacionales.

En 1860, Gran Bretaña, Estados Unidos y Alemania hicieron movimientos para adoptar el sistema métrico. Llego a ser legal en Gran Bretaña en 1864 pero una ley que fue aprobada por la cámara de los comunes para requerir su uso a través del imperio británico, la cual nunca se hizo obligatorio.

En ese mismo año la electricidad y el magnetismo fueron desarrollados más a fondo bajo dirección activa del Maxwell y de Thompson, con la asociación británica para el adelanto de la ciencia (BAAS). Formularon el requisito para un sistema de unidades coherente con las unidades base y que a su vez derivaron unidades.

En 1866 llego a ser legal en Gran Bretaña y Estados Unidos, aunque su uso no fue obligatorio. En 1868 los alemanes aprobaron la legislación en 1868, haciendo uso del sistema métrico que fue hecho obligatorio.

En 1874 BAAS introdujo el sistema de CGS, un sistema coherente tridimensional de la unidad basado en las tres unidades mecánicas centímetro, gramo y segundo, con los prefijos que se extienden de micro a mega para expresar submúltiplos y múltiplos decimales. El desarrollo siguiente de la física como ciencia fue basado en gran parte en este sistema.

En 1875, Francia dio a conocer oficialmente al mundo del Sistema Métrico Decimal con la celebración de la convención del metro. Dentro de la convención del metro. Dentro de la convención del metro, se creó la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), y la oficina internacional de pesas y medidas (BIPM)

El sistema métrico se diseñó teniendo en cuenta varios objetivos:

Neutral y universal, los diseñadores del sistema métrico querían que fuera lo más neutral posible para facilitar su más amplia opción.

Cualquier laboratorio debía poder reproducirlas, en todos los países habrían de referir sus patrones al patrón del país que tuviera los originales.

Múltiplos decimales, todos los múltiplos y submúltiplos de las unidades bases serian en base a potencias decimales

Prefijos comunes, todas las unidades derivadas habrían de usar un mismo conjunto de prefijos para indicar cada múltiplo. Por ejemplo, kilo se usaría tanto para múltiplos de peso (kilogramo) como de longitud (kilogramo) en ambos casos indicando 1000 unidades bases.

Práctica, las nueves unidades deberían ser cercanas a valores de uso corriente en aquel entonces.

Las unidades MKS que representan metro, kilogramo y el segundo fueron utilizados más y más en transacciones comerciales, la ingeniería, y otras áreas prácticas. Se empezaba un cierto malestar entre los usuarios de unidades métricas, porque la necesidad de traducir entre las unidades de CGS y MKS fue contra el ideal métrico de un sistema que media universal.

Después del establecimiento de la convención del metro el CIPM se concentró en la construcción de los nuevos prototipos que tomaban el metro y el kilogramo como las unidades base de la longitud y de la masa. En 1889la CGPM sanciono los prototipos internacionales para el metro y el kilogramo. Junto con el segundo astronómico con unidad del tiempo, estas unidades constituyeron un sistema mecánico tridimensional de la unidad similar al sistema de CGS, pero con las unidades base metro, kilogramo.

En 1893, estos prototipos métricos eran “estándares fundamentales declarados de la longitud y la masa”, desde esa fecha, la yarda, la libra, etc. Se han definido oficialmente en términos del sistema métrico.

Después de una investigación internacional por el BIPM, que comenzó en 1948, el 10º CPGM, en 1954, aprobó la introducción del amper, del kelvin y de la candela

como unidades base, respectivamente, para la intensidad de corriente eléctrica, temperatura termodinámica e intensidad luminosa.

El sistema métrico fue oficialmente denominado Sistema Internacional de Unidades (SI) por la 〖11〗^a CPGM en 1960. En ese mismo año se hizo la cuarta definición del metro que estaba en función de radiación del Kriptón 86.

Inicia una nueva etapa, la computadora y la exploración espacial

Las enmiendas de educación en 1974 efectuadas en Estados Unidos (el derecho público 92-380) establecieron a las agencias y a instituciones educativas que preparan estudiantes para utilizar el sistema métrico de medidas como parte del sistema métrico de medida como parte del programa educativo regular.

En 1983, en la 〖17〗^a CPGM, se estableció la quinta y actual definición del metro en función de la velocidad de la luz.

En 1994, el acto de empaquetamiento y de etiquetado (FPLA) fue enmendado por la Administración de Alimentos y Drogas (FDA) para requerir el uso de unidades dobles (libra-pulgada y métrico) en todos los productos de consumos norteamericano.

En 1996, las observaciones de la temperatura superficial en informes nacionales del servicio METAR/TAF del tiempo ahora se transmiten en grados Celsius. Es importante destacar que la resolución de cambiar de grado centígrado a grado Celsius fue emitida en 1948.

REFERENCIAS

CENAM. (2003). El Sistema Internacional de Unidades (SI). Publicación técnica CNM-MMM-PT-0. CENAM, centro nacional de metrología, división metrología de Masa.

ISO 17000. (2004).International standard: Conformity assessment – Vocabulary and general principles. ISO, International Organization for Standardization.

Lloyd, Robin (1999). Metric Mishap Caused Loss of NASA Orbiter. Fecha de revisión: 1999-09-30. CNN en:

www.cnn.com/TECH/space/9909/30/mars.metric.02

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