Sistema Métrico (SI): Definición, unidades e historia

El sistema métrico decimal es un sistema de medida basado en los decimales. El sistema tiene unidades de medida para cada cantidad. Los nombres de la mayoría de las unidades de medida del sistema métrico tienen dos partes. Una parte es el nombre de la unidad y la otra es el prefijo. Por ejemplo, en el nombre "centímetro", la palabra "centi" es el prefijo y la palabra "metro" es el nombre de la unidad. A veces, como en el caso del metro, el litro y el gramo, no hay prefijo.

En el sistema métrico, todas las unidades tienen un "símbolo". Los símbolos son una forma abreviada de escribir los nombres de las unidades. Todos los países del mundo utilizan el mismo símbolo para una unidad, aunque tengan diferentes formas de escribir el nombre de la unidad en su totalidad. Por ejemplo

• En el Reino Unido se escribe "kilómetro".
• En Estados Unidos se escribe "kilómetro".
• En Portugal se escribe "quilómetro".
• En Vietnam se escribe "một kí lô mét".
• La gente escribe "کیلومیتر" en Arabia Saudí.
• La gente escribe "χιλιόμετρα" en Grecia.
• En Rusia se escribe "километр".
• La gente escribe "公里", "千米" o "粁" en China.
• En Japón se escribe "キロ" o "㌔".
• La gente escribe "킬로미터" en Corea del Sur.
• Todo el mundo utiliza el símbolo "km" para "kilómetro".

Nombres de las unidades

El sistema métrico se desarrolló por primera vez en Francia durante la Revolución Francesa. Una ley francesa aprobada en 1795 definió cinco unidades de medida. Tres de ellas se siguen utilizando hoy en día. Son el metro, que es la unidad de longitud, el gramo, que es la unidad de masa, y el litro, que es la unidad de volumen. Desde entonces se han desarrollado muchas otras unidades de medida y se han cambiado muchas definiciones. El sistema métrico tiene ahora unidades de medida para la energía, la potencia, la fuerza, la corriente eléctrica, la radiactividad y muchas otras. A continuación se enumeran las unidades de medida más utilizadas en el sistema métrico.

• Longitud

En el sistema métrico, la longitud se mide en metros. El símbolo del metro es la letra "m". El metro se definió originalmente como¹ ⁄_10,000,000 de la distancia entre el Polo Norte y el Ecuador en el meridiano que pasaba por París. En 1799, se fabricó una barra de platino que equivalía a esta longitud y se convirtió en el "prototipo de metro"

• Volumen

En el sistema métrico, el volumen se mide en litros. El símbolo del litro es la "L". En 1795 el Gobierno francés definió que un litro era el mismo volumen que el de un cubo de 10 centímetros de lado.

• Masa

En el sistema métrico, la masa se mide en gramos. El símbolo del gramo es la letra "g". En 1795 el Gobierno francés definió el gramo como la masa de un centímetro cúbico de agua en el punto de congelación del hielo. Esto era difícil de medir, por lo que en 1799 el Gobierno francés elaboró un "prototipo de kilogramo" (1.000 gramos o 35 onzas) de masa.

• Temperatura

En el sistema métrico, la temperatura se mide en grados Celsius. El símbolo de los grados Celsius es "°C". El agua se congela a "0 °C" y hierve a "100 °C".

• Tiempo

En el sistema métrico, la unidad de tiempo es el segundo. El segundo fue utilizado por primera vez como parte del sistema métrico por Carl Friedrich Gauss en 1832.

Las definiciones de las unidades se modifican a menudo. En 1960 se cambió la definición del metro. Desde entonces se define en términos de la velocidad de la luz. En 2019, el kilogramo se redefine en términos de la constante de Planck.

Prefijos

Si los números son demasiado grandes o demasiado pequeños, el sistema métrico utiliza prefijos para facilitar la comprensión de los números.

mili

El prefijo mili se utiliza para indicar que una medida es¹ ⁄₁₀₀₀ (o 0,001) de la medida base:

·         Hay 1000 miligramos (mg) en un gramo.

·         Hay 1000 milímetros (mm) en un metro.

·         Hay 1000 mililitros (mL) en un litro.

centi

El prefijo centi se utiliza para indicar que una medida es¹ ⁄₁₀₀ (o 0,01) de la medida base:

·         Hay 100 centímetros (cm) en un metro.

·         Hay 100 centilitros (cL) en un litro.

kilo

El prefijo kilo se utiliza para mostrar que una medida es 1000 veces mayor que la medida base:

·         Hay 1000 gramos en un kilogramo (kg).

·         Hay 1000 metros en un kilómetro (km).

Hay muchos otros prefijos. Algunos de ellos son

micro que significa una millonésima (¹ ⁄_1,000,000 ). El símbolo de "micro" es la letra griega μ (llamada "mu").

deci que significa una décima parte (¹ ⁄₁₀ ). El símbolo de "deci" es "d".

mega que significa un millón (1.000.000). El símbolo de "mega" es "M". Hay que tener cuidado de no confundir la "m" (de "milli") y la "M" (de "mega").

 

Estas tablas le ayudarán a estimar el tamaño de diferentes longitudes o masas en el sistema métrico. En estas tablas:

• La palabra "imperial" es la abreviatura de las unidades imperiales, que son las unidades de medida que se han utilizado tradicionalmente en el Reino Unido.
• La palabra "Customary" es la abreviatura de U.S. customary units, que son unidades de medida que se han utilizado tradicionalmente en Estados Unidos.

Longitud

Masa

Algunos nombres del sistema métrico se escriben de forma diferente en inglés británico y en inglés americano y filipino.

• La palabra métrica se utiliza en el inglés británico mientras que la palabra metro se utiliza en el inglés americano.
• La palabra litro se utiliza en el inglés británico mientras que la palabra litro se utiliza en el inglés americano.
• La palabra gram se utiliza tanto en el inglés británico como en el americano. La palabra gramme también se puede utilizar en el inglés británico, pero muchos británicos piensan que es algo anticuado.

La Convención del metro

En 1875, representantes de los gobiernos de veinte países diferentes se reunieron en París para discutir sobre pesos y medidas. Diecisiete de los países firmaron un tratado sobre pesos y medidas. El tratado se llamó "La Convención del Metro". Los países que firmaron fueron: Confederación Argentina, Austria-Hungría, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Francia, Alemania, Italia, Perú, Portugal, Rusia, España, Suecia y Noruega, Suiza, Turquía, Estados Unidos y Venezuela. Acordaron:

• Crear una organización intergubernamental para administrar el tratado. Esta organización se llamó Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM).
• Francia debía encargarse de adquirir unos locales adecuados para el BIPM. Estos locales se convertirían en territorio neutral. Las oficinas y los laboratorios del BIPM se ubicarían en el lugar.
• Hacer 40 copias idénticas del kilogramo. Se eligió una como copia prototipo (o primaria). Esta copia se conoció como el "Prototipo Internacional del Kilogramo". Sustituyó al Kilogramme des archives como copia primaria del kilogramo en el mundo. El Kilogramme des archives se conservaría en los locales del BIPM.
• Hacer 30 copias idénticas del metro. Se eligió una como copia prototipo (o primaria). Esta copia se conoció como el "Prototipo Internacional del Metro". Sustituyó al Metre des archives como copia primaria del metro en todo el mundo. El Metre des archives se conservaría en los locales del BIPM.
• Entregar un ejemplar del metro y otro del kilogramo a cada país. Estos se llamarían "prototipos nacionales de metros" y "prototipos nacionales de kilogramos".
• Comparar el prototipo nacional de metros y kilogramos con los prototipos internacionales a intervalos regulares.
• Promover el uso del sistema métrico.

El Reino Unido y los Países Bajos acudieron a la conferencia pero no firmaron el tratado en ese momento. Tras un nuevo examen, el Reino Unido sí firmó el tratado en 1884 y los Países Bajos se convirtieron en miembros en 1929.

En 1889 los ejemplares del kilogramo y del metro estaban listos para ser entregados a los diferentes países que firmaron el tratado.

El Congreso de Estados Unidos ratificó el tratado en 1878. El Reino Unido firmó el tratado en 1884. Ninguno de los dos países aprobó leyes que hicieran obligatorio el uso del sistema métrico.

En 1921 la Convención del Metro se amplió para incluir todas las mediciones físicas, incluyendo el tiempo, la electricidad y la temperatura.

En 1960 el BIPM publicó el "Sistema Internacional de Unidades" (o SI). El SI clarificó una serie de áreas del sistema métrico, especialmente en la ciencia y en la ingeniería. El BIPM también estandarizó la forma de escribir el SI haciéndolo igual para todos los idiomas.

Hay 16 onzas líquidas estadounidenses en una pinta estadounidense, pero hay 20 onzas líquidas imperiales [del Reino Unido] en una pinta imperial. La onza líquida estadounidense es mayor que la onza líquida imperial, pero la pinta imperial es mayor que la pinta estadounidense. En el año 1700 este tipo de situación era común en toda Europa. Cada país medía la longitud, el peso/masa y el volumen a su manera. A veces, diferentes países o ciudades utilizaban el mismo nombre para diferentes medidas. A veces, diferentes ciudades de un mismo país tenían diferentes formas de medir las cosas. En 1789 había un cuarto de millón de unidades de peso y medida diferentes en Francia.

Revolución Francesa

Durante la Revolución Francesa, los científicos franceses decidieron que sería mejor tener un nuevo sistema de pesos y medidas. El sistema sería el mismo en todas las provincias y ciudades francesas. También decidieron que sería más fácil si el nuevo sistema utilizara cifras de 10 en lugar de 12, 16 o 20, porque la gente suele contar en cifras de 10. El nuevo sistema se convirtió en el sistema oficial de medición en Francia en 1799. Uno de los dirigentes franceses, el marqués de Condorcet, declaró que "[el sistema métrico] es para todos y para siempre".

Decidieron que el nuevo sistema sería para todo el mundo en la Tierra y que la nueva unidad de longitud se llamaría "metro". Decidieron que habría 10.000 kilómetros (6.200 millas) entre el Polo Norte y el ecuador. Entre 1791 y 1798, dos topógrafos, Pierre Méchain y Jean-Baptiste Delambre, midieron la distancia entre las ciudades de Dunkerque y Barcelona utilizando antiguas unidades francesas, y utilizaron las estrellas para medir sus latitudes. Utilizaron esta información para calcular que la longitud del metro debía ser de 443,296 lignes. En 1798 los científicos franceses fabricaron una barra de platino que medía exactamente un metro. Guardaron esta barra en los archivos franceses. La llamaron el metro de los archivos. Las personas que fabricaban reglas de un metro podían comprobar que sus reglas tenían la misma longitud que el metre des archives. Otros científicos fabricaron una pesa de un kilogramo de platino que también se colocó en los archivos. Esta pesa se llamó el kilogramo des archives.

Primer intento de métrica en Francia

En 1799 el sistema métrico se hizo obligatorio, es decir, se obligó a la gente a utilizarlo por ley, en la región que rodea a París. Esto causó mucha confusión porque la policía aplicaba las nuevas medidas pero los clientes preferían las antiguas. Así que los comerciantes tenían que tener las dos cosas. La gente empezó a preocuparse de que las nuevas medidas se utilizaran para engañarles. Los políticos intentaron educar y convencer a la gente para que utilizara el sistema métrico, pero la gente rechazó el sistema métrico. En 1800 el gobierno trató de hacer aceptable el sistema cambiando los nombres de las unidades a los nombres más sencillos que se utilizaban antes de la medición. Por ejemplo, el decímetro, el centímetro y el milímetro pasaron a llamarse palme (mano), doigt (dedo) y trait (trazo).

En 1799 Napoleón se convirtió en el líder de Francia. En 1812 había conquistado la mayor parte de Europa. Introdujo el sistema métrico en los países que conquistó. En 1815 fue derrotado en la batalla de Waterloo. Tras la derrota de Napoleón, la mayoría de los países volvieron a utilizar sus antiguos sistemas de medida.

Durante esta época, el sistema métrico todavía era el sistema de medida oficial en Francia. Y todavía tenía nombres de unidades simplificados. Pero el pueblo francés siguió utilizando las medidas a las que estaba acostumbrado. El gobierno francés intentó persuadir al pueblo para que se convirtiera. Produjeron en masa reglas métricas. Intentaron enseñar al pueblo a utilizar las medidas métricas y ordenaron a la policía que castigara a las personas que no quisieran cooperar. Finalmente, el gobierno dejó de intentarlo y retiró el sistema métrico.

Francia abandona el sistema métrico

El 12 de febrero de 1812, Francia dejó de utilizar el sistema métrico y empezó a utilizar un nuevo sistema llamado mesures usuelles. El nuevo sistema se basaba en muchas de las antiguas unidades premétricas. Las antiguas unidades fueron redefinidas para ser números redondos o fracciones de las unidades métricas retiradas. Por ejemplo, el livre (libra) se reintrodujo y pasó de 489 gramos a 500 gramos. La toise se redefinió como 2 metros. La toise tenía 6 pied (pies), que pasaron de 324,8 mm a¹ ⁄₃ de un metro (333,33 mm). El pied tenía 12 pouces (pulgadas) y el pouce tenía 12 lignes.

Segundo intento de metricidad en Francia

En 1837, la Monarquía de Julio reactivó las leyes de medición en Francia y en 1840 el sistema se hizo obligatorio en toda Francia, casi 50 años después de su introducción.

Adopción más amplia del sistema métrico

Durante el siglo XIX muchos países pequeños comenzaron a cooperar entre sí. En 1815 se formó el Reino de los Países Bajos a partir de diecisiete pequeños estados. Cada estado tenía su propio sistema de medida. En 1820 decidieron que sería mejor que todos utilizaran el sistema métrico.

En 1815 se formó la Confederación Alemana. Era una asociación de 39 estados diferentes. Cada estado tenía su propio sistema de medidas. En 1834 la Confederación Alemana formó una unión aduanera llamada Zollverein. En 1851 el Zollverein decidió utilizar unidades métricas para el comercio entre los distintos estados. En 1871, la mayoría de los estados de la Confederación Alemana se unieron para formar el Imperio Alemán. El Imperio Alemán siguió utilizando el sistema métrico.

Ese mismo año, Italia también se formó a partir de un gran número de pequeños estados. Italia también decidió utilizar el sistema métrico en lugar de elegir uno de los antiguos sistemas de medida.

En 1875, muchos países europeos y latinoamericanos ya utilizaban el sistema métrico. Entre estos países se encontraban Francia, Alemania, Italia, España, Portugal, Brasil, México, Argentina, Perú y Colombia. Entre 1875 y 1914 muchos más países, como Noruega, Suecia, Dinamarca, Finlandia, Paraguay, Filipinas y Vietnam, empezaron a utilizar el sistema métrico. En 1917, durante la revolución bolchevique, la URSS (actual Rusia) adoptó el sistema métrico. Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, la mayoría de los países no anglófonos habían adoptado el sistema métrico.

Estados Unidos

En 1866, después de que la mayoría de los países sudamericanos empezaran a utilizar el sistema métrico, los Estados Unidos aprobaron una ley que permitía utilizar el sistema métrico o las unidades habituales de los Estados Unidos para el comercio. Antes de 1893, la yarda se definía como la longitud de la "yarda estándar" que mantenía el Tesoro de Estados Unidos. La libra se definía como la masa de la "libra estándar". En 1893 el Congreso de los Estados Unidos aprobó la Orden Mendenhall. Esta orden definió la yarda como exactamente³⁶⁰⁰ ⁄₃₉₃₇ metros y la libra como exactamente 0,4535924277 kilogramos. La orden sólo cambió las definiciones de la libra y la yarda. No tuvo ningún otro efecto en la vida de las personas.

En 1975, la Ley de Conversión Métrica inició un proceso formal de medición. La medición debía ser voluntaria. Debía ser coordinada por la Junta Métrica de Estados Unidos. En 1988, la Ley Ómnibus de Comercio y Competitividad estableció que debían utilizarse unidades métricas en todos los proyectos federales. La ley no se aplicaba a los proyectos estatales. Algunos estados exigieron que se utilizaran las unidades métricas, pero otros no lo hicieron. Algunas industrias cambiaron al uso de unidades métricas pero otras no lo hicieron. Los refrescos se venden en cantidades métricas. La leche se vende en unidades habituales. Las unidades métricas se utilizan ampliamente en el diseño de automóviles. Los aviones, como el Boeing 787 Dreamliner, se diseñaron utilizando principalmente unidades consuetudinarias.

Algunas personas en Estados Unidos quieren completar el cambio al sistema métrico. Dicen que facilitará las cosas a todo el mundo. Otras personas dicen que costará demasiado dinero. Algunas personas quieren utilizar el sistema métrico porque facilitará la exportación de productos. Otras personas dicen que el sistema métrico sólo puede funcionar si los cincuenta estados se metrifican al mismo tiempo. Esto no ocurrirá a menos que el Gobierno Federal tome la iniciativa.

Reino Unido

En 1897 el Reino Unido aprobó una ley que permitía utilizar el sistema métrico o las unidades imperiales para el comercio. A finales de los años 60, tres cuartas partes de las exportaciones británicas se dirigían a países que utilizaban el sistema métrico. Sin embargo, la población del Reino Unido seguía utilizando las unidades imperiales. En 1969 se creó la Junta de Metrización para ayudar a Gran Bretaña a cambiar al sistema métrico. Cada empresa tenía que pagar sus propios gastos. Algunas empresas se ahorraron mucho dinero al cambiar al sistema métrico porque podían fabricar los mismos productos para la exportación que los que hacían para vender en el Reino Unido. Por ejemplo, casi todos los coches de motor utilizan tuercas y tornillos de tamaño métrico. Otras empresas perdieron dinero porque tuvieron que hacer muchos cambios pero no obtuvieron ningún beneficio de los mismos.

Cuando se cerró la Junta de Metrización en 1981, la mayor parte del gobierno y de la industria había cambiado al sistema métrico, pero muchas cosas cotidianas, como las señales de tráfico, no se habían modificado. Una encuesta realizada en 2013 mostró que tanto las unidades métricas como las imperiales eran ampliamente utilizadas por los británicos en su vida privada.

• Conversión de unidades
• Sistema Internacional de Unidades, describe aspectos más avanzados del sistema métrico