1.4: El Sistema Internacional de Unidades (SI)

Los resultados de un experimento científico deben ser comunicados para que sean de valor. Esto brinda una oportunidad para que otros científicos los revisen. También permite a la comunidad científica, y a veces al público en general, compartir nuevos conocimientos. La comunicación, sin embargo, no siempre es tan sencilla como podría parecer. La terminología ambigua a menudo puede convertir una declaración aparentemente clara en un pantano de malentendidos.

Como ejemplo, considera que alguien te dice que el pronóstico es un máximo de 25°. ¿Te pones una chaqueta de invierno, o ropa de verano? Si estás pensando en invierno, entonces interpretaste la temperatura como 25°F. Sin embargo, si se entendiera 25°C, que es igual a 77°F, una chaqueta de invierno estaría demasiado caliente. O considere llenar un auto con gasolina. Si estás en EU, estarás tratando en dólares por galón, mientras que, si estuvieras en Europa continental, estarás tratando en Euros por litro. Dado que el tipo de cambio de USD a Euros fluctúa y que hay aproximadamente 3.79 litros en 1 galón, es difícil simplemente comparar números entre los precios de la gasolina en Estados Unidos, y digamos, Francia, si no sabes qué unidades estás usando. Como último ejemplo, considere la velocidad 24 metros/seg. ¿Interpretas esto como cerca de los límites de velocidad de las autopistas en Estados Unidos? Es la misma velocidad que 53.7 millas por hora, probablemente un conjunto más familiar de unidades para la velocidad para la gente en Estados Unidos.

Si bien algunos de estos ejemplos pueden parecer cansados y exagerados, todavía muestran que incluso si conoces bien las conversiones de unidades, los muchos sistemas para medir cantidades pueden hacer que las cosas sean complejas y confusas. Incluso los científicos de cohetes se equivocan a veces, como se vio en 1999 cuando un orbitador enviado a Marte no pudo impulsarse correctamente a la órbita porque un equipo había utilizado mediciones métricas del sistema, mientras que otro había utilizado mediciones del sistema inglés. ^[1] Si en medio de esta mezcla, usted preguntara: “¿No sería más fácil tener una sola unidad para masa, una sola unidad para volumen, y expresar todas las masas o volúmenes en estas unidades”, no sería la primera persona en tener esa idea. La principal dificultad es que es difícil lograr que todos se pongan de acuerdo en un solo conjunto consistente de unidades. Algunas unidades son especialmente convenientes para algunas tareas. Por ejemplo, un patio se definió originalmente como la distancia desde la nariz de un hombre hasta el extremo de su pulgar cuando su brazo se sujetaba horizontalmente a un lado. Esto facilitó la medición de tela o cinta sujetando un extremo a la nariz y estirando la longitud de un brazo con la otra mano. Ahora que los bastones, los bastones de medidor y otros dispositivos están fácilmente disponibles, la utilidad original del patio se ha ido, pero aún medimos cinta y tela en esa misma unidad. Mucha gente probablemente estaría angustiada si se hiciera un cambio.

Los científicos no son tan diferentes de otras personas, ellos también tienen unidades favoritas que son especialmente adecuadas para ciertas áreas de investigación. Sin embargo, los científicos han presionado constantemente por la mejora y uniformidad en los sistemas de medición. La primera acción de este tipo ocurrió hace casi 200 años cuando, a raíz de la Revolución Francesa, el sistema métrico se extendió por la mayor parte de Europa continental y fue adoptado por científicos de todas partes. Estados Unidos casi siguió su ejemplo, pero en 1799 Thomas Jefferson no logró persuadir al Congreso de que un sistema basado en poderes de 10 era mucho más conveniente y eventualmente se convertiría en el estándar del mundo.

El sistema métrico ha experimentado una continua evolución y mejora desde su adopción original por Francia. A partir de 1899 se han llevado a cabo una serie de conferencias internacionales con el propósito de redefinir y regularizar el sistema de unidades. En 1960 la Undécima Conferencia sobre Pesos y Medidas propuso cambios importantes en el sistema métrico y sugirió un nuevo nombre —el Sistema Internacional de Unidades — para el sistema métrico revisado. (La abreviatura SI, del francés Système International, es de uso común.) Organismos científicos como la Oficina Nacional de Estándares de Estados Unidos y la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada han avalado a la SI.

En el corazón del SI se encuentran las siete unidades, listadas aquí. Todas las demás unidades se derivan de estas siete llamadas unidades base. Por ejemplo, las unidades para área y volumen pueden derivarse al cuadrar o cubicar la unidad por longitud. Algunas de las unidades base probablemente te sean familiares, mientras que otras, como el mole, la candela y el kelvin, pueden serlo menos. En lugar de definir ahora cada una de ellas, esperaremos hasta capítulos posteriores cuando se puedan describir detalladamente las unidades menos familiares, así como las cantidades que se utilizan para medir. La candela, que mide la intensidad de la luz, no es utilizada a menudo por los químicos, por lo que no le prestaremos más atención.

Cuadro\(\PageIndex{1}\): Las Siete Unidades Base del SI.

Cantidad (parámetro) Medida	abreviatura	Nombre de la Unidad	Símbolo para Unidad
Largo	L	medidor	m
Masa	m	kilogramo	kg
Tiempo	t	segundo	s
Corriente eléctrica	I	amperio	A
Temperatura	T	kelvin	K
Cantidad de sustancia	n	mole	mol
Intensidad luminosa	I v	candela	cd

Sitios Web

• NIST: Institutos Nacionales de Estándares y Tecnología. Física NIST [physics.nist.gov]
• Diccionario de Unidades de Medida: www.unc.edu/~rowlett/units/index.html
• Robin Lloyd. Percance métrico causó pérdida del orbitador de la NASA. CNN. 30 de septiembre de 1999. CNN [www.cnn.com]