De kilos y de metros, o del metro que no mide un metro y el kilo que no pesa un kilo y que tienen que ver los gramos con los condes

Da la casualidad o causalidad, cada uno lo interprete a su gusto, que tal día como hoy falleció Isaac Newton, en su recuerdo y porque Jero me lo pidió, hoy hablaremos del Kilo y del Metro.

de aquí

Hablábamos hace tiempo de las medidas en la entrada De diestras y siniestras, tercera parte, o porqué los ingleses conducen por la izquierda, y de que los ingleses utilizan un sistema de medidas que no es el sistema internacional de medidas, adoptado en casi todo el mundo, en adelante SI, el SI se basa en 7 unidades físicas básicas, entre ellas las dos de las que trata la entrada de hoy, el metro y el kilo.

Hagamos un poco de historia, pero no tan lejos como el Imperio Romano, algo mas cercano a nosotros, la revolución francesa. 

En esa época, 1791, había un sinfín de medidas sin estandarizar, por lo que se decidió crear una serie de patrones, seis en un principio, que darían lugar al Sistema Métrico Decimal y después al SI. Una de las medidas que se quiso estandarizar fue la masa, lo que conocemos como peso es en realidad una fuerza, la propiedad de la materia es la masa, por eso en la entrada de manda romana, decía que una romana mide igual a ras del mar que en lo alto de una montaña, lo que no hace una báscula, que sí depende de la presión atmosférica, ya que la romana mide la masa y no el peso.

Vara castellana,
en Albacete es igual a 0.837 metros

Expresiones como "tener dos varas de medir" provienen de esa época, ya que por ejemplo, una vara podía medir entre 768 y 912 mm según en que parte de España estuviéramos, con lo cual si compro 20 varas de tela de 912 mm y las vendo como varas 768 mm, le estoy ganando 2880 mm en el negocio.

Es por todo este lío que la Academia Francesa de Ciencias decide establecer unos patrones universales para todas las medidas, toman 6 unidades básicas, Longitud (metro), Masa (kilogramo), Tiempo (segundo), Intensidad de corriente eléctrica (Amperio), Temperatura (Kelvin), Intensidad luminosa (Candela), y las definen, fijándolas para que fueran iguales en todo el mundo, en 1971 se añadió la Cantidad de sustancia (Mol).

Curioso que en 1791 se definieran y 1971 se añadiera la séptima unidad básica.

La primera definición que se hace del Kilo es la masa de 1000 centímetros cúbicos (un litro) de agua destilada al nivel del mar y con una temperatura de 3.98º centígrados, ya que es la temperatura y presión donde el agua alcanza su máxima densidad. Esta definición es muy difícil de reproducir ya que hay pequeñas variaciones de medida con la presión, por lo que se decide crear un patrón físico inmutable, y se opta en 1889 por un cilindro de aleación de platino e iridio en proporción 90-10, con los bordes redondeados y con un diámetro de 39 mm, esta aleación con esas características corresponde a la máxima aproximación a la primera definición, así, que se toma como patrón en la primera Conferencia General de Pesas y Medidas en 1889, ese patrón pasa a denominarse prototipo internacional del kilogramo (IPK) y el kilogramo queda definido como:

         la masa que tiene el prototipo internacional, compuesto de una aleación de platino e iridio, que se guarda en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en Sèvres, cerca de París (Francia).

De este patrón se hacen 42 copias que se envían a las oficinas de metrología de los países firmantes de la conferencia para que se tengan como patrón en los países firmantes, a España le tocan por sorteo dos copias la K3  y la K24 por las que se pagan 26.556 francos de la época.

Actualmente en España se utiliza como referencia la copia K24 que se compara cada 4 años con 4 patrones de acero de referencia de 1kg, de ahí se pasa a compararlos con múltiplos y submúltiplos del kilo, hasta cubrir los valores desde el miligramo hasta la tonelada. Estas comparaciones son las que nos valen para tener estandarizadas todas las pesas de España.

Tras mas de 100 años de existencia del patrón Kilogramo, se sabe que este ha variado su masa, pues en las tres veces que se ha sacado el patrón francés ha habido diferencias en las medidas con los otros seis patrones de referencia, por lo que se está buscando una definición que no se vea afectada por la materia de la que está hecho el patrón o por las condiciones físicas, es decir que esté basada en constantes físicas universales, que es lo que pasó con el patrón metro.

kilogramo y metro patrón de la
  Oficina Internacional de Pesos y medidas

Al tiempo que se definió el patrón Kilogramo, se definió el Metro como la diezmillonésima parte de la distancia que separa el polo de la línea del ecuador terrestre. Si este valor se expresara de manera análoga a como se define la milla náutica, se correspondería con la longitud de meridiano terrestre que forma un arco de 1/10 de segundo de grado centesimal. 

Tarea que se llevaría a cabo entre 1791 y 1798, mediante triangulación desde Dunkerque a Barcelona por Jean Baptiste Joseph Delambre y Pierre Méchain estableciendo el metro. Del cual, se hizo, al igual que del Kilogramo un patrón de platino e iridio del que también se hicieron copias y estuvo vigente hasta que al igual que ahora se quiere hacer con el Kilogramo se buscó una constante sobre la cual definir el metro, quedando la definición actual del metro queda de la siguiente forma:

         Un metro es la distancia que recorre la luz en el vacío durante un intervalo de 1/299792458 de segundo. (La velocidad de la luz en el vacío es de 299792458 m/s)

Dicho lo cual resulta que el metro actual no mide lo que un metro de 1791, según la definición original, y el kilo ha engordado unos 75 microgramos desde 1889...

Por cierto, el gramo es el término al cual se aplican los prefijos del SI. La razón por la que la unidad de masa tiene prefijo es histórica, la comisión que mandó Luis XVI para establecer el patrón de masa iba a llamar al kilogramo grave, un gramo era simplemente un nombre alternativo para un milésimo de grave, o miligrave, una tonelada era para 1000 graves, o kilograve, resulta que el sistema métrico no se empezó a utilizar hasta después de la revolución francesa, y como grave era un forma alternativa de nombrar a los condes, pues no era políticamente correcto en tiempos de guillotinas y donde la nobleza no estaba bien vista. Así que al final se utilizó el nombre de gramo y al patrón se lo llamó Kilogramo.

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