Origen e historias de las unidades

Cada unidad que usamos a diario tiene un nombre con una historia detrás. El metro nació del tamaño de la Tierra; el caballo de potencia, de una comparación con los caballos. Recorre el origen, la historia y la definición actual de las unidades que te rodean.

Metro (m)

Origen

Del griego métron (μέτρον), que significa «medida». El propio acto de medir dio nombre a la unidad.

La historia

En 1791 la Academia de Ciencias de Francia definió un metro como la diezmillonésima parte de la distancia del ecuador al Polo Norte, es decir, un cuarto del meridiano. Más tarde se fabricó un Prototipo Internacional del Metro de platino e iridio, que fue el patrón mundial de longitud desde 1889.

Definición actual

Desde 1983 el metro se define como la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299 792 458 de segundo, fijando la velocidad de la luz c en exactamente 299 792 458 m/s.

Metro (m) →

Fuentes: Wikipedia (en): Metre

Kilogramo (kg)

Origen

El prefijo de origen griego kilo- («mil») más el francés gramme (del latín tardío gramma): literalmente «mil gramos».

La historia

Durante más de un siglo el kilogramo se definió mediante el Prototipo Internacional del Kilogramo (apodado «Le Grand K»), un cilindro de 90 % platino y 10 % iridio guardado en una caja fuerte de la BIPM, cerca de París. Era el único patrón físico de masa, pero con las décadas el prototipo y sus copias se distanciaron en decenas de microgramos.

Definición actual

El 20 de mayo de 2019 el kilogramo se redefinió fijando la constante de Planck h en exactamente 6,62607015×10⁻³⁴ J·s, y el prototipo físico, tras 130 años, se retiró por fin.

Kilogramo (kg) →

Fuentes: Wikipedia (en): Kilogram ·Wikipedia (en): International Prototype of the Kilogram

Segundo (s)

Origen

Del latín secunda (pars) minuta, «la segunda pequeña división». Dividir una hora entre 60 da el «minuto» (primera división menor); dividir eso de nuevo entre 60 da el «segundo».

La historia

El segundo se definió durante mucho tiempo como 1/86 400 de un día solar medio (24 h × 60 × 60). Pero la rotación de la Tierra oscila ligeramente, así que hizo falta una referencia más estable.

Definición actual

En 1967 el segundo se definió como la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles hiperfinos del estado fundamental del átomo de cesio-133, anclando el tiempo al reloj atómico.

Segundo (s) →

Fuentes: Wikipedia (en): Second

Grado Celsius (°C)

Origen

En honor al astrónomo sueco Anders Celsius (1701-1744). El nombre «grado Celsius» y el símbolo °C fueron adoptados por la Conferencia General de Pesas y Medidas en 1948.

La historia

Celsius propuso su escala en 1742, pero la original era inversa a la actual: 0 era el punto de ebullición del agua y 100 el de congelación (a mayor número, más frío). La escala se invirtió tras su muerte (se atribuye a Carl von Linné, entre otros), quedando 0 = congelación y 100 = ebullición.

Definición actual

Hoy es la escala cotidiana en la que el agua se congela a 0 °C y hierve a 100 °C (a presión estándar). Un grado Celsius se define con exactamente el mismo tamaño que un kelvin.

Grado Celsius (°C) →

Fuentes: Wikipedia (en): Celsius ·Wikipedia (en): Anders Celsius

Grado Fahrenheit (°F)

Origen

En honor al físico y fabricante de instrumentos de origen alemán Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736).

La historia

Fahrenheit estableció su escala hacia 1724. Fijó 0 °F cerca de la temperatura mínima que produce una mezcla frigorífica de agua, hielo y cloruro de amonio (sal), y usó aproximadamente la temperatura del cuerpo humano como uno de los puntos de referencia (los detalles son objeto de debate).

Definición actual

En la definición moderna el agua se congela a 32 °F y hierve a 212 °F, una diferencia de exactamente 180 grados. Sigue de uso cotidiano en Estados Unidos y algunos otros lugares.

Grado Fahrenheit (°F) →

Fuentes: Wikipedia (en): Fahrenheit ·Wikipedia (en): Daniel Gabriel Fahrenheit

Kelvin (K)

Origen

En honor al físico de origen irlandés William Thomson, primer barón Kelvin (1824-1907), que eligió su título por el río Kelvin, que pasa junto a la Universidad de Glasgow.

La historia

Unidad de temperatura termodinámica del SI, el kelvin es una escala absoluta que parte del cero absoluto (la temperatura mínima teórica, donde cesa el movimiento molecular, unos −273,15 °C). Un kelvin tiene el mismo tamaño que un grado Celsius, así que sumar 273,15 a un valor en Celsius da kelvin.

Definición actual

Desde la redefinición de 2019, el kelvin se define fijando la constante de Boltzmann k en exactamente 1,380649×10⁻²³ J/K.

Kelvin (K) →

Fuentes: Wikipedia (en): Kelvin ·Wikipedia (en): William Thomson, 1st Baron Kelvin

Caballo de potencia (hp)

Origen

Literalmente «la potencia de un caballo»: una unidad de potencia ideada por el ingeniero escocés James Watt (1736-1819).

La historia

Watt definió el caballo de potencia para promocionar sus máquinas de vapor comparándolas con los caballos de tiro, la principal fuente de fuerza de la época, basándose en el ritmo al que un caballo podía elevar una carga. La unidad de potencia del SI, el vatio, lleva a su vez el nombre del propio Watt.

Definición actual

Un caballo de potencia mecánico equivale a unos 33 000 pies-libra-fuerza por minuto (ft·lbf/min), es decir, unos 745,7 vatios.

Caballo de potencia (hp) →

Fuentes: Wikipedia (en): Horsepower

Milla (mi)

Origen

Del latín mille passus (milia passuum), «mil pasos». Mille significa «mil».

La historia

La milla romana eran 1000 «pasos» —entendido un paso como una zancada completa, un avance de cada pie—, unos 1480 m en total. Las longitudes variaron según la región hasta que una ley inglesa de 1593 fijó la milla en 8 estadios (furlongs), o 5280 pies.

Definición actual

La milla internacional moderna se define como exactamente 1609,344 m (1,609344 km).

Milla (mi) →

Fuentes: Wikipedia (en): Mile

Pulgada (in)

Origen

Del latín uncia, «una doceava parte», la misma raíz que la onza. Una pulgada es la doceava parte de un pie.

La historia

Tradicionalmente se dice que deriva del ancho de un pulgar. La Inglaterra medieval también definía la pulgada como la longitud de tres granos de cebada (barleycorn) puestos en fila (1 pulgada = 3 granos de cebada).

Definición actual

La pulgada internacional moderna se define como exactamente 25,4 mm (2,54 cm).

Pulgada (in) →

Fuentes: Wikipedia (en): Inch

Nudo (kn)

Origen

Literalmente, de «nudo». Un nudo es una milla náutica por hora (unos 1,852 km/h) y se usa para la velocidad de barcos y aeronaves.

La historia

En la era de la vela, los marineros lanzaban al mar un trozo de madera atado a una cuerda (la corredera o log line) con nudos a intervalos regulares. Contando cuántos nudos salían en un tiempo fijo, medido con un reloj de arena, obtenían la velocidad del barco; de ahí el nombre.

Definición actual

La milla náutica en que se basa corresponde a un minuto de latitud sobre un meridiano y hoy se define como exactamente 1852 m, de modo que un nudo son 1852 m/h.

Nudo (kn) →

Fuentes: Wikipedia (en): Knot (unit) ·Wikipedia (en): Nautical mile

Caloría (cal)

Origen

Del latín calor, «calor». Es una unidad de calor o energía.

La historia

Una caloría se define a grandes rasgos como el calor necesario para elevar un gramo de agua 1 °C (1 K), aunque el valor depende de la temperatura de referencia del agua (de ahí variantes como la caloría a 15 °C). Conviene recordar que la «Caloría» (Cal) de la nutrición es en realidad una kilocaloría (kcal, 1000 cal).

Definición actual

Una caloría equivale a unos 4,184 julios. La unidad de energía del SI es el julio, que es la que suele usar la ciencia.

Caloría (cal) →

Fuentes: Wikipedia (en): Calorie

Preguntas frecuentes

¿Por qué se redefinieron las unidades a partir de constantes físicas?

Los objetos físicos como un prototipo pueden perderse, dañarse o variar con el tiempo. Las constantes físicas, como la velocidad de la luz o la constante de Planck, son las mismas en todo el universo, así que basar las unidades en ellas permite que cualquiera reproduzca la misma unidad en cualquier momento y lugar, con mucha mayor precisión. En 2019, el kilogramo, el kelvin y otras unidades adoptaron este enfoque.

¿Cómo se definió por primera vez el metro?

En 1791 la Academia de Ciencias de Francia definió un metro como la diezmillonésima parte de la distancia del ecuador al Polo Norte (un cuarto del meridiano). Tras una época de prototipos físicos, desde 1983 se define como la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299 792 458 de segundo.

¿La "Caloría" de los alimentos es la misma que la "caloría" de la física?

En realidad son unidades distintas. La "Caloría" (Cal) de las etiquetas de alimentos es 1000 veces la caloría física (cal), es decir, una kilocaloría (kcal). Una caloría física es el calor necesario para elevar un gramo de agua aproximadamente 1 °C, unos 4,184 julios.

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