Para medir distancias, era natural que el hombre utilizara como base sus propias dimensiones. Así surgieron la pulgada, el ancho del dedo pulgar; el palmo, la anchura de la palma de la mano con los dedos abiertos; el pie, la longitud del pie humano; el codo, la distancia desde el codo hasta el extremo del dedo corazón; la braza, la distancia entre las dos manos con los brazos extendidos; el paso, la distancia entre la posición de los dos pies cuando se camina; y así sucesivamente.
Este sistema de medidas tiene dos problemas. El primero, que esas longitudes dependen de cada persona. El segundo, que no son múltiplos sencillos las unas de las otras. Para resolver el primer problema, se introdujeron valores estándar. Para resolver el segundo problema, algunas de las medidas se modificaron ligeramente. Así, en Inglaterra, la pulgada se aproximó por la doceava parte del pie. Esto introdujo un tercer problema, porque cada país eligió unos valores estándar diferentes y realizó las aproximaciones a su manera.
El primero en sugerir la conveniencia de adoptar un
sistema de medidas unificado e internacional fue un matemático francés, Gabriel
Mouton, que lo hizo en 1670, pero su sugerencia solo fue adoptada más de un
siglo después, durante la Revolución Francesa, porque los revolucionarios
pensaban que con ellos comenzaba una nueva era y querían romper con las
ataduras del pasado. Por eso inventaron un nuevo calendario, que fracasó, y un
nuevo sistema de medidas, que por su sencillez pronto se extendió por casi toda
Europa.
La unidad fundamental del nuevo sistema se llamó metro (medida). Los múltiplos y
submúltiplos de la unidad fundamental se obtenían multiplicando o dividiendo
por potencias de diez. Por eso su nombre completo pasó a ser sistema
métrico decimal.
El metro se definió como la
diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre que pasa por París. Eso es lo mismo que asignar,
por definición, a la circunferencia de la Tierra, la longitud de 40.000
kilómetros (40 millones de metros). Esta definición tenía el problema de que
medir exactamente dicha longitud es muy difícil, y aunque se realizaron expediciones
a lugares remotos, había errores considerables. Por eso, la Primera Conferencia
General de Pesas y Medidas de 1889 (I CGPM) cambió la definición del metro por
esta otra:
La
longitud del metro es la longitud del prototipo internacional depositado en los
Archivos de Francia, construido de platino aleado con el 10% de iridio.
Se eligió esa aleación porque su longitud depende
muy poco de las condiciones ambientales (humedad y temperatura). Cada país
consiguió una copia del metro patrón, cuyo error, comparado con el original,
era inferior a 0,01 milímetros.
Durante el siglo XX, la precisión de las medidas
creció, y se necesitaron nuevas definiciones del metro. La XI CGPM de 1960 estableció
esta otra, que aumentaba mil veces la precisión:
El
metro es la longitud igual a 1.650.763,73 unidades de onda en el vacío de la
radiación de la transición entre los niveles 2p10 y 5d5
del átomo de criptón 86.
Pero también esta precisión se quedó corta, y en
1983 la XVII CGPM adoptó la siguiente definición del metro, que sigue en vigor
y proporciona una precisión 25 veces superior a la de la definición anterior:
El
metro es la longitud del trayecto recorrido por la luz en el vacío durante
1/299.792.458 segundos.
A esto hay que añadir los prefijos para múltiplos y
submúltiplos que, desde el último ajuste de la XXVII CGPM de 2022, abarcan
desde 10-30 hasta 1030. Con ellas, la definición del
metro es útil para todas las aplicaciones prácticas que se pueden realizar en
la Tierra y en el sistema solar, pero no se utiliza para las distancias que nos
separan de las estrellas y de otras galaxias, para las que se inventaron otras dos unidades.
La primera se llama año-luz y es la distancia que recorre la luz en un
año. Como la velocidad de la luz es igual a 299.792.458 metros por segundo,
para calcular la longitud del año-luz basta multiplicar esa velocidad por el
número de segundos que hay en un año (60×60×24×365,2422), con lo que
obtendremos el siguiente resultado:
1 año-luz = 9,46 petámetros
Donde 1 petámetro es 1015
metros o un billón de kilómetros.
La segunda unidad de
medida de distancias astronómicas se llama parsec,
abreviatura de parallax-second, que significa paralaje
de 1 segundo, y es la distancia desde la que se vería el radio de la
órbita de la Tierra alrededor del Sol bajo un ángulo de un segundo de arco:
1 parsec = 3,26 años-luz
El parsec es, por tanto, una unidad de medida
bastante próxima al año-luz. La elección de una u otra es cuestión de gustos.
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| Vía Láctea |
Dentro de nuestra galaxia (la Vía
Láctea)
estas dos unidades son muy útiles, pues su diámetro mide alrededor de 100.000
años-luz. Pero en cuanto pasamos a otras galaxias, las distancias se van a los
millones de años-luz (o a los megaparsecs), y para las más lejanas a los miles de millones
de años-luz (los gigaparsecs). No hace falta ir más allá, puesto que la
distancia máxima que podemos ver (la radiación cósmica de fondo de microondas)
se encuentra a unos 46.000 millones de años-luz de distancia, lo que equivale a
unos 14,11 gigaparsecs, o a unos 435 yottámetros (1024 metros).
Recuérdese que la luz que salió de la radiación
cósmica de fondo hace unos 13.800 millones de años ha tenido que atravesar un
universo en expansión, lo que ha llevado su longitud de onda hasta la zona de
las microondas, y la distancia que ha recorrido se ha ido alargando, hasta que
ahora es más de tres veces más larga. Por eso el radio del universo visible
desde donde estamos es igual a unos 46.000 millones de años-luz.
Encuentro muy clarificador el artículo. Vivimos con muchas medidas incomprensibles como las dimensiones en cm de un tablero de aglomerado, hasta que alguien te hace ver que la dimensión original está en pulgadas.
ResponderEliminarOtra fuente de confusión es que 1 billón no es lo mismo que 1 billion, uno es mil veces mayor que el otro.