¿Por qué los científicos utilizan el sistema métrico?

Si es un nativo o incluso un residente de los Estados Unidos desde hace mucho tiempo, probablemente haya internalizado dos cosas básicas sobre elsistema métrico: El resto del mundo lo usa como el sistema principal de medición para esencialmente todo lo que se puede medir, mientras que Estados Unidos en su mayor parte no lo hace.

Si es de fuera de los EE. UU., Sería razonable que se preguntara cuál es el atraco; después de todo, el sistema métrico es "obviamente" superior a todos los demás sistemas de medición, algunos de los cuales presentan unidades que son pintorescas más allá de toda descripción.

El sistema métrico es, en su mayor parte, un modelo de exquisita simetría y simplicidad matemáticas. No es difícil explicar por qué los científicos utilizan el sistema métrico para realizar mediciones científicas; estructurando las unidades pertenecientes a un determinadocantidad(por ejemplo, longitud, masa o temperatura) alrededor de potencias sucesivas de 10, los diferentes niveles de magnitud del sistema tienen un mínimo de sentido intuitivo. (¿Qué es más fácil de hacer en tu cabeza, convertir 10 kilómetros a metros o convertir 10 millas a pies?)

El sistema métrico es el sistema internacional de pesos y medidas. Se usa universalmente en la comunidad científica, pero decir que no se ha popularizado en los Estados Unidos subestimaría considerablemente la renuencia de esa nación a adaptarse en esta área. Como estadounidense, ¿cuándo es la última vez que recuerda haber comprado una cantidad conocida de litros de gasolina? ¿Conoce su propia altura en metros o su masa en kilogramos?

El sistema métrico es unsistema decimal- ese es el término técnico para cualquier cosa perteneciente al sistema árabe de numeración, del 0 al 9, utilizado en todo el mundo. En este sistema, cuando mueve el punto decimal de un número (el "punto" en un número) un lugar hacia la izquierda o hacia la derecha, divide o multiplica ese número por 10 respectivamente.

Se puede colocar un punto decimal al final de un número al que le falta uno, y colocar tantos ceros a la derecha como se desee, sin cambiar su valor. Esto puede resultar útil al prepararse para realizar conversiones entre unidades métricas: por ejemplo, 1 km = 1.000 km = 1.000 m, porque 1 km = 10³ metro.

El sistema métrico se adoptó oficialmente por primera vez en Francia en 1795, con especial énfasis en lametro, o metro (m), y el kilogramo (kg). Las raíces geográficas del sistema explican por qué "Sistema internacional" se abrevia "SI" - en francés, esto esSystème​ ​Internacional.) Después de la Revolución Francesa en 1789, los científicos deseaban una forma menos engorrosa de convertir entre unidades de la misma cantidad.

Observando solo las unidades de longitud no métricas modernas, considere lo extraño que es que un pie tenga 12 pulgadas, una yarda tenga 3 pies, un furlong tenga 220 yardas y una milla tenga 8 furlongs. Si alguien le pide que convierta 9.25 yardas en unidades más pequeñas, se esperaría que incluyera pies y pulgadas junto con un resto fraccional si fuera necesario. En este caso,

Pero, ¿cuántas pulgadas son 0,75 pies? Multiplicar este número por (12 pulgadas / 1 pie) da 9 pulgadas, por lo que la respuesta es 27 pies 9 pulgadas. No es una "ciencia espacial", ¡pero tampoco es conveniente!

Se decidió inteligentemente que se seleccionara como unidad base una constante física que presumiblemente nunca cambiaría.La distancia igual a 1 / 10,000,000 de la distancia desde cualquier polo al ecuador.fue seleccionada, una distancia ahora conocida como elmetro​.

• El metro es el punto de partida para una variedad de otras unidades métricas. Por ejemplo, la unidad estándar de masa, el kilogramo, se eligió para representar la cantidad de materia en exactamente 1 litro (L) de agua pura, que es 1/1000 de metro cúbico (m³).

El sistema métrico tiene siete unidades básicas de medida. "Básico" significa que la potencia de 10 implícita es el abanderado de todo el rango de esa cantidad. Esto suele ser por razones históricas o porque la unidad básica corresponde a algo en la experiencia común de la mayoría de las personas. Estos son, con más detalles:

​Longitud - metro (m):Esta es una medida de distancia pura, como en "¿Qué distancia hay de Nueva York a Londres?" o el desplazamiento de un objeto, como en "¿Qué tan lejos llegaste? en volar de Nueva York a Londres? "El estándar científico moderno se basa en la velocidad de la luz en el vacío, no en una porción de la Tierra superficie.

​Masa - kilogramo (kg):Anteriormente definida como la masa de 1 decímetro cúbico de agua, lo que hace que 1 litro (L) de agua sea igual a 1 kilogramo (kg), la definición moderna se determinó utilizando criterios "atómicos".

​Tiempo - segundo (s):Esta cantidad esencial permite definir y calcular el desplazamiento (m / s) y la aceleración (m / s²). Su inverso, ciclos por segundo, es esencial en el estudio de las ondas electromagnéticas, y la unidad para esto es hercios (Hz).

​Cantidad de sustancia - mol (mol):Un mol (mol) de cualquier sustancia contiene exactamente 6.02214076 × 10²³ Unidades básicas. Este número es esencialmente la base de la química moderna y debe su origen a las propiedades del elemento carbono, 1 mol del cual tiene una masa de exactamente 12 gramos (g).

​Corriente eléctrica - amperios (A o amperios):Esto representa la cantidad decarga eléctricapasar por un punto en el espacio por unidad de tiempo. 1 A es igual a un flujo de una unidad fundamental de carga (es decir, el de un protón o un electrón) por segundo.

​Temperatura - kelvin (K):La unidad básica de medición de temperatura también es la más oscura. Se eligió porque su punto cero representa la temperatura teórica más baja posible. En realidad, es la escala Celsius (C) desplazada hacia arriba en 273 grados, o 0 grados Celsius = 273 K.

• A diferencia de las escalas Celsius y Fahrenheit (F), que a menudo aparecen con un símbolo de grado (°), K no está acoplado a un símbolo de grado.

​Intensidad luminosa - candela (cd):Esta unidad más oscura describe la salida de objetos que emiten radiación electromagnética, como estrellas y bombillas.

Los científicos se benefician de un sistema común de medición para que puedan comunicar teorías, ideas y, lo que es más importante, datos de una manera que todos entiendan, si no intuitivamente, con la suficiente facilidad. (Algunos lectores pueden recordar los días en que las diferentes marcas de teléfonos Android tenían cada una un tipo único de cable de carga USB, en lugar del tipo universal disponible ahora. Es una analogía aproximada, pero la mayoría estaría de acuerdo en que este cambio en la industria ha hecho del mundo un lugar más fácil para todos los usuarios de Android).

Es virtualmente imposible comprender cualquier investigación moderna y rica en datos en el campo natural o físico. ciencias sin hacer referencia al sistema métrico y ser capaz de contextualizar los números y unidades que incluye.

El Congreso de los Estados Unidos aprobó laLey de conversión métrica de 1975en un esfuerzo inicial por incrementar el uso del sistema métrico en los Estados Unidos, pero no hizo nada para asegurar que fuera adoptado; era más un "globo de prueba". Este globo no flotó muy alto, y hoy, el principal Los defensores del uso del sistema métrico en los EE. UU. son ciertas agencias federales y ambiciosas educadores.

Una lista de prefijos comunes utilizados en el sistema métrico está disponible en Recursos. (Curiosidades interesantes: a pesar de su pequeño valor, el pF o picofaradio, una billonésima parte de un faradio, es un valor típico de la capacitancia en los circuitos eléctricos).