La historia de la metrología

Por: Ana Sofía Padilla Alva

La metrología es una ciencia que por lo regular calificamos como muy lejana y que sólo los que se dedican a ciertas cosas tienen relación con ella. Pero debemos de observar con detenimiento nuestra vida cotidiana para darnos cuenta de que la metrología, sin duda alguna forma parte de nuestro entorno y de nuestras actividades comunes.

La metrología está presente cuando vemos el tiempo en el reloj, cuando analizamos la velocidad a la que viajamos en nuestro automóvil, al ingerir algún medicamento con cierta fórmula, al pesarnos en una báscula, en fin, simplemente al realizar cualquier transacción comercial utilizamos metrología sin darnos cuenta. Pero en realidad qué es metrología y donde nace esta ciencia. En este artículo abordaremos algunas definiciones de metrología y realizaremos un repaso en la historia para entender más esta ciencia.

¿Qué es metrología?

Existen múltiples aproximaciones a la definición de metrología. Por ejemplo, el Diccionario de la Real Academia Española define metrología como “la ciencia que tiene por objeto el estudio de los sistemas de pesas y medidas”. En cambio, en el Vocabulario Internacional de Metrología (2012) definen a la metrología como “ciencia de las mediciones y sus aplicaciones”.

Podríamos seguir recopilando definiciones de diferentes autores, y analizando sus diferencias y puntos de encuentro. Pero cada definición cambiará de acuerdo con el enfoque de estudio que se le estuviere dando.

Para efectos prácticos de este artículo vamos a conservar estas dos definiciones de metrología.

Los inicios de la metrología

Como todas las ciencias, la metrología tiene sus inicios muchos años atrás, pues ésta nace de la necesidad del ser humano de establecer valores cuantificables de las cosas que le rodeaban y de las actividades que realizaban.

En un principio utilizaban cosas que tuvieran a la mano y fueran ‘prácticas’ de utilizar, es por eso por lo que se comienzan a utilizar las medidas antropométricas, las cuales toman como base la anatomía del ser humano para realizar diferentes mediciones.

Algunos ejemplos de estas medidas incluían el codo, que se podía utilizar para medir retazos de pieles o telas para las vestimentas. También tenían el pie, que en conjunto ayudaba a medir áreas de terrenos para construir casas o tiendas para dormir y refugiarse del exterior, o el paso, que se utilizaba para cantidades de terreno más extensas donde se plantaban frutas, semillas y demás. Se implementó el uso de las manos con el palmo, el dedo y la pulgada, útiles para realizar mediciones más pequeñas.

También con estas medidas empiezan a utilizarse algunas equivalencias entre ellas, como por ejemplo una palma era equivalente a cuatro dedos o un pie que contenía cuatro palmas, un codo era un pie y medio, y así sucesivamente se fueron encontrando correspondencias en el cuerpo humano que permitían a nuestros antepasados realizar un sin número de actividades. Pero este sistema, por más práctico que fuere, traía consigo muchas injusticias cuando se realizaban las mediciones, pues anatómicamente encontramos variaciones en el cuerpo humano. Qué quiero decir con esto, que las medidas de un hombre de 1.75 de estatura no serían del mismo tamaño que las medidas de un hombre que mide 1.50.

Incorporación de la aritmética en las mediciones

Como ya hemos visto, las medidas antropométricas solían variar de acuerdo a cada cuerpo y esto levantaba injusticias en las transacciones y actividades que se derivaban de estas mediciones, por lo que se sigue buscando maneras ‘prácticas’ pero que puedan ser más ‘estandarizables’ para el uso común de la gente.

Así se incorporó la aritmética a las mediciones y se comenzaron a utilizar las fórmulas, cálculos y figuras geométricas, en especial los triángulos para realizar mediciones más concretas. Esta forma de medir se utilizaba sobre todo en la arquitectura y muchas veces en la agricultura para medir los tamaños de ciertos terrenos de sembradíos, entre muchas otras aplicaciones.

En este tipo de mediciones, los griegos, son quienes tienen especial influencia. Son ellos quienes recuperan conocimientos metrológicos que utilizaban los egipcios, y quienes tienen especial énfasis en expandir el conocimiento científico experimental.

Durante todo este tiempo se realizaron importantes avances en ámbitos científicos como la astronomía, la medición del tiempo, agricultura, física, etc., por consiguiente, se generaron grandes avances para la metrología.

En este gran periodo tenemos a Galileo Galilei, quien aporta instrumentos como los primeros termómetros, pero también cálculos y formulas para realizar mediciones más elaboradas y certeras. Galileo fue un gran científico que sienta las bases para el pensamiento científico moderno.

«Contar lo que se puede contar, medir lo que se puede medir y, lo que no se puede medir, hacerlo medible…»

Galileo Galilei

Sistema Internacional de Unidades

Después de el avance de las ciencias, la incorporación de los cálculos aritméticos a las mediciones, y en la búsqueda por reducir las disparidades entre las mediciones se llega al acuerdo de realizar ciertos patrones físicos, que permitieron ‘estandarizar’ un poco más las medidas. Así es como se inicia la fabricación y distribución de patrones, en donde se acuerdan medidas y se traducen a objetos físicos, por ejemplo, un palmo se traduce a un trozo de madera o algún metal de ciertas características, y estos pequeños patrones se van desarrollando para todas las magnitudes, posteriormente se distribuían a lo largo de las comunidades para que todos pudieran medir de la misma manera.

Nuevos intentos de desarrollar patrones más confiables traen consigo otro tipo de problemas, como lo fue el desgaste por uso. La fricción y el uso hacen que los materiales se vayan desgastando, así que cuando se analizaron estos pequeños patrones, se observaban diferencias en sus tamaños y la gente se comenzó a dar cuenta que al final seguían las injusticias y que no era una medida tan certera como se creía. Se fueron utilizando diferentes materiales, buscando el menor degaste posible, pero al final siempre se daban diferencias entre los patrones.

Es en 1790, cuando la Asamblea Nacional Francesa decide instaurar un nuevo sistema de medición, el sistema métrico-decimal. La primera unidad que se define es el metro, y se establece como ‘como una 10 millonésima parte de la distancia del polo norte al ecuador, utilizando el meridiano de París’. Estas mediciones estuvieron encargadas a dos científicos, quienes viajaron a dos puntos diferentes de la tierra sobre el meridiano de Paris y de ahí realizaron ciertas mediciones. Estos científicos son, Jean-Baptiste-Joseph Delambre, que viajó al norte, a Dunquerque, mientras que Pierre Méchain viajó al sur, a Barcelona. Con esta nueva hazaña se realizó un patrón físico tomando como base esta nueva medida calculada y se repartió por las comunidades, y así era como se comenzó el uso del metro.

No obstante, estos patrones, aún con mediciones más elaboradas basadas en la longitud de la tierra, al ser transformados a patrones físicos se seguía teniendo la variable del desgaste.

A raíz de investigaciones y acuerdos de múltiples individuos, se formó en 1875 la convención del metro, en la cuál se instauraron tres organismos, encargados de propagar y perfeccionar un sistema internacional de unidades que permitiera al mundo entero medir bajo las mismas condiciones y reducir las ‘injusticias’ que se venían arrastrando desde las civilizaciones antiguas. Estos comités son la Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), el Buró Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) y el Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM).

Gracias a los esfuerzos de grandes científicos unidos bajo estas organizaciones, en 1889 se definió el kilogramo como la masa del Gran K, una pesa de iridio y platino. Además, se materializó el metro con una barra igualmente de iridio y platino. Con estos nuevos patrones elaborados, se comenzó la distribución de patrones a todas partes del mundo, y así se sentaron las bases para el Sistema Internacional de Unidades.

Es hasta 1960, donde formalmente se estableció el Sistema Internacional de Unidades (SI), conformado por 6 unidades de base, el kilogramo para masa, el metro para longitud, el segundo para el tiempo, el amperio para la corriente eléctrica, el Kelvin para temperatura y la candela para la intensidad luminosa. En 1971, once años más tarde, se incorporó la séptima unidad de base para cantidad de sustancia, el mol.

La conformación del SI trajo consigo una gran unificación en las mediciones y un magnífico avance en la metrología, pues ahora todos hablaban el mismo idioma, y podían unir sus esfuerzos para trabajar por el desarrollo de esta gran ciencia.

Por consecuencia de estas cooperaciones internacionales, en 1970, comenzaron a surgir organismos regionales de metrología (Regional Metrology Organsisms, RMO´s por sus siglas en inglés) donde los centros nacionales de metrología (National Metrology Institutes, NMI’s por sus siglas en inglés) de cada país se reunían para comparar sus mediciones y para seguir innovando en esta ciencia. Desde entonces y todos los años siguientes han servido para desarrollar y estudiar más estas magnitudes. Con ayuda del CIPM, metrólogos de todo el mundo se reúnen para aportar sus conocimientos y avanzar en el desarrollo teórico y práctico de las mediciones y sus derivadas aplicaciones.

Resultando en la actualidad donde se han definido constantes que nos permiten unificar las unidades. Pasamos de los patrones físicos a los fenómenos físicos, que nos ayudan a tener una mejor precisión en las medidas.

La metrología en México

Cómo ya vimos la historia de la metrología ha sido influenciada por múltiples personajes de distintos países, pero es turno de analizar cómo ha sido el devenir histórico de la metrología en México.

La metrología en México, como en el mundo se remonta a las culturas del México prehispánico. En donde estas civilizaciones desarrollaron sus propios métodos de medida con respecto a su cuerpo (medidas antropométricas), pero también establecieron patrones con respecto a fenómenos meteorológicos y astronómicos.

Los Mexicas desarrollaron un lenguaje específico para denominar las medidas antropométricas y fueron convencionalmente adoptadas por las comunidades vecinas.

Algunos ejemplos de este vocabulario son:

• “Cenmaitl”: era la distancia entre una mano y la otra mano con los brazos extendidos, la cual era de aproximadamente 1,60 y 1,65 metros.
• “Cemacolli”: era la distancia del hombro a la punta del dedo anular, la cual era de aproximadamente 80 centímetros.
• “Cemmolicpitl”: comprendía la distancia del codo a la punta del dedo anular.
• “Cemmolicpitl”: comprendía la distancia del codo a la punta del dedo anular.
• “Zontle”: comprendían 400 unidades de leña.
• “Jiquipil”: comprendían 8 mil unidades de granos.

Este sistema contaba con unidades numéricas vigesimales, por lo que la veintena era la unidad de medida. Por ejemplo 20 veintenas conformaban un “zontle” y 20 veintenas de veintenas un “jiquipil”. Este sistema en realidad es parte de un sistema métrico fundamental en la historia mexicana.

Durante la época colonial se conservaron algunos de estos patrones, aunque otros se complementaron con patrones europeos para satisfacer las necesidades del periodo.

En los inicios de la colonia, la carga indígena también era calculada mediante la denominada “media fanega”. Es decir, en términos de capacidad equivalía aproximadamente a 27 litros. Su equivalencia en peso se establecía en “arrobas”, y cada carga normalmente era de dos arrobas, equivalentes a su vez a 23 kilogramos. La expresión “carga” tuvo otras variantes. Para la cuenta de mantas, ésta equivalía a 20 unidades. Y para el caso del cacao, el mismo término se utilizó para referirse a 24 000 granos.

Además, se implementaron medidas y patrones también volumétricos:

• “Centlachipinilli o centlachipintli”: unidad menor para líquidos que significa “una gota de algo”. En este caso,el instrumento para medir consistía en un pequeño recipiente, generalmente de barro, con acanaladura especial.
• “Cempopolli”: correspondía a la cantidad de líquido que podía absorber una bola de algodón del tamaño de mediohuevo.
• “Cemixcolli, cemacuáhuitl, cenxumatli y centcuauhxumatli”: correspondían a unidades cuya referencia eran cucharadas. Todas significan “una cucharada” y variaban únicamente en cuanto al tamaño, forma y material del instrumento.
• “Centlaolololli”: correspondía a una porción o pelota de materia blanda dentro de la cual estaba comprendido el Testal, que se refería a la porción de masa de maíz necesaria para hacer una tortilla.
• “Centlamapictli y centlamatzolli”: era una medición contada por puñados.
• “Acalli”: significaba una canoa y era considerada como unidad de medida para líquidos y sólidos. Otra medida similar era el “Cuauhacaltontli”.
• “Tlacompixtli”: era una medida equivalente a la fanega española de 54 litros aproximadamente.

El sistema de pesas y medidas en la época de la posconquista estuvo fundamentado en tres unidades básicas: la vara castellana para determinar longitud, la libra castellana para lo referente al peso y los segundos para especificar el tiempo. De estas unidades se derivaban las demás, sus múltiplos y submúltiplos, cuya variación no era decimal. Por ejemplo, la vara se dividía en tres pies; el pie en doce pulgadas; la pulgada en doce líneas y la línea en doce puntos. La legua, único múltiplo, equivalía a 5 000 varas. Las superficies se valoraban en varas cuadradas y los volúmenes en varas cúbicas.

De ahí podemos avanzar hasta la época independista, donde en 1857 Ignacio Comonfort decreta el establecimiento del sistema métrico decimal.

En la época moderna, tenemos grandes avances con respecto a la infraestructura de la calidad en México. Pues a partir de la creación de los organismos internacionales como el BIPM, CGPM y CIPM, el mundo entero comienza a realizar toda una infraestructura nacional entorno a la metrología. México no se queda atrás primero con la apertura del Centro Nacional de Metrología (CENAM) en 1994, quien actualmente da la trazabilidad de mediciones en el país y es referencia en materia de metrología, además de resguardar los patrones nacionales.

También se empieza a normar la metrología en el país y se expide la Ley Federal sobre Metrología y Normalización en 1992, en donde se establecen las bases del actuar con respeto a temas como la calibración, metrología y acreditación. Esta Ley ha sido modificada en varias ocasiones y en 2020 fue sustituida por la Ley de Infraestructura de la Calidad (LIC).

En temas de acreditación, el pionero en México es la entidad mexicana de acreditación (ema), encargada de la evaluación técnica y documental de Organismos de Evaluación de la Conformidad. La ema cuenta con múltiples reconocimientos internacionales que avalan su trabajo y sus estándares de calidad. Recientemente en el año 2020 y 2021 se aprobaron mediante la Secretaría de Economía y la Dirección General de Normas dos nuevas entidades de acreditación, Mexicana de Acreditación, MAAC y la Sociedad Internacional de Acreditación, SIAAC. Quienes, en conjunto con la ema, trabajan por la mejora continua de la Infraestructura de la Calidad en México.

Conclusiones

La metrología, aunque quizá sea una ciencia que la mayoría de las veces esta ciertamente pasada por alto, es una ciencia que utilizamos en nuestro día a día, aunque no nos demos cuenta, y que ha estado presente entre los humanos desde las primeras civilizaciones. También es una ciencia que ha evolucionado de acuerdo con las necesidades del ser humano y ha ido adquiriendo un carácter de más rigor científico, permitiéndonos acercarnos a valores más certeros y a mediciones más precisas. La aplicación de la metrología queda sobreentendido, que es infinita y que no está reservada a los laboratorios científicos, sino que es de uso común y cotidiano para cualquiera de nosotros.

Bibliografía

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            Centro Español de Metrología e Instituto de la Ingeniería de España (2019) La metrología también existe. España: CEM

            Centro Español de Metrología (2021) Breve historia de la metrología. España: CEM

            Centro Español de Metrología (2012) Vocabulario Internacional de metrología. España: CEM

Centro Español de Metrología (2012) Historia de la metrología en México. España: CEM. Recuperado de: https://www.e-medida.es/numero-8/historia-de-la-metrologia-en-mexico/#:~:text=%C3%89poca%20Moderna,General%20de%20Unidades%20de%20Medida%E2%80%9D.

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