¿Cómo se decidió qué es un metro y qué es un kilogramo, y por qué cambiaron esas definiciones?

1. Antes del metro, una misma unidad podía tener longitudes distintas según la región

Antes de que existiera el sistema métrico, cada región usaba sus propias unidades. En España había varas de distinto largo según el territorio, y la situación en Francia era parecida[2]. Una vara de un sitio no era la vara de otro, aunque se llamaran igual.

Eso complicaba el comercio y la administración: para comparar lo que se vendía en dos ciudades había que saber primero qué significaba cada palabra en cada lugar. Se necesitaba una medida que no dependiera de una región, de un gobernante ni de la longitud de una parte del cuerpo de nadie.

2. La Academia de Ciencias francesa propuso medir la Tierra para que el metro no dependiera de nadie

En 1791, la Academia de Ciencias de Francia definió el metro como la diezmillonésima parte del cuadrante del meridiano terrestre, es decir, de la distancia entre el polo norte y el ecuador medida sobre la superficie de la Tierra[2]. La idea era atractiva: la Tierra es de todos, y no pertenece a ningún país.

Había un problema práctico. Nadie había medido ese arco entero, así que se midió solo un trozo y se calculó el resto. A partir de 1792, los astrónomos Jean-Baptiste Delambre y Pierre Méchain recorrieron el camino entre Dunkerque, en el norte de Francia, y Barcelona[2][3]. Se repartieron el trabajo: Delambre se ocupó de la parte norte y Méchain de la parte sur, la más cercana a España. Con ese trozo se estimó la longitud del cuadrante, y en 1799 se fabricó una barra de platino, el llamado «Metro de los Archivos», para guardar esa medida en París[2].

3. En Barcelona, Méchain descubrió un desajuste en sus medidas y no lo dijo

El trabajo de Méchain tuvo un detalle poco conocido. Había medido la latitud de Barcelona desde el castillo de Montjuïc y también desde una posada de la ciudad, y los resultados no coincidían. En marzo de 1794 se dio cuenta de la diferencia[3].

No avisó a nadie. Según las fuentes, empezó a retocar sus datos de manera que el promedio no cambiara, pero las desviaciones respecto a él parecieran menores[3]. Cuando murió, Delambre encontró la alteración y tuvo que decidir si hacerla pública. Eligió no hacerlo para no destruir la confianza en el nuevo sistema, y los papeles quedaron guardados en el Observatorio de París[3][4].

Esta historia importa para nuestra pregunta por una razón sencilla: medir la Tierra sonaba a un patrón perfecto, pero en la práctica dependía de mediciones humanas con sus errores. Por eso el metro que se usó en la vida diaria fue, en realidad, una barra de metal, no la Tierra misma.

4. En 1889 el metro y el kilogramo pasaron a ser dos objetos de platino e iridio

En 1889, la primera Conferencia General de Pesas y Medidas aprobó prototipos internacionales para ambas unidades. La declaración dice que el prototipo del metro, a la temperatura del hielo fundente, representaría desde entonces la unidad métrica de longitud, y que el prototipo del kilogramo sería considerado desde entonces la unidad de masa[5].

El kilogramo era un cilindro de una aleación de 90 % de platino y 10 % de iridio, con un diámetro y una altura de unos 39 mm, que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) desde 1889[1]. Se hicieron además unas cuarenta copias parecidas, que se repartieron entre los países miembros[6]. Así, un comerciante de cualquier país adherido podía saber que su «kilo» venía, por una cadena de comparaciones, del mismo cilindro.

5. Al comparar el cilindro con sus copias, las diferencias aparecieron

Un patrón que es un objeto tiene un punto débil: los objetos pueden cambiar. Cada cierto tiempo, el BIPM comparó las copias nacionales con el prototipo internacional. En la tercera verificación, entre 1989 y 1991, la diferencia mediana para el conjunto de los prototipos originales aprobados en 1889 fue de unos 25 microgramos[6]. Un microgramo es la millonésima parte de un gramo, así que 25 microgramos son unos 25 milmillonésimos de kilo, una cantidad que ninguna báscula de cocina puede notar.

Aun así, para la ciencia importaba. Según el NIST, de Estados Unidos, la tendencia a lo largo de un siglo fue que la mayoría de las copias oficiales del BIPM ganaban masa respecto al prototipo, con un promedio de unos 50 microgramos por siglo[7]. Las fuentes consultadas no explican por qué ocurre. Y hay una dificultad de fondo: si el prototipo es la definición de kilo, no hay nada «más verdadero» con lo que compararlo, así que solo se puede decir que las copias y el original ya no coinciden entre sí.

6. Hoy el metro se define con la luz y el kilogramo con la constante de Planck

La solución fue dejar de depender de objetos. Con el metro, el cambio se hizo en dos pasos. En 1960 se definió con la luz de un átomo: 1 650 763,73 longitudes de onda de una radiación del átomo de criptón 86[8]. En 1983 se pasó a la definición actual: el metro es la longitud del trayecto que recorre la luz en el vacío durante 1/299 792 458 de segundo[9]. Dicho de otro modo, la velocidad de la luz quedó fijada en 299 792 458 metros por segundo, y el metro se deduce de ella.

Con el kilogramo, el cambio llegó el 20 de mayo de 2019. Desde ese día no se define con un cilindro, sino fijando el valor de la constante de Planck, 6,626 070 15 × 10⁻³⁴ kg·m²/s[7]. Una constante de la naturaleza no es un objeto que pueda ensuciarse o desgastarse, y la unidad se obtiene con experimentos de laboratorio, no con una pieza guardada en París. El cilindro sigue guardado en el BIPM, pero ya no manda[1].

Mirando el conjunto, el recorrido de las dos unidades tiene la misma dirección: del cuerpo humano y las costumbres locales, a la Tierra, después a objetos de metal y, por fin, a cantidades de la naturaleza que son iguales en todas partes.

Prueba en casa por qué una parte del cuerpo no sirve como patrón

Necesitas una cinta métrica o una regla larga y una mesa. Abre la mano y mide con tu palmo, del pulgar al meñique, el largo de la mesa; anota cuántos palmos salieron. Si alguien de casa quiere, que mida la misma mesa con su palmo y compara los resultados. Después mide la mesa con la cinta y compara las cifras.

Seguramente los palmos no coincidan. Piensa qué habría pasado si tu palmo fuera «la medida oficial» del pueblo y qué ventaja tiene una cinta que todos entienden igual. Si quieres seguir investigando, las fuentes de abajo son un buen punto de partida.

Fuentes

Las fuentes no coinciden de forma importante entre sí, pero la mayoría están en inglés y las dos que cubren la medición del meridiano se leyeron solo mediante resúmenes. Por eso no se dan más fechas ni cifras de esa parte de la historia.

Historial de cambios