Que no pretendan los científicos transformarse en los primeros, ni tanto menos en los únicos, inmersos en el afán de medir, pues la verdad es que la gente común buscó hacerlo desde tiempos inmemoriales, por razones prácticas, para saber qué distancia había de un lugar a otro, para concretar compraventas (sin engañar o engañarse) en las que era necesario conocer área, volumen o peso, o para tener una mejor noción de tiempo. Y así el ser humano definió unidades. Los movimientos celestiales fueron y son excelentes referencias absolutas para esto último, pero las otras magnitudes requieren definiciones arbitrarias, aunque más o menos recientemente se han creado unidades con referencias naturales. El peso, sin embargo, parece ser la más esquiva.

El Sistema Métrico se originó durante la Revolución Francesa, se propagó con rapidez y trajo considerable uniformidad de criterios. Actualmente, su heredero es el llamado Sistema Internacional (SI), establecido en 1960. Una característica muy significativa es que sus unidades se basan en fenómenos físicos fundamentales, con excepción del kilogramo-masa, definido como “la masa del cilindro prototipo de platino e iridio guardado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas”, en el suburbio de Sevres, París. Claro que no todos estuvieron contentos, como por ejemplo los ingleses (extraño, ¿verdad?), que continuaron con su viejo sistema basado en la yarda (equivalente a 3 pies), y complicaron aún más las cosas cuando en algún momento a alguien se le ocurrió decimalizar ciertas unidades, como el pie decimal, mientras que cada pie inglés se divide en 12 pulgadas, y cada pulgada en 12 líneas... Tal proliferación de unidades generó un verdadero guiso muy distinto de los ya mencionados, nada nutritivo ni vigorizante, que condujo a inexactitudes y trajo mucha confusión. Los pobres intentos por mejorar la situación llevaron a que una pulgada fuera igual a 25,4 mm, y un metro a 39,37 pulgadas, incluidas también diferencias. Todo muy cómodo y alentador para el individuo que mide. Es interesante y hasta divertido enterarse de semejante cúmulo de despropósitos, en particular si comprobamos que en ocasiones las equivalencias entre estas extrañas unidades variaban de un lugar a otro. Por ejemplo, el pie griego era aproximadamente un uno por ciento más largo que el pie inglés. Risible también resulta ver que algunas unidades se basaban en partes anatómicas (el dedo pulgar, la mano o el pie), sin tener en cuenta si el individuo de base era hombre o mujer, o de alta o baja estatura. La conclusión de esta breve digresión es que cualquier intento de hallar exactitud en las dimensiones dadas en escritos de hace cien, doscientos o trescientos años es absolutamente ilusoria, sin importar el talento crítico del estudioso.

En la actualidad, definimos la longitud en términos de la velocidad de la luz y el tiempo sobre la base de la frecuencia de las vibraciones atómicas. El peso, en cambio, como dijimos más arriba, es todavía arbitrario. La bibliografía sobre el tema es abundante y atractiva como lectura de entretenimiento, y también para desasnarse.

MEDICIONES EN CIENCIA Y EN TECNOLOGIA

Los parámetros o las variables que se manejan en las disciplinas científicas y tecnológicas se caracterizan por tener definiciones exactas y precisas: exactas porque están dentro de un margen de error absoluto, y precisas porque son repetibles con buena predictibilidad. Por lo general, se presentan matemáticamente apoyados en los conceptos más elementales de espacio y tiempo y de algunas leyes fundamentales de la física. Así, por ejemplo: velocidad resulta de distancia recorrida en cierto tiempo; aceleración es cambio de velocidad en cierto tiempo; flujo o caudal es volumen desplazado por unidad de tiempo; fuerza viene de la segunda Ley de Newton, o sea, aceleración impartida a una masa; presión proviene de una fuerza aplicada sobre una unidad de superficie.

Sus respectivas unidades se desprenden con facilidad de dichas definiciones, y resultan más congruentes cuando se encuadran dentro del mismo sistema, preferiblemente el ya mencionado.

SI. Las cinco variables físicas de arriba se miden, entonces respectivamente, en metros/segundo, metros/segundo/segundo = m/s2, metros cúbicos/segundo, kilogramomasa x (m/s2), que corresponde a un Newton (N), y como fuerza por unidad de superficie (N/m2). Después vienen parámetros algo más complejos, como el de resistencia eléctrica, o resistencia hidráulica, respectivamente derivables de las leyes de Ohm y de Poiseuille. Otra ley similar, emparentada con las dos anteriores, es la Ley de Hopkinson, algo menos conocida, en circuitos electromagnéticos, como el núcleo de un transformador, donde hay un flujo magnético. Esta última ley se debe a John Hopkinson (1849-1898), un ingeniero y físico inglés que murió de manera trágica junto con sus tres hijos en un accidente de alpinismo en Suiza.

También es interesante resaltar que, en última instancia, todas estas unidades siempre se pueden reducir a las dimensiones básicas de longitud, masa y tiempo. También sería relevante destacar la importancia de ciertas comparaciones, como la que relaciona conceptualmente las tres leyes mencionadas (Ohm, Poiseuille y Hopkinson). La bioingeniería busca de manera activa tales comparaciones, pues así también se facilita la generación de nuevas ideas. Les sugerimos buscar información sobre estas tres leyes y sus descubridores. Los niños y los adolescentes, con la guía de sus padres o maestros, pueden armar sin mayor dificultad, por ejemplo, un sistema hidráulico con tubos, tubuladuras plásticas y algunas llaves de paso, conectarlo a un grifo y hacer circular agua para verificar la Ley de Poiseuille. Es divertido. Pero también es posible que mojen el baño o el garaje, para gran disgusto de los padres. Y dejemos las mediciones tecnológicas, porque hay muchísima información al respecto.

Nadie duda de esas definiciones claras e inequívocas, físico-matemáticas e inconmovibles como rocas. Empezamos bien la tarea cuantificadora. También disponemos de las definiciones, más básicas aún, referidas en la sección anterior.