De la braza a los diamantes: así ha evolucionado nuestra forma de medir las cosas
En España el sistema métrico que conocemos hoy día no se implantó hasta 1849, estableciendo el metro y el kilo como unidades fundamentales.
El tamaño sí importa. El ser humano lleva toda su historia intentando medirlo todo y buscando mecanismos para definir la dimensión de las cosas. Algo básico como un sistema común de medidas no se establece de forma legal hasta el año 1799, durante la Revolución Francesa, debido a la mala fama de los métodos de medida anteriores que no aportaban una rigurosidad común.
Por esta necesidad, todos los sistemas anteriores a la fecha fueron sustituidos por uno único, estableciendo un sistema decimal más cercano a lo que conocemos en nuestros días, basado en el kilogramo y el metro. Pero, hasta entonces, el hombre utilizó diversas formas de conseguir medir distancias u objetos para conseguir llevar a cabo los diferentes procesos de evolución de la especie: comerciar, fabricar, hablar un lenguaje común...
Con motivo del Día Mundial de la Metrología —que se celebra el 20 de mayo— repasamos las grandes etapas de la historia fijándonos en cómo el ser humano utilizaba aquello que tenía disponible para conseguir medir.
Cuando no se disponía de nada más, las diferentes partes del cuerpo humano servían para poder medir longitudes o tamaños. Así, nuestros antecesores utilizaban el pie como única de medida para parcelas; el paso para propiedades más grandes; el codo para piezas de telas y el palmo para objetos de pequeño o mediano tamaño. Incluso se aprovechaba la propia diferencia de tamaño de los dedos para usarlos como distintas medidas, diferenciando las métricas en pulgares, más conocida como pulgada, o el dedo, colocado de forma horizontal.
El principal problema de este tipo de sistema antropométrico era la diferencia de tamaño de los cuerpos, factor difícilmente corregible. Por ello, comenzaron a establecerse ciertas correspondencias entre unas unidades y otras, dando lugar a las primeras equivalencias que facilitarían la conversión de medidas. A partir de la medida establecida del pie y el codo, irían obteniéndose el resto. Por ejemplo: una palma es igual a cuatro dedos; un pie tiene cuatro palmas; un codo equivale a seis palmas, etcétera. A estas medidas se le irían sumando nuevas conseguidas mediante gestos humanos, como la braza, resultado de abrir de forma horizontal ambos brazos; o la vara, medida que va de codo a codo.
Esto mismo se aplicaba a la hora de comparar masas, teniendo en cuenta para su medición la sensibilidad muscular. Igualmente, para largas distancias el hombre empleaba su factor físico, equiparando las longitudes con el tiempo estimado en recorrerlas a pie, dando lugar a medidas de días u horas.
Con la llegada del Renacimiento, aumentó el flujo de transacciones e intercambios comerciales, planteando la necesidad de disponer de unas unidades de medida fijas, invariables y universales. En 1790, la Asamblea Nacional de Francia encomendó a la Academia de Ciencias que creara un nuevo sistema basado en cosas que permanecieran estables en la naturaleza y que fuera decimal. Los científicos encargados de la tarea determinaron que la unidad de medida básica debía tener una relación con el planeta Tierra, y para ello midieron un cuarto de meridiano, desde de Dunkerque (Francia) hasta Barcelona (España). La distancia obtenida se dividió por diez millones dando resultado a una cifra longitudinal que se fabricó en una barra de platino bautizándola con el nombre de metro.
De la misma manera, la Academia francesa decidió que el kilogramo sería, por definición, el peso del agua que cabe en un cubo de un décimo de metro de lado, es decir, 10 centímetros. Tanto la pesa patrón de 1 kilo como la barra de 1 metro se guardaron en una bóveda de seguridad para que el nuevo sistema de medición perdurara a lo largo de la historia.
A pesar de los diferentes intentos a lo largo de la historia de establecer un sistema de medición común, en España no sería hasta el año 1849 cuando Bravo Murillo, entonces presidente del Gobierno, promulgara la primera ley fundamental de la metrología española, estableciendo el metro y el kilo como unidades fundamentales: "En todos los dominios españoles habrá solo un sistema de medidas y pesas".
Murillo distribuyó por las provincias miles de tablas de reducción entre las medidas antiguas y las nuevas y estableció servicios de fieles-almotacenes en todas las provincias para garantizar la adaptación del nuevo sistema. Tras este difícil periodo de cambio, el 1 de julio de 1880 el sistema métrico decimal pasaba a ser por ley obligatorio en España.
Con la llegada del siglo XX, la comunidad científica y matemática demandaría nuevos materiales y unidades de medida, dando lugar a un sistema internacional para la ciencia y la técnica basado en el sistema métrico. Por ello comenzarían a crearse las primeras asociaciones e instituciones dedicadas a la metrología, como la Junta para Ampliación de Estudios e Investigaciones Científicas (JAE) en 1907, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en 1946 y el Centro Español de Metrología en 1990.
No sería hasta los años 30 cuando comenzarían a ver la luz los primeros instrumentos de medida geométrica de superficies, así como su aplicación dentro de los procesos de calidad de las industrias. A partir del año 1952, la electrónica comienza a tomar un papel más protagonista en la metrología permitiendo mayores amplificaciones, para que siete años después apareciera la primera máquina herramienta de control numérico con una exactitud de 0,001″ y un sistema de dos coordenadas.
Este tipo de maquinaria evolucionaría pronto y de manera muy importante, para que tan solo 15 años después se añadiera un tercer eje a las máquinas por coordenadas mejorando la precisión el doble que las originales. Además, con la llegada de los primeros ordenadores también comenzaría a controlarse este tipo de máquinas de manera telemática en los laboratorios más sofisticados. En los años 80, llegaría el láser a este tipo de maquinaria, lo que suponía comenzar a obtener precisiones superiores a 10-7 mm.
Los procesos de calidad de sectores exigentes como la automoción, la industria de máquinas y herramientas, la ingeniería... demandan cada día innovaciones en el ámbito de las mediciones, buscando siempre más precisión y menos margen de error. Con la medición óptica se da un gran paso en la historia de la metrología hacia procesos mucho más automatizados y que nada tiene ya que ver con medir en palmos una pieza. Mediante digitalización 3D se controla ahora cada punto que forma una figura de cualquier geometría, pudiendo ser analizada con exactitud desde nuestros ordenadores con los software más avanzados.
¿Y qué será lo próximo? El uso de piedras preciosas para medir ya es una realidad. Ahora los diamantes no solo son un capricho de joyería, si no que se utilizan como sensores para metrología al incorporar átomos ajenos a su estructura para generar estados cuánticos que pueden reaccionar de manera muy sensible al entrono. Un ejemplo de este innovador uso, que ya ha recibido el galardón científico ZEISS Research Award 2016, es el empleo de diamantes para obtener con mayor rapidez imágenes nítidas de tomografía por resonancia magnética (TRM) para el diagnóstico de tumores. Ahora los diamantes no son solo los mejores amigos del lujo y la exclusividad, sino de la comunidad científica.
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