1
00:00:00,000 --> 00:00:03,919
Necesitamos saber la distancia, la longitud, el peso, la velocidad o la temperatura.

2
00:00:04,500 --> 00:00:07,679
Si necesitamos saber con qué estamos trabajando, necesitamos medidas.

3
00:00:08,400 --> 00:00:12,419
Desde el radar a los relojes atómicos, los velocímetros, el pesado de ballenas,

4
00:00:12,740 --> 00:00:15,560
las herramientas de alta precisión que soportan los mayores pesos,

5
00:00:15,939 --> 00:00:18,239
el calor o la respuesta al más ligero contacto,

6
00:00:18,600 --> 00:00:20,940
las medidas han hecho progresar nuestra civilización.

7
00:00:22,820 --> 00:00:26,760
A continuación, medidas en maravillas modernas.

8
00:00:26,760 --> 00:00:37,119
Villas modernas, medidas

9
00:00:37,119 --> 00:00:40,439
Suena la alarma del despertador

10
00:00:40,439 --> 00:00:44,899
Hace frío, así que programamos el termostato antes de preparar el desayuno

11
00:00:44,899 --> 00:00:48,119
Ponemos las noticias para saber qué tiempo va a hacer

12
00:00:48,119 --> 00:00:52,520
No son las 8 todavía y ya hemos encontrado una serie de mediciones

13
00:00:52,520 --> 00:00:57,340
Y el resto del día será guiado por una ineludible serie de números que definen nuestro mundo

14
00:00:57,340 --> 00:01:04,840
En el coche, en la oficina, en la carretera o incluso en el suelo del cuarto de baño

15
00:01:04,840 --> 00:01:09,400
Donde quiera que vayamos prácticamente todos nuestros actos dependen de mediciones

16
00:01:09,400 --> 00:01:14,060
Es lo que nos ha llevado desde la edad de piedra a la civilización

17
00:01:14,060 --> 00:01:20,920
Para asegurarnos de que elegimos la cantidad adecuada de fruta, de gasolina o el peso de un envío postal

18
00:01:20,920 --> 00:01:26,719
El Instituto Nacional de Medidas y Tecnología, NIST en inglés, define todas estas mediciones y muchas más

19
00:01:26,719 --> 00:01:41,280
Aquí se encuentran las siete unidades básicas de medida de longitud, masa, tiempo, corriente eléctrica, temperatura, moles o número de cuerpos elementales en una sustancia e intensidad lumínica.

20
00:01:42,079 --> 00:01:43,700
Todos los patrones están aquí.

21
00:01:44,920 --> 00:01:48,760
El NIST mantiene el metro como nuestra medida fundamental de longitud.

22
00:01:48,760 --> 00:01:58,260
En 1791 la Academia Francesa de Ciencias dividió la longitud entre el Polo Norte y el Ecuador pasando por París en 10 millones de partes

23
00:01:58,260 --> 00:02:01,200
Cada fracción representaba un metro

24
00:02:01,200 --> 00:02:10,439
En 1889 la Oficina Internacional de Pesos y Medidas creó una barra de una aleación de platino e iridio para que sirviera de patrón

25
00:02:10,439 --> 00:02:16,020
Esta es la barra de metro de Estados Unidos

26
00:02:16,020 --> 00:02:21,400
El patrón por el que se ha regido toda medición de longitud durante los últimos 90 años

27
00:02:21,400 --> 00:02:24,580
La barra de metro ha resultado ser muy poco práctica

28
00:02:24,580 --> 00:02:28,219
La aleación de metal está valorada en más de 100.000 dólares

29
00:02:28,219 --> 00:02:31,740
Pero sigue siendo susceptible a la degradación y por tanto al cambio

30
00:02:31,740 --> 00:02:36,219
Por eso en 1983 la Comunidad Internacional de Medidas

31
00:02:36,219 --> 00:02:40,000
Acordó redefinir el metro como la distancia que recorre la luz en el vacío

32
00:02:40,000 --> 00:02:45,879
En 1 dividido por 299.792.458 segundos

33
00:02:45,879 --> 00:02:52,860
¿Cómo se mide la longitud de algo realmente grande o la distancia hasta algo muy lejano?

34
00:02:54,080 --> 00:03:02,800
Los topógrafos han usado la triangulación desde el siglo VI a.C. para medir la altura de las montañas o de islas para realizar mapas cada vez mejores

35
00:03:02,800 --> 00:03:10,560
Primero miden la distancia hasta la base de la montaña, midiendo los ángulos hasta ella desde puntos en cada extremo de una línea base fija

36
00:03:10,560 --> 00:03:15,039
Después usan una altura conocida para calcular el ángulo hasta la cima de la montaña

37
00:03:15,539 --> 00:03:17,860
Con ese ángulo pueden calcular la altura de la misma.

38
00:03:19,219 --> 00:03:24,379
Hace más de 2.000 años, Eratóstenes utilizó la triangulación para medir la circunferencia de la Tierra.

39
00:03:25,219 --> 00:03:28,719
El resultado de su cálculo presenta un error inferior al 1%.

40
00:03:31,900 --> 00:03:38,699
E incluso hoy en día, los astrónomos usan la triangulación para calcular la distancia desde la Tierra a una estrella.

41
00:03:39,500 --> 00:03:43,840
Al encontrarse tan lejanas las estrellas, la distancia se mide en años luz.

42
00:03:43,840 --> 00:03:49,080
la distancia que recorre la luz en un año desplazándose a 300.000 kilómetros por segundo.

43
00:03:50,360 --> 00:03:54,280
Así podemos medir la distancia a una estrella porque podemos medir el tiempo

44
00:03:54,280 --> 00:03:59,379
y obtenemos esa medida esencial de tiempo a partir del reloj más preciso de la Tierra.

45
00:04:01,219 --> 00:04:06,979
¿Pero por qué necesita el mundo un reloj 100 millones de veces más preciso que el que llevamos en la muñeca?

46
00:04:09,780 --> 00:04:11,939
Nuestras vidas se rigen por las medidas.

47
00:04:12,139 --> 00:04:15,840
Si no lo cree así, intente vivir un día sin mirar el reloj.

48
00:04:15,860 --> 00:04:20,620
medimos el tiempo como si nuestra vida dependiera de ello.

49
00:04:21,339 --> 00:04:21,879
Y así es.

50
00:04:23,639 --> 00:04:28,720
El NIST se encargó de construir el instrumento de medición de tiempo más preciso del mundo,

51
00:04:29,139 --> 00:04:31,079
el reloj atómico NIST F1.

52
00:04:31,800 --> 00:04:34,759
¿Qué grado de precisión puede tener el reloj más preciso de la Tierra?

53
00:04:35,160 --> 00:04:41,339
Al principio dijimos que queríamos conseguir una precisión de 10 elevado al menos 15 con este reloj.

54
00:04:41,339 --> 00:04:47,259
Y ahora estamos en tres veces diez a la menos dieciséis.

55
00:04:48,120 --> 00:04:53,100
Eso equivale a que el reloj gane o pierda un segundo cada cien millones de años.

56
00:04:53,839 --> 00:05:00,560
Steven Jeffers, de la División de Tiempo y Frecuencia del NIST, ha dirigido el proyecto F1 desde su concepción en 1996.

57
00:05:01,199 --> 00:05:06,220
Lo llamamos reloj atómico, pero realmente no es un reloj al uso.

58
00:05:06,220 --> 00:05:08,779
No tiene manecillas y no te da la hora.

59
00:05:08,779 --> 00:05:12,600
Lo único que hace es decirnos cuánto dura un segundo.

60
00:05:13,420 --> 00:05:17,439
No le pone una etiqueta al segundo para decir que son las 5 de la tarde.

61
00:05:18,500 --> 00:05:22,779
Solo nos da la diferencia entre 5 en punto y las 5 y un segundo.

62
00:05:24,259 --> 00:05:28,459
El estándar del segundo, como el del metro, está basado en un fenómeno natural.

63
00:05:28,899 --> 00:05:34,019
La oscilación en el núcleo de un átomo de cesio-133 y los electrones que lo rodean.

64
00:05:34,019 --> 00:05:41,540
Antes del primer reloj atómico, el NIST basaba el segundo en observaciones astronómicas

65
00:05:41,540 --> 00:05:46,639
y fue registrado como la división de un día solar entre 86.400 partes.

66
00:05:47,579 --> 00:05:53,819
Pero a comienzos de 1900, los investigadores ya se daban cuenta de que dicha medición era problemática.

67
00:05:55,500 --> 00:05:59,579
Resulta que la rotación de la Tierra sobre su eje no es un reloj muy bueno.

68
00:06:00,000 --> 00:06:03,240
La Tierra se bambolea y no rota siempre a la misma velocidad.

69
00:06:04,019 --> 00:06:06,920
A veces se ralentiza y otras veces se acelera.

70
00:06:07,620 --> 00:06:12,500
La diferencia entre un reloj atómico y el uso de la Tierra como reloj

71
00:06:12,500 --> 00:06:15,980
es de unos 30 segundos cada 40 años.

72
00:06:16,459 --> 00:06:20,779
30 segundos no parece mucho, pero si eso continúa indefinidamente,

73
00:06:21,180 --> 00:06:24,439
se acabaría teniendo el amanecer por la tarde y cosas así.

74
00:06:25,639 --> 00:06:30,680
La solución llegó en 1940 cuando el físico y premio Nobel Norman Ramsey

75
00:06:30,680 --> 00:06:33,519
estudiaba la frecuencia de las oscilaciones en los átomos.

76
00:06:34,019 --> 00:06:43,259
En un momento dado pensó, un momento, si puedo medir estas frecuencias con tal precisión, podría convertir esto en un reloj.

77
00:06:43,540 --> 00:06:47,360
Tengo que saber con qué velocidad hace el tic-tac, porque esa es la frecuencia.

78
00:06:48,620 --> 00:06:53,500
En 1967 el mundo aceptó un nuevo patrón de medida, el segundo atómico.

79
00:06:54,560 --> 00:07:03,300
El segundo atómico equivale a 9.192.631.770 oscilaciones en un átomo de cesio-133.

80
00:07:03,300 --> 00:07:10,600
Pero construir un aparato que pudiera medir con exactitud esas oscilaciones no era fácil.

81
00:07:11,939 --> 00:07:17,279
El reloj tenía que ser capaz de seleccionar solo átomos de cesio en su nivel energético más bajo

82
00:07:17,279 --> 00:07:20,800
y luego excitarlos hasta un estado de energía superior.

83
00:07:21,800 --> 00:07:26,860
El cesio empieza. Es disparado por este tubo hacia el reloj,

84
00:07:26,939 --> 00:07:30,300
donde encuentra una nube gaseosa de átomos de cesio.

85
00:07:30,300 --> 00:07:35,959
Seis láseres dirigidos hacia la cámara principal del F1

86
00:07:35,959 --> 00:07:39,860
controlan el movimiento de los átomos de cesio durante el experimento.

87
00:07:41,019 --> 00:07:43,339
La siguiente cámara tiene un campo de microondas.

88
00:07:43,740 --> 00:07:46,360
Ahí es donde los átomos pasan a su estado excitado.

89
00:07:47,139 --> 00:07:50,779
La diferencia entre esos dos estados en términos de frecuencia

90
00:07:50,779 --> 00:07:57,459
es de 9.192.631.770 ciclos por segundo.

91
00:07:57,459 --> 00:08:03,100
Y ese proceso es repetido 24 horas al día, 7 días por semana durante un mes.

92
00:08:04,620 --> 00:08:06,860
El reloj cuenta los ciclos.

93
00:08:08,300 --> 00:08:16,360
Y cada 9.192.631.770 ciclos es un segundo.

94
00:08:18,480 --> 00:08:21,759
El mundo entero depende ya de esta medición del tiempo.

95
00:08:22,459 --> 00:08:27,379
Nuestra vida cotidiana no necesita la precisión de un segundo por cada 100 millones de años.

96
00:08:27,459 --> 00:08:31,819
salvo en los sistemas que no solemos considerar que dependen del tiempo.

97
00:08:32,019 --> 00:08:34,700
Cosas como el sistema de posicionamiento global

98
00:08:34,700 --> 00:08:37,240
dependen absolutamente de los relojes atómicos.

99
00:08:37,340 --> 00:08:41,480
La transferencia de datos a alta velocidad por las líneas de Internet y cosas así

100
00:08:41,480 --> 00:08:44,639
dependen de representaciones realmente precisas

101
00:08:44,639 --> 00:08:47,000
porque tenemos que acordar la frecuencia de transferencia.

102
00:08:48,779 --> 00:08:51,879
Naturalmente la medición del tiempo no ha sido siempre tan precisa.

103
00:08:52,539 --> 00:08:54,700
Los primeros relojes eran muy rudimentarios

104
00:08:54,700 --> 00:08:57,360
y algunos de ellos pueden ser contemplados aquí.

105
00:08:57,460 --> 00:09:02,240
en la Asociación Nacional de Coleccionistas de Relojes del Museo de Columbia en Pensilvania.

106
00:09:02,980 --> 00:09:08,419
Los relojes de agua o clepsidras se utilizaban ya en Egipto en el siglo II antes de nuestra era.

107
00:09:09,120 --> 00:09:12,320
A medida que se va vaciando, llena otro recipiente para darle la hora

108
00:09:12,320 --> 00:09:15,159
o lo indica mediante marcas en el interior de la clepsidra.

109
00:09:16,460 --> 00:09:21,820
Mientras el sol se desplaza por el cielo, los relojes solares igualan su sombra a una medida.

110
00:09:22,919 --> 00:09:26,799
En los monasterios e iglesias se quemaban velas e incienso para medir el tiempo.

111
00:09:27,460 --> 00:09:35,080
Y el reloj mecánico no habría avanzado tan pronto de no haber promovido su creación las instituciones religiosas medievales en el siglo XIII.

112
00:09:36,879 --> 00:09:41,879
La religión siempre ha desempeñado un papel vital en la medición del tiempo y en mantener un registro de éste.

113
00:09:42,299 --> 00:09:45,799
Cada religión necesitaba saber qué hora era para saber a qué hora había que rezar.

114
00:09:46,159 --> 00:09:49,240
Algunos de los primeros aparatos fueron relojes de iglesia o de campanario.

115
00:09:50,940 --> 00:09:55,759
En el siglo XVII el péndulo revolucionó la forma en que los relojes medían el tiempo.

116
00:09:55,759 --> 00:10:08,299
Aunque el péndulo supuso un gran avance en la precisión de los relojes, seguía teniendo problemas. Uno de ellos es que estaba hecho de metal. Había que compensar los cambios en el metal producidos por los cambios de temperatura.

117
00:10:08,539 --> 00:10:20,139
Una manera de hacerlo es usando péndulos de mercurio como el que vemos aquí, de forma que cuando la vara se expanda por el calor, el mercurio sube y mantiene el ritmo y el equilibrio del péndulo y la precisión del reloj.

118
00:10:20,139 --> 00:10:27,360
Otra forma de hacerlo es uniendo dos metales distintos que reaccionan de manera distinta, así la longitud del péndulo no varía y su precisión tampoco.

119
00:10:28,279 --> 00:10:31,759
Los relojes de arena usan el flujo de arena para medir el tiempo.

120
00:10:32,399 --> 00:10:36,179
Los primeros navegantes los necesitaban para surcar los mares con seguridad.

121
00:10:36,460 --> 00:10:42,639
En el descubrimiento del Nuevo Mundo, la navegación oceánica tenía muchos peligros y era importante no perder la ruta.

122
00:10:42,639 --> 00:10:49,059
La latitud o distancia respecto a los polos norte y sur se medía con bastante precisión siguiendo el sol,

123
00:10:49,059 --> 00:10:53,259
Pero la longitud, la distancia este-oeste, era problemática.

124
00:10:53,700 --> 00:10:58,820
Para calcular la longitud, los marinos necesitaban un reloj transportable que les diera la posición.

125
00:10:59,440 --> 00:11:03,740
Pero los relojes de péndulo de entonces no podían funcionar sin una superficie estable.

126
00:11:04,460 --> 00:11:12,299
En 1761, un carpintero de Yorkshire, John Harrison, sin formación científica, solucionó este problema con su cronógrafo marítimo.

127
00:11:12,299 --> 00:11:20,519
Tenía un par de pesos oscilantes conectados por muelles que no era afectado por la gravedad o el movimiento de un barco

128
00:11:20,519 --> 00:11:25,440
Mantenía una precisión de 5 segundos al día incluso en mares tormentosos

129
00:11:25,440 --> 00:11:30,799
Esta tecnología permaneció como elemento estándar de los barcos hasta bien entrado el siglo XX

130
00:11:30,799 --> 00:11:35,139
En el siglo XVI los relojes se hicieron más pequeños y móviles

131
00:11:35,500 --> 00:11:41,059
Los relojes mecánicos pueden llegar a ser muy sofisticados pero todos miden el tiempo de la misma forma

132
00:11:41,059 --> 00:11:46,779
La primera sección es el muelle principal. Es una pieza de acero templado enrollado que

133
00:11:46,779 --> 00:11:52,659
es bastante larga si se desarma. Esa es la fuente de energía. Al dar cuerda al reloj,

134
00:11:52,980 --> 00:11:57,779
metemos tensión en el muelle principal. A medida que el muelle se desenrolla, libera

135
00:11:57,779 --> 00:12:03,019
energía hacia la cadena de engranajes. La cadena transmite esta energía a la rueda

136
00:12:03,019 --> 00:12:08,899
de equilibrio que oscila hacia adelante y hacia atrás. El escape mantiene la oscilación

137
00:12:08,899 --> 00:12:13,460
de la rueda de equilibrio permitiendo que los engranajes del reloj avancen una cantidad

138
00:12:13,460 --> 00:12:18,799
dada con cada movimiento de la rueda. Con cada giro de los engranajes el tiempo de lectura

139
00:12:18,799 --> 00:12:24,299
es expresado con manecillas sobre la esfera del reloj. Un bonito reloj mecánico artesano

140
00:12:24,299 --> 00:12:28,620
puede valer más de 10.000 dólares para medir tiempo con un margen de error de sólo unos

141
00:12:28,620 --> 00:12:35,340
segundos por año. Pero ¿y si disponemos de menos de 10 dólares? Un reloj de pulsera

142
00:12:35,340 --> 00:12:40,240
para niños con batería de cuarzo puede dar el mismo resultado. De hecho, es 10 veces

143
00:12:40,240 --> 00:12:46,500
más preciso que el mejor reloj mecánico. Son los mismos elementos y componentes que

144
00:12:46,500 --> 00:12:51,080
los de un reloj mecánico. El reloj de cuarzo es más preciso simplemente porque su tecnología

145
00:12:51,080 --> 00:12:58,460
es mucho más avanzada. Aquí el muelle principal es reemplazado por una batería. En vez de

146
00:12:58,460 --> 00:13:02,580
un regulador, el tiempo es medido por las oscilaciones en un campo electrificado de

147
00:13:02,580 --> 00:13:07,320
cuarzo sintético. El pulso del cuarzo es regulado por un circuito que cambia la lectura

148
00:13:07,320 --> 00:13:16,240
en la esfera. Si podemos medir la distancia y podemos medir el tiempo, podemos medir la

149
00:13:16,240 --> 00:13:21,399
velocidad. La mayoría de nosotros confiamos en una sola medida de velocidad, la que aparece

150
00:13:21,399 --> 00:13:27,139
en el velocímetro del coche. Esperamos que sea precisa cada vez que conducimos. El velocímetro

151
00:13:27,139 --> 00:13:33,220
indica la velocidad a la que se desplaza el coche. Nuestro velocímetro recoge la velocidad

152
00:13:33,220 --> 00:13:38,259
de giro de los neumáticos y la convierte en la velocidad a la que se mueve el vehículo

153
00:13:38,259 --> 00:13:44,519
en la carretera. En General Motors, en Mefor, Michigan, se utilizan más de 200 kilómetros

154
00:13:44,519 --> 00:13:50,620
de pistas de pruebas para probar la precisión de sus velocímetros. La demostración que

155
00:13:50,620 --> 00:13:55,440
hemos preparado aquí es cuánto se tarda en recorrer la distancia de un campo de fútbol

156
00:13:55,440 --> 00:14:01,200
a una velocidad dada. En términos sencillos, velocidad es la distancia dividida entre el

157
00:14:01,200 --> 00:14:07,539
tiempo. Vamos a recorrerlo una vez a 96 kilómetros por hora y mediremos la velocidad. Luego lo

158
00:14:07,539 --> 00:14:12,600
haremos a 241 kilómetros por hora para mostrar las diferencias en la distancia que se cubre

159
00:14:12,600 --> 00:14:23,679
en el tiempo. Nos estamos aproximando a 96 kilómetros por hora. Tomamos el tiempo. Comienzo.

160
00:14:26,409 --> 00:14:35,990
Stop. Han sido aproximadamente tres segundos para cubrir 91 metros. A 241 kilómetros por

161
00:14:35,990 --> 00:14:40,269
hora un coche recorre la misma distancia en poco más de un segundo. Ahora nos acercamos

162
00:14:40,269 --> 00:14:51,879
un poco más deprisa que la última vez. Aquí está la marca. Tiempo. Stop. Ha sido un segundo.

163
00:14:55,759 --> 00:15:00,279
Los conductores pueden emplear este método simple para comprobar las lecturas del velocímetro

164
00:15:00,279 --> 00:15:05,139
de su coche. Cuando vas por la carretera, hay indicadores kilométricos, así que puedes

165
00:15:05,139 --> 00:15:10,860
fijar una velocidad determinada desde una señal hasta la siguiente. Coge un cronómetro

166
00:15:10,860 --> 00:15:17,279
y digamos, por ejemplo, que tardas 45 segundos de un punto kilométrico al siguiente. Eso

167
00:15:17,279 --> 00:15:22,860
significa que vas a 80 kilómetros por hora. Afortunadamente el velocímetro hace el cálculo

168
00:15:22,860 --> 00:15:26,879
por nosotros. Es un informe a tiempo real de la velocidad del vehículo que comienza

169
00:15:26,879 --> 00:15:30,860
con los sensores de velocidad en el eje de cada rueda. Vimos coches, pero ¿cómo sabe

170
00:15:30,860 --> 00:15:35,139
un piloto de avión la velocidad a la que vuela. En un reactor se mide la diferencia

171
00:15:35,139 --> 00:15:39,240
de presión de las moléculas de aire que golpean el cuerpo del reactor. También se

172
00:15:39,240 --> 00:15:45,259
mide la presión del aire. La diferencia entre la presión de resistencia y la presión del

173
00:15:45,259 --> 00:15:50,399
aire se indica en los controles como velocidad del reactor. Los pilotos consultan los indicadores

174
00:15:50,399 --> 00:15:56,059
en los vuelos supersónicos. La velocidad Mach es la velocidad del reactor dividida

175
00:15:56,059 --> 00:16:01,220
por la velocidad del sonido. De nuevo en tierra, nuestro velocímetro no es lo único que indica

176
00:16:01,220 --> 00:16:05,940
la velocidad del coche en una carretera. La policía usa radares para medir la velocidad

177
00:16:05,940 --> 00:16:11,200
de los vehículos. El sargento Andrew Hernández de la Policía de Carreteras de California

178
00:16:11,200 --> 00:16:17,759
forma a los agentes en el uso de esta tecnología. En 1842, Christian Johann Doppler definió

179
00:16:17,759 --> 00:16:22,559
el efecto Doppler. Este mismo principio es lo que emplean los radares que usa la policía.

180
00:16:23,080 --> 00:16:25,620
Un radar usa ondas de radio para medir la velocidad.

181
00:16:25,840 --> 00:16:32,379
La onda del radar es infinita a no ser que ocurra una de estas cosas, reflexión, refracción o absorción.

182
00:16:33,360 --> 00:16:38,080
Cuando eso ocurre, cuando choca con un vehículo que va hacia ella, tenemos el efecto Doppler.

183
00:16:39,039 --> 00:16:42,519
Si el vehículo viene hacia ella, normalmente comprimirá el tren de ondas.

184
00:16:42,840 --> 00:16:45,100
Si se aleja, aumentará la longitud de onda.

185
00:16:45,779 --> 00:16:51,639
El radar de un coche patrulla envía ondas de radio para confirmar la velocidad del propio coche en relación con el terreno.

186
00:16:51,639 --> 00:16:59,820
Las ondas también se reflejan en otros vehículos en carretera y la unidad de radar registra la diferencia en frecuencia o desplazamiento Doppler.

187
00:17:01,740 --> 00:17:10,119
Eso es todo lo que necesita la unidad para calcular la velocidad del vehículo objetivo y el desplazamiento de frecuencia que reconoce el radar es audible para el agente.

188
00:17:10,440 --> 00:17:14,220
Hoy en día el patrón de masa es el kilogramo prototipo internacional o KPI.

189
00:17:15,440 --> 00:17:19,980
La copia en Estados Unidos del patrón de kilo es custodiado por...

190
00:17:19,980 --> 00:17:21,640
¿Lo han adivinado? El NIST.

191
00:17:22,299 --> 00:17:26,660
El prototipo internacional de kilogramo es un artefacto de iridio y platino

192
00:17:26,660 --> 00:17:29,039
que se parece al que vemos aquí bajo esta campana.

193
00:17:29,619 --> 00:17:32,500
Cuando se estableció y se fijó el kilogramo,

194
00:17:32,680 --> 00:17:34,859
se fabricaron 40 réplicas del patrón

195
00:17:34,859 --> 00:17:38,599
que fueron distribuidas entre los firmantes de la convención métrica.

196
00:17:40,380 --> 00:17:44,059
La masa de un objeto es la misma se encuentre donde se encuentre,

197
00:17:44,380 --> 00:17:46,839
mientras que su peso varía en función de la gravedad.

198
00:17:47,660 --> 00:17:51,980
Antiguamente los comerciantes pesaban en la balanza semillas de algarrobo con los productos

199
00:17:51,980 --> 00:17:55,099
porque se las consideraba un estándar natural de tamaño y masa.

200
00:17:56,200 --> 00:18:01,579
Cuando empezaron a usarse las balanzas, se empleaban las semillas de algarrobo para equilibrar

201
00:18:01,579 --> 00:18:07,619
el peso de productos como piedras preciosas o diamantes. Y ahí procede el término quilate.

202
00:18:08,799 --> 00:18:14,160
Pero las semillas de algarrobo no son tan estables en la naturaleza. De hecho, no son

203
00:18:14,160 --> 00:18:19,200
muy diferentes a otras semillas. Puede haber hasta un 23% de variación en el peso y el

204
00:18:19,200 --> 00:18:24,579
tamaño de las semillas de algarrobo. Los comerciantes deshonestos se aprovechaban

205
00:18:24,579 --> 00:18:31,039
de la situación. Uno podría tener 50 semillas grandes para un uso determinado y 50 de las

206
00:18:31,039 --> 00:18:38,779
ligeras para otro. Por ejemplo, si compraba, usaba un grupo. Y para vender, usaba el otro.

207
00:18:38,779 --> 00:18:46,839
De los siete patrones básicos de medida controlados por el NIST, la masa es el único basado en un objeto físico.

208
00:18:48,299 --> 00:18:51,559
El KPI y sus réplicas fueron forjados en 1901.

209
00:18:52,819 --> 00:18:59,799
En 1989 los físicos encargados de su mantenimiento afirmaron que el artefacto había cambiado en 50 microgramos.

210
00:19:01,039 --> 00:19:03,980
No parece gran cosa, es el peso de un grano de sal.

211
00:19:03,980 --> 00:19:12,099
Pero ese cambio fue más que suficiente para que los grupos que dependen de medidas precisas de masa se preocuparan por las consecuencias.

212
00:19:13,160 --> 00:19:16,759
Los metrólogos somos muy ambiciosos en nuestras medidas.

213
00:19:17,059 --> 00:19:27,920
Queremos tener constancia de cada microgramo o incluso de cada fracción de microgramo si es posible para poder detectar las cosas con gran precisión y saber exactamente lo que estamos midiendo.

214
00:19:27,920 --> 00:19:36,599
El departamento de masa del NIST se dispone a minimizar la ligera inestabilidad en la masa del kilogramo

215
00:19:36,599 --> 00:19:42,400
Lo que necesitamos sobre todo es una definición que no esté basada en un artefacto

216
00:19:42,400 --> 00:19:46,339
porque entonces eliminaremos toda posible fuente de inestabilidad

217
00:19:46,339 --> 00:19:53,640
Hay un esfuerzo internacional dedicado a relacionar el kilogramo con un fenómeno que exista en la naturaleza

218
00:19:53,640 --> 00:19:55,920
como ocurre con la longitud y con el tiempo

219
00:19:56,839 --> 00:20:05,920
Estos proyectos implican cálculos complejos, pero basta con decir que el proyecto Avogadro intentará contar cada átomo de un nuevo artefacto de kilogramo.

220
00:20:07,319 --> 00:20:11,140
La balanza Watt intentará también definirlo con electrónica.

221
00:20:12,160 --> 00:20:18,480
Sabemos cuándo hace calor y sabemos cuándo hace frío, pero necesitamos termómetros para cuantificar con precisión la temperatura.

222
00:20:18,480 --> 00:20:26,220
La temperatura más elevada registrada en la Tierra fue de 58 grados, y la más fría de 89 bajo cero.

223
00:20:28,359 --> 00:20:34,480
Galileo inventó uno de los primeros termómetros en 1593, pero sus medidas no eran demasiado precisas.

224
00:20:35,279 --> 00:20:38,400
Este se llama termómetro de Galileo por su inventor.

225
00:20:39,059 --> 00:20:42,759
Tiene seis bolas que están inmersas en un líquido.

226
00:20:42,819 --> 00:20:46,200
El líquido cambia su flotabilidad en función de la temperatura.

227
00:20:46,200 --> 00:20:52,720
temperatura. Cada bola coloreada está llena con una cantidad de alcohol diferente. Como

228
00:20:52,720 --> 00:20:58,539
el alcohol es menos denso que el agua, las bolas flotan. Pero a medida que aumenta la

229
00:20:58,539 --> 00:21:03,980
temperatura exterior, la densidad del agua disminuye. Eso hace que las bolas se hundan.

230
00:21:04,259 --> 00:21:09,039
Contando el número de bolas que quedan, nos hacemos una idea de la temperatura. Podemos

231
00:21:09,039 --> 00:21:14,140
decir, oh, hace un día de cuatro bolas, o de tres bolas, o de dos bolas. Cien años

232
00:21:14,140 --> 00:21:19,180
después del termómetro de Galileo, Daniel Gabriel Fahrenheit diseñó la primera escala

233
00:21:19,180 --> 00:21:26,220
numérica de temperatura. Tenía tres puntos arbitrarios fijos, 0 grados Fahrenheit, 32

234
00:21:26,220 --> 00:21:31,779
para el punto de congelación del agua y 96 que era la temperatura de la axila de su mujer.

235
00:21:33,400 --> 00:21:39,980
Unos 20 años después de que Fahrenheit diseñara su termómetro, Celsius estableció una escala

236
00:21:39,980 --> 00:21:46,259
distinta. El 0 en la escala Celsius era el punto de congelación del agua y el 100 el

237
00:21:46,259 --> 00:21:51,200
de ebullición. Al estar basada en múltiplos de 10, como el sistema métrico, la escala

238
00:21:51,200 --> 00:21:57,819
de Celsius se convirtió en la escala oficial de temperatura en 1887. Pero Fahrenheit sigue

239
00:21:57,819 --> 00:22:03,539
teniendo seguidores, entre los cuales está Estados Unidos. Fahrenheit realizó sus medidas

240
00:22:03,539 --> 00:22:09,319
con mercurio y vidrio, que eran buenos conductores para los cambios térmicos. El mercurio responde

241
00:22:09,319 --> 00:22:14,660
los cambios de temperatura más rápidamente que cualquier otro líquido. El termómetro

242
00:22:14,660 --> 00:22:20,259
se congela a menos 76 grados Fahrenheit, pero puede llegar a los 1000 grados. Es un líquido

243
00:22:20,259 --> 00:22:26,640
muy útil, pero muy peligroso. Hoy en día muchos termómetros usan alcohol o queroseno.

244
00:22:27,380 --> 00:22:33,680
Funcionan igual, pero minimizan los riesgos. El NIST establece el patrón de calibración

245
00:22:33,680 --> 00:22:36,700
con algo llamado célula de punto acuático triple.

246
00:22:37,619 --> 00:22:40,279
Es una célula que solo contiene agua muy pura.

247
00:22:40,380 --> 00:22:42,619
Aquí arriba no hay aire, está hecho el vacío.

248
00:22:43,480 --> 00:22:46,059
Cuando el agua existe en los tres estados de la materia,

249
00:22:46,299 --> 00:22:47,480
estamos en el punto triple.

250
00:22:48,220 --> 00:22:50,759
Cuando tenemos las tres fases coexistiendo,

251
00:22:50,900 --> 00:22:53,759
es la prueba de que tenemos una temperatura muy determinada.

252
00:22:54,579 --> 00:22:59,400
Hemos asignado a esa temperatura el valor de 0,01 grados centígrados.

253
00:22:59,480 --> 00:23:01,740
Este es el punto que define el grado Kelvin.

254
00:23:02,500 --> 00:23:07,359
El grado Kelvin es un patrón del NIST y se emplea para diseñar termómetros de alta

255
00:23:07,359 --> 00:23:07,920
precisión.

256
00:23:07,960 --> 00:23:12,000
Aquí tenemos un termómetro estándar de resistencia de platino.

257
00:23:12,019 --> 00:23:15,359
Es uno de los termómetros más precisos del mundo.

258
00:23:16,359 --> 00:23:19,619
Puede medir hasta 420 grados centígrados.

259
00:23:21,079 --> 00:23:26,019
Emplea un hilo de platino y se mide la resistencia del mismo en función de la temperatura.

260
00:23:26,019 --> 00:23:34,400
El termómetro digital que solemos guardar en el botiquín usa el mismo principio y tiene un margen de error de medio grado

261
00:23:34,400 --> 00:23:41,180
Los termómetros de resistencia de platino son los más adecuados para medir la temperatura de todo

262
00:23:41,180 --> 00:23:45,640
Desde el núcleo de un submarino, a lava o el horno de una cocina

263
00:23:45,640 --> 00:23:54,799
Desde los granos de trigo al kilogramo, desde los relojes solares a los atómicos, desde la longitud de un pie humano a la velocidad de la luz

264
00:23:54,799 --> 00:24:01,920
A medida que nos esforzamos por alcanzar mediciones más perfectas, las unidades que empleamos para definirlas podrán cambiar.

265
00:24:02,579 --> 00:24:10,880
Pero lo que no cambiará, sea longitud, velocidad, tiempo o temperatura, es nuestra necesidad de medir.