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La comisión fue establecida el 16 de febrero de 1791 y estuvo compuesta por científicos de gran renombre como Borda, Condorcet, Laplace, Lagrange y Monge. Su primera tarea fue dirimir entre tres posibles referencias para establecer una nueva definición del metro: la longitud de un péndulo simple oscilando en una latitud de 45° con un período de un segundo, la longitud de un
cuarto del círculo máximo del ecuador o la longitud de un cuarto del meridiano terrestre. -
La solución del meridiano fue seleccionada por su universalidad ya que todo país contaba con un meridiano que lo atravesaba y podía acceder, en principio, a la definición. El 26 de marzo del 1791 nacía así el metro, con una longitud definida como el diez millonésimo del cuarto del meridiano terrestre.
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Los orígenes del sistema métrico decimal se encuentran en Francia.
A pesar de los repetidos intentos de Carlomagno y diversos reyes posteriores que intentaron reducir el número de unidades de medida utilizadas, en 1795 Francia contaba con más de setecientas unidades de medida diferentes. Muchas de ellas tomaban como referencia criterios de la anatomía humana: la palma, el pie, el codo, la toesa, etc. -
Esas unidades presentaban además valores diferentes de una ciudad a otra, de una corporación a otra, y a menudo dependían también del tipo de objeto que se medía. El clima de reforma que sucedió a los acontecimientos revolucionarios en Francia se
revelaría muy propicio para precipitar una reforma de las unidades de medida. Los cuadernos de quejas, que registraban las peticiones y quejas del pueblo en la Francia del antiguo régimen para ser debatidas en las asambleas de los Estados Generales -
Una vez que la unidad de longitud estuvo definida a partir de un parámetro universal, el resto de unidades se definieron a partir del metro para beneficiarse de esa misma universalidad. Así se definieron el metro cuadrado, el metro cúbico, y la unidad de masa. Para definir la unidad de masa, la comisión eligió establecer que el “grave” (que más tarde pasaría a llamarse kilogramo) sería igual a la masa de un decímetro cúbico de agua pura a la temperatura de máxima densidad.
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Estas definiciones universales necesitaron entonces ser acercadas a la población para permitir la generalización de su uso. Para ello, en 1799, ya con los resultados definitivos de Méchain y Delambre se fabricaron un prototipo material de platino, de longitud igual a un metro y un cilindro también de platino, de masa igual a un kilogramo.
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La Convención del metro. Nacimiento del BIPM. Prototipos internacionales del kilogramo y del metro. El sistema métrico decimal, que contenía la simplicidad y la universalidad en su concepción empezó a propagarse fuera de Francia. El desarrollo de redes ferroviarias, el auge de la industria y la multiplicación de intercambios comerciales crearon la exigencia de precisión en las medidas.
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A partir de 1860 las adhesiones se multiplicaron abarcando incluso países latinoamericanos. Sin embargo, todos esos países quedaban subordinados a Francia para obtener copias exactas de los prototipos del metro y del kilogramo. Esta dependencia reforzó la iniciativa de establecer un organismo internacional neutral encargado de conservar nuevos prototipos internacionales y de facilitar sus copias a los países miembros.
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Así nace en 1875 el Bureau International des Poids et Mesures (BIPM), con sede en Sèvres, a las afueras de París, creado a través del Tratado del Metro, firmado el 20 de mayo de 1875 en París durante una conferencia diplomática por los representantes de 17 estados signatarios, entre ellos España. Fue notable la ausencia de Gran Bretaña entre los signatarios e igualmente notable la presencia de Estados Unidos. Gran Bretaña firmaría el tratado en 1884.
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La misión inicial del BIPM fue la de fomentar el establecimiento del sistema métrico en el mundo y asegurar su uniformidad, favoreciendo así el progreso de la metrología en todos los campos. Se decidió que se fabricarían nuevos prototipos internacionales del metro y del kilogramo en platino-iridio replicando los patrones legales franceses y utilizando las mejores técnicas de las que se disponían en aquel momento.
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El Tratado del Metro estableció igualmente una nueva estructura metrológica permanente que permitiría a los estados signatarios actuar conjuntamente en todos los asuntos relacionados con las unidades de medida. Tres órganos fueron creados para ello: La Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM), El Comité Internacional de Pesas y Medidas (CIPM), La Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM)
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El Tratado del Metro requería la fabricación de un nuevo prototipo internacional del metro y otro del kilogramo. En 1879, Johnson Matthey fabricó tres cilindros de una nueva aleación de Pt-Ir (Platino Iridio), en vez de Pt sólo como en el caso de los patrones
franceses. El kilogramo de los archivos franceses fue puesto a disposición y se procedió a pulir con gran cuidado los tres prototipos en Pt-Ir para acercar su masa lo más posible a la del patrón francés. -
En cuanto al patrón internacional del metro, en 1881 se llevaron a cabo comparaciones entre la longitud del metro de los Archivos franceses y la del futuro patrón internacional y se le grabaron sendas marcas en sus extremos para denotar que la longitud entre ellas era de un metro. Las
comparaciones a 0 grados centígrados tuvieron que esperar a que las temperaturas exteriores disminuyeran. Se hicieron mediciones a diversas temperaturas y se calculó el coeficiente de expansión de ambos prototipos. -
Cuarenta cilindros destinados a ser futuros prototipos nacionales del kilogramo fueron entregados en 1884 al BIPM donde su densidad fue evaluada por pesada hidrostática y fueron pulidos hasta obtener una masa de un kilogramo con una tolerancia de más o menos un miligramo.
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Las comparaciones de masa entre todos los nuevos prototipos y el
prototipo patrón se prolongaron desde 1886 hasta 1888. La incertidumbre de calibración dada fue de dos microgramos. La fabricación de los prototipos nacionales del metro tomó más tiempo que la de los kilogramos debido a que la forma de las barras no era de fabricación sencilla, ya que se escogió que su sección transversal presentara forma de X, y el proceso de grabado y pulido era también complejo. -
A finales de 1888, el avance del trabajo justificó la convocatoria de la primera Conferencia General de Pesas y Medidas para 1889. Se reunió en el Pavillon de Breteuil del BIPM donde se adoptaron definiciones oficiales de los nuevos prototipos internacionales del metro y el kilogramo y se distribuyeron las copias a los estados signatarios. Copias del kilogramo y del metro quedaron atribuidas al BIPM. El cierre de la Conferencia en 1889 marcó el final del primer período de existencia del BIPM.
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La primera y única comparación de las copias nacionales del metro con el prototipo internacional se llevó a cabo entre 1921 y 1936 y concluyó que las longitudes eran equivalentes dentro de un margen de 0,2 micrómetros. En paralelo, la óptica interferométrica empezó a desarrollarse y a ser utilizada en medidas de longitud cada vez más largas. En 1921 ya se anunciaba que estas nuevas técnicas de medida podrían permitir uniformizar las medidas de longitud mundialmente.
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La definición dada fue [CIPM]: λ Cd = 6438,4696 Angstroms El trabajo de Michelson relativo a la medición de la longitud del prototipo internacional del metro por debajo de λ/10 fue una de las razones que motivaron su premio Nobel de física en 1907. Durante los años 50, el Angstrom se convirtió rápidamente en la unidad natural para expresar medidas espectroscópicas. Sin embargo, la conversión del Angstrom al metro añadía una incertidumbre elevada.
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La línea naranja del isótopo 86 de Kriptón (λ ≈ 606 mn) fue elegida como referencia tras compararla en el vacío con la línea roja del Cadmio, que a su vez había sido comparada con el prototipo internacional del metro. En 1960, la undécima Conferencia General de Pesas y Medidas adoptó una nueva definición del metro. El metro es la longitud igual a 1 650 763,73 longitudes de onda en el vacío de la radiación correspondiente a la transición entre los niveles 2p10 y 5d5 del átomo de Kriptón 86.
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referencia. En paralelo, comenzó a medirse la velocidad de propagación de la luz c combinando medidas independientes de frecuencia f y de longitud de onda λ (c = f λ) y de nuevo, se llegaba a valores diferentes para la velocidad de la luz en función del punto de la línea del Kriptón que se usara como referencia.
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Esta contradicción puso de manifiesto que la definición del
metro carecía de la precisión necesaria e impulsó a la decimoséptima Conferencia General en 1983 a definir el metro como El metro es la longitud del trayecto recorrido por la luz en el vacío durante 1/299 792 458 segundos. -
El metro ha sido desde el inicio una unidad pionera en basar su definición en cantidades cada vez más universales, constantes y fundamentales de la física. Ha ido siempre abriendo camino al resto de unidades que han ido reproduciendo el mismo modelo hasta culminar en la reciente revisión del SI donde todas las unidades están definidas a partir de constantes de la naturaleza.