Sistema MKS: historia, unidades básicas, unidades derivadas
El sistema MKS es un método de medida en el que se utilizan el metro, el kilogramo y el segundo como las unidades que sirven para expresar las magnitudes que tienen que ver con la longitud, la masa y el tiempo. Es el origen del actual sistema internacional de unidades y su nombre, MKS, es un acrónimo que nace de la unión de las tres unidades básicas que lo conforman.
Los patrones para definir el valor de un metro y un kilogramo, se pueden encontrar en la oficina internacional de pesas y medidas, debido a que ambas magnitudes se basan en objetos físicos. Mientras que un segundo se estableció como la 1/86.400 parte de un día solar promedio.
![Prototipo de un kilogramo estándar de masa. Fuente: [Public domain], vía Wikimedia Commons.](/academia/assets/jpg/06FFE52C811BBDF2780FFDD8D89870A5.jpg)
Es relevante el uso del MKS porque fue uno de los primeros sistemas de magnitudes que siguieron una lógica decimal y que se adoptaron a nivel internacional de forma estandarizada. Esto mejoró la exactitud alcanzada en todo tipo de disciplinas, y puso la base para los métodos modernos de medidas.
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Los sistemas de mediciones se remontan a los siglos III o IV antes de Cristo. Desde muy temprano en la historia de las civilizaciones eran necesarias las mediciones para la agricultura, la construcción y la economía. Sin embargo, las unidades utilizadas por las primeras culturas dependían de cada región o incluso de cada comunidad.
En el Imperio babilónico o en el egipcio hay registros de que para medir la longitud de un objeto se podían utilizar el antebrazo, la mano o los dedos como sistemas de referencia.
El tiempo era calculado por los períodos de duración del movimiento del Sol o de la Luna. Mientras que para calcular la capacidad de algún recipiente este se llenaba con semillas que luego eran contadas.
El sistema métrico fue creado por primera vez en 1668 y al principio solo se adoptó en Francia, a raíz de la Revolución de este país. El sistema se basó enteramente en el metro y por ello recibió el nombre de sistema métrico (MKS).
En él la unidad que se refiere a la masa es el kilogramo y la unidad de tiempo es el segundo. La propagación a otros países no tardó mucho y su expansión se produjo de forma rápida.
Por otro lado, el científico escocés James Clerk afirmó, durante los últimos años del siglo XIX, que el método CGS usado hasta el momento no era lo suficientemente preciso a la hora de definir los valores de magnitud de los eventos eléctricos y magnéticos. Uno de los errores que notó fue que las medidas usadas eran muy pequeñas y por ende no eran útiles para el análisis.
Por eso, en 1901 el profesor, ingeniero y electricista italiano Giovanni Giorgi desarrolló otro sistema a partir del MKS, donde las unidades de longitud, de masa y de tiempo son el metro, el kilogramo y el segundo respectivamente, pero se añadía un cuarto valor al sistema, que era el amperio.
El italiano expuso su idea ante la Asociación Electrotécnica Italiana (AEI), donde aseguró que agregar una nueva unidad para las magnitudes a nivel eléctrico y magnético era vital para conseguir expresar sus valores correctos.
A esta variante también se le conoció con el nombre de sistema de medición Giorgi.
Para 1948 muchos libros aún estaban escritos usando el sistema CGS de unidades. Fue en el año 1950 cuando el sistema MKS que incluía la cuarta unidad básica fue reconocido como el estándar a nivel a internacional y la Comisión Electrotécnica Internacional recomendó el uso de los amperes como una medida fundamental.
Una característica importante de este sistema son las expresiones decimales exactas, que le hicieron sumar más adeptos y ser adoptado por muchos países, incluyendo la India, donde el sistema fue introducido en 1957.
Luego, con el objetivo de lograr cierta uniformidad en todo el mundo, la Confederación general de pesas y medidas recomendó un sistema unificado en 1960. Este es el Sistema Internacional de unidades (SI), y es el que se usa en la mayoría de países en la actualidad.
Se basa en la utilización de siete unidades básicas: el metro, el kilogramo y el segundo, presentes en el sistema MKS, más el agregado del kelvin, el amperio, la candela y el mol.
Como se puede ver, a lo largo de la historia han existido varios tipos de sistemas de unidades: principalmente el FPS, el MKS y el SI.
El sistema FPS se creó en Inglaterra y se basa en el pie, la libra y el segundo como unidades para medir la distancia, la masa y el tiempo respectivamente. Actualmente a este se le conoce con el nombre de Sistema de Unidades Tradicionales, y se usa en países como Estados Unidos.
El Sistema Internacional de unidades (SI), es el que sustituyó al MKS y se basó en esencia en el métrico. Tiene siete unidades básicas. Por último, el sistema cegesimal (CGS) tiene como base el centímetro, el gramo y el segundo. Se trató de un sistema propuesto por Johann Carl Friedrich Gauss en 1832.
Las magnitudes básicas varían según cada sistema. También se conocen con el nombre de unidades fundamentales. En el MKS son tres: metro (para la longitud), kilogramo (para expresar las cantidades de masa) y segundo (para calcular el tiempo).
En el SI, el Kelvin es la unidad básica para calcular la cantidad de temperatura. El sistema métrico acepta esta unidad como la oficial.
Luego aparecen las unidades derivadas, tales como la velocidad, la aceleración, etc. Todas ellas pueden ser reducidas a una combinación entre las básicas de la longitud, masa y tiempo. Es decir, se originan a partir de las unidades básicas del MKS, que coinciden con las del Sistema Internacional de unidades.
Por ejemplo, en ambos métodos la velocidad se expresa en metros por segundo. La potencia se representa con los vatios, que equivalen a un joule por segundo. Por último, la aceleración se mide en metros por segundo al cuadrado.
Las unidades de cada sistema métrico se pueden convertir a unidades de cualquier otro. Para esto se realizan cálculos mediante los procesos establecidos en las tablas de conversión, que son las que permiten conocer las equivalencias entre magnitudes.
El proceso es tan sencillo como hacer una multiplicación por una fracción, y así se obtiene la medida equivalente en otro sistema de unidades.
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