Cada “hecho” que asumes en tu pregunta está mal.
Odio ser un cascarrabias, ¡y SI NO es un sistema * MALO *! Es universal en (casi) todo el mundo, su mayor fortaleza.
Pero: 1 m3 de aire NO es 1 kg; 1 dm3 de agua NO es 1 kg; 1 cm3 de agua NO es 1 gramo; el punto de ebullición del agua NO es 100c y el punto de congelación NO es 0c; todo NO encaja bien; la densidad, longitud, masa, volumen NO fueron tomados en cuenta cuando se diseñó este sistema; NO es una coincidencia; y el sistema métrico NO es perfecto.
NO es una coincidencia que el sistema métrico sea como es.
Tomó arduas mediciones durante siete años para establecer el medidor, del cual derivaron el kilogramo. Hubo SOLO el medidor y el kilogramo durante muchos años hasta que se desarrollaron otras unidades. Y aunque se propusieron varios prefijos junto con el medidor y el kilogramo, pasó la mayor parte de un siglo antes de que todos los usaran. (En lugar de, por ejemplo, “libra” por 0.5 kg, “tonelada” por 1000 kg, etc.) Y hemos estado refinando las definiciones durante más de dos siglos.
El sistema métrico NO definió la densidad o el volumen cuando se creó. SÓLO definió el medidor, derivó el kilogramo, y de los derivados cualquier otra medida, como volumen o densidad. Hasta el día de hoy, Litre no es una unidad oficial del SI; dm cúbico es La densidad ni siquiera TIENE una unidad, solo se mide en kg / m ^ 3.
Y el sistema métrico está lejos de ser perfecto .
¿Esas medidas para establecer el medidor? Incorrecto. El astrónomo que midió la porción sur del meridiano, Pierre Méchain, cometió errores desde el principio porque comenzó con la noción filosófica preconcebida de que la Tierra sería un esferoide oblato perfecto y haría un estándar universal para el medidor sin recurrir a los gobernantes de ningún país para una longitud estándar Estaba equivocado: la Tierra, gravitacionalmente, es “grumosa”. Debido a sus correcciones erróneas a sus mediciones, el medidor prototipo era 0.2 mm demasiado corto, arruinando los perfectos 10 millones de metros hasta el cuarto de circunferencia. (¡El medidor de péndulo ya se había apartado a favor del medidor meridional DEBIDO a anomalías gravitacionales!) Se guardó todos sus cálculos para sí mismo porque no estaba satisfecho con ellos, hasta que murió, y el otro astrónomo, Jean Baptiste Joseph Delambre, leyó sus notas de campo y descubrió el error de una década. Pero los franceses estaban tan ansiosos por lanzar el medidor que ya habían enviado copias del estándar preliminar, y arreglar el error de Méchain sería poner en duda todo el proyecto, por lo que permaneció en silencio y “confirmó” el medidor prototipo. Tenemos ese medidor defectuoso hasta el día de hoy, y la circunferencia del cuarto de la Tierra es de aproximadamente 10,002,290 de esos medidores prototipo. (Si el medidor se hubiera hecho 0.2 mm más largo, sería exactamente 10 millones de metros, por definición). El medidor ahora está definido por la velocidad de la luz, pero todavía tiene una longitud arbitraria vagamente cercana a 1/10 millonésima parte del trimestre circunferencia de la tierra.
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Y tenemos ångströms, que son más o menos métricos, pero deberían ser 0.1 nm. Y micras en lugar de μm. Y NUNCA usamos megametres o gigametres. Preferiríamos llamar a la circunferencia de la Tierra ~ 40 mil km que 40 mm. ¿Por qué? No lo sé, pero “nadie” usa unidades por encima de kilo para el medidor.
La medición de masa tiene numerosas dificultades.
Primero, ¿cuál es el estándar? ¿Es el gramo? O el kilogramo? (Se supone que las unidades SI tienen el estándar como la unidad sin ningún prefijo, pero hoy el estándar para la masa es el Kilograma Prototipo Internacional (IPK).) El gramo se definió en 1795 como 1 cm cúbico de agua en su punto de congelación. Para 1799, el estándar se había convertido en el prototipo (que condujo al IPK) de un kilogramo que tenía 1 dm cúbico de agua a una densidad máxima (4 grados C). Entonces, el kg es la ÚNICA unidad SI donde el estándar tiene un prefijo.
Segundo, un gramo era 1 cm cúbico de agua. Un kilogramo era 1 dm cúbico de agua. Se supone que todas las unidades SI se relacionan entre sí en su estado natural sin prefijo, es decir, deben ser ” coherentes “. 1 gramo debe ser 1 metro cúbico de agua, no 1 centímetro cúbico. Si la masa se hubiera derivado perfectamente del medidor, 1 gramo sería 1 metro cúbico de un tipo particular de agua a una temperatura y presión particulares, y pesaría lo mismo que 1000 de nuestros kilogramos actuales. Esta perversión también ha invadido otras unidades: 1 Newton es 1 kilogramo * metro / segundo ^ 2. (1 Newton debe definirse como 1 gramo metro / segundo ^ 2, con todas las unidades en su tamaño base, sin prefijos).
Tercero, el kilogramo ya ni siquiera está relacionado con el agua o el medidor. Hoy, el kilogramo se define como la masa de un cilindro particular de platino-iridio en Francia, que está cerca de la masa de 1 dm cúbico de agua. Los científicos están cerca de redefinir el kilogramo nuevamente, haciéndolo independiente de ese peso en Francia,
Cuarto, para toda la historia humana, peso y masa han significado lo mismo. Los científicos que desarrollaron el sistema métrico estaban preocupados de que estuvieran relacionados, pero, a diferencia de la percepción de todos los profanos, no es lo mismo. Entonces, reemplazando los sistemas anteriores que definían el peso, definieron la masa. En teoría, no existe una relación universal entre los sistemas más antiguos (por ejemplo, la libra de Avoirdupois) y el kilogramo, porque miden cosas diferentes. Incluso hoy, el lenguaje común pregunta cuánto pesa algo, pero se responde en kilogramos de masa. (La diferencia se vuelve importante en algunas mediciones científicas y en el espacio. Pero no en todas partes). Teóricamente, cada balanza (¡excepto una balanza!) Debería leer el peso en Newtons.
Quinto, el kilogramo destruyó el sistema inglés de pesas y sus derivados, USCS e Imperial. Antes del sistema métrico, todo el peso se midió en libras. Después de la bifurcación entre peso y masa, ¿qué es una libra? Las libras viejas ahora son libras-fuerza o libras-masa, dependiendo de la aplicación. ¿Cual deberías utilizar? ¿Un objeto de 10 libras tiene 10 libras de fuerza y 10 libras de masa? A menudo ambos, si la gravedad es estándar … (¡Y luego, hay SLUGS! ¡UGH!)
Sexto – “Kilogramos-fuerza”. ¿¿QUE QUÉ?? SI trabajó muy duro para deshacerse del peso y utilizar la masa como unidad principal. Y luego deriva el Newton a la fuerza igual a 1 kg m / s ^ 2. Y luego se burló de los sistemas ingleses / USCS / Imperial como confusos libras de fuerza y libras de masa y pegándolas con babosas. Pero entonces el sistema métrico usa kilogramos de fuerza. (o gramos de fuerza). A pesar de estar expresamente prohibido en SI. (Los motores de cohetes, por ejemplo, se especifican en kilogramos de fuerza).
Temperatura. Sí, Celsius tiene 0 para congelar y 100 para hervir. Pero, la mayoría de las personas no están congelando o hirviendo cosas.
La mayoría de la gente quiere saber a qué temperatura está afuera. ¿Qué es eso en C? Algo alrededor de 20, o los bajos 20, es cómodo. Un día nevado en Europa es -18. El día más caluroso sobre 38. Eso está bien. Pero, ya teníamos una escala de temperatura muy agradable que se relacionaba con la temperatura exterior, Fahrenheit. Es aproximadamente 0 en el día más frío y alrededor de 100 en el día más caluroso. (¡Su temperatura puede variar!) Y, una temperatura entera Fahrenheit es casi dos veces más precisa que un número entero Celsius.
Sí, Celsius es SI. Pero es igualmente arbitrario y menos preciso (en enteros).
(Y, la escala real de Anders Celsius pasó de 0 = hirviendo a 100 = congelación. Se invirtió, y de todos modos recibió su nombre).
(Y, ya ni siquiera se relaciona con el punto de congelación y ebullición del agua. Se establece de modo que -273.15 C = Cero absoluto y 0.1 C = el punto triple del agua. La congelación y la ebullición ahora se acercan a 0 y 100, pero no exactamente).
Inconsecuencia. Hay muchas otras facetas del sistema métrico o SI, buenas y malas. Uno es la inconsistencia cuando está en uso real. Un ejemplo es la presión. Teóricamente siempre se mide en Pascales (o kPa, etc.), una unidad reciente (1971) derivada como 1 N / m ^ 2. Eso es bueno, pero los Pascales a menudo no se usan para medir la presión. Las barras, por ejemplo, son una unidad métrica típica para la presión atmosférica. 1 barra = 100,000 Pa = 100 kPa = 1 “hecto-kilo-Pascal”. Peor aún, la presión atmosférica estándar suele estar un poco por encima de 1 bar, por lo que 1 ATM (una atmósfera) = 1.013 bar, dos unidades casi iguales, pero no. Y lo que es peor, los meteorólogos describen la presión atmosférica no en bares sino en milibares: 1013 milibares, en lugar de 1.013 bares. Un “mil milésimas” en lugar de uno. ¿Por qué? Ahora es tradición.
Los bioquímicos miden la energía de reacción química en kilocalorías, mientras que los químicos miden las mismas reacciones en kilojulios. Las calorías son una unidad métrica pero no SI. Peor aún, la conversión entre calorías y julios tiene al menos 7 definiciones diferentes y constantes de conversión, todas cercanas (pero no iguales) 1 caloría ~ = 4.2 julios. Peor aún, en el etiquetado de alimentos, no solo se usa la kilocaloría en lugar del kilojulio, sino que se define una nueva (capitalizada) 1 Caloría = 1000 calorías.
Por supuesto, también hay minutos, horas, días, grados, unidades astronómicas, ångström, millas náuticas y nudos, nepers y bels y decibelios, graneros y electronvoltios, daltons, curies, kilogramos de fuerza, etc. La potencia eléctrica se mide en kilovatios. -horas, no megavatios-segundos. Estoy seguro de que me he perdido muchas otras unidades que no son del SI en uso común con el SI.
Hay tantas otras unidades “métricas” que SI ahora tiene que tener categorías para ellas: las 7 Unidades Base, 22 Unidades Derivadas (Coherentes y de otro tipo), y cuatro clases diferentes de Unidades No-SI.
Unidades no SI nombradas por SI:
Tabla 6, aceptada para su uso con el SI
Tabla 7, Unidades cuyo valor en unidades SI debe obtenerse experimentalmente
Tabla 8, Otras unidades no pertenecientes al SI (comunes, pero nunca sancionadas)
Tabla 9, Unidades no SI de los sistemas CGS y CGS-Gauss.
Muchos de estos son nombres habituales para las mismas medidas que una unidad base o SI derivada, pero a una escala diferente por conveniencia. Lo que plantea la cuestión de si solo usar los prefijos estándar (kilo, etc.) es realmente suficiente o no. (p. ej., 1 tonelada = 1 megagramo, pero casi nadie usa 1 Mg; 1 litro = 0.001 m ^ 3 = 1 dm ^ 3, 1 hectárea = 10 ^ 5 metro ^ 2 = 1 hm ^ 3 (extraño, ya que usa el prefijo hecto, que significa 100 veces 1 son, que en sí era de 100 metros ^ 2).
¿Por qué los franceses especificaron (1795) el metro y el gramo, y luego establecieron el área a 100 m ^ 2 para el área (no m ^ 3), y dos volúmenes diferentes de stère y litro a 1 m ^ 3 y 1 dm ^ 3 (respectivamente) para volúmenes de leña y líquidos (respectivamente) ?? ¿Por qué m ^ 2 (km ^ 2, Mm ^ 2) no era suficiente para el área? ¿Por qué m ^ 3 no era suficiente para el volumen? Extrañas unidades suplementarias.
La mala selección de la unidad primaria proviene de otros dos problemas:
1) Las unidades no son todas coherentes. (Entonces, las ecuaciones básicas, como F = ma, se pueden escribir sin números o prefijos, excepto 1.)
2) No todos están en las escalas más convenientes para la mayoría de los usos.
La más famosa es que el gramo se definió, no como la masa de 1 metro ^ 3 de agua; más bien, el kilogramo se definió como la masa de 1 decímetro ^ 3 de agua. No solo el kilogramo no es coherente, sino que el gramo no es una masa conveniente para la mayoría de los usos (por lo tanto, el kilogramo es el estándar SI, no el gramo).
El Joule es una unidad de energía tan pequeña que los Gigajulios se usan habitualmente. Incluso las pequeñas reacciones químicas se miden en kilojulios. Pero, al menos, el Joule es coherente.
CONCLUSIONES
El sistema métrico no es malo, como lo hacen los sistemas de medición. Está bien. SI es la versión rigurosa de métrica.
Pero al final, es tan arbitrario como cualquier otro sistema de medida.
Su característica más importante es que su naturaleza decimal permite la interrelación trivial de cantidades pequeñas y enormes, utilizando nuestro sistema de numeración Base 10 común.
Pero incluso esto es solo un efecto secundario de contar con los 10 dedos. Podríamos usar Base 8 con la misma facilidad, contando solo con nuestros no pulgares. O Base 16 (contando en binario con cuatro dedos). O Base 12 (no está relacionado con los dedos para la mayoría de las personas, pero es un número mucho más aceptado en el mundo antiguo).
¿Y esas medidas de agua? Sí, para la mayoría de las personas, lo suficientemente cerca. No exactamente, pero casi. La densidad del aire? No, estás muy lejos. La Atmósfera estándar especifica que la densidad estándar (cercana al promedio) del aire a nivel del mar es de 1.225 kg / m ^ 3. Estabas en lo correcto con 1 decimal. Celsius de congelación y ebullición, nuevamente, cerca, pero no exactamente así. Definición del medidor? No – corto por 0.2 mm.
¿La capacidad de interrelacionar instantáneamente mediciones enormes y pequeñas? (1 km = 10 ^ 12 nm)? Sí, eso es bueno, SI HACES ESO. Para hacerlo en USCS o Imperial, sería 1 milla = 5280 pies * 12 pulgadas / pie * 1000 mils / pulgada – demasiado trabajo. ¿Pero quién relaciona mils con millas? (¡Supongo que las mismas personas que interrelacionan nm con km!)