Enrique Limongi /Jefe del Centro de Ingeniería Eléctrica y Sistemas.
Vivimos con incertidumbre todos los días. ¿El clima estará bien para realizar un mercado? ¿Cuál es el riesgo para nuestra salud que representa un elemento particular de la dieta o un contaminante ambiental? ¿Hemos invertido nuestro recurso sabiamente? Es comprensible que nos gustaría poder eliminar, o al menos reducir, la incertidumbre que en nuestra vida se genera a diario. Si podemos reducirla significativamente, tenemos más confianza en que sucederá un evento deseable o que no sucederá un evento indeseable. Con este fin, buscamos profesionales científicos acreditados, como metrólogos e investigadores médicos entre otros.
En ciencia y tecnología, la incertidumbre tiene un significado más restringido, creado por la necesidad de una medición precisa. La medición precisa, que implica la existencia de estándares de medición, y la evaluación de incertidumbres en un proceso de medición son esenciales para todas las áreas de la ciencia y la tecnología. La rama de la ciencia que se ocupa de mantener y aumentar la precisión de la medición, en cualquier campo, se conoce como Metrología. Incluye la identificación, el análisis, la minimización de errores, el cálculo y la expresión de las incertidumbres resultantes. Si una medición se considera o no «precisa» depende del contexto.
Las balanzas del supermercado, abastos y panaderías que se usan para pesar frutas, verduras o charcutería, no necesitan una precisión en el entorno al 1%. Por otra parte, una balanza de laboratorio de última generación puede determinar el valor de una masa desconocida de valor nominal de un kilogramo a más de una parte en diez millones. Estas cifras, 1% (1/100) en un caso y una parte en diez millones (1/10.000.000) en el otro, son medidas numéricas del grado de precisión: bajo, en el primer caso y alto en el segundo, pero cada uno de ellos se ajusta a su propósito particular. Es necesario acotar que la precisión y la incertidumbre están inversamente relacionadas: una alta precisión implica baja incertidumbre; y baja precisión implica una alta incertidumbre.
La masa de una persona puede tener un valor de 64 kilogramos, lo que significa que la masa es de 64 unidades, donde cada unidad es un kilogramo. Del mismo modo, la temperatura del café en una taza puede ser de 45 grados centígrados, la longitud de un ladrillo de 231 milímetros, la velocidad de un automóvil de 70 kilómetros por hora, y así sucesivamente. El valor que expresa una cantidad dada depende, por lo tanto, de la unidad de medida. La misma velocidad del automóvil, por ejemplo, podría expresarse como 19 metros por segundo.
Una medición cuyo resultado se caracteriza por un valor contiene más información que una medición cuyo resultado no se caracteriza de esta manera. En el último caso, podríamos dudar en llamar al resultado a una «medición»; sería más en la naturaleza de una opinión, juicio o evaluación. De hecho, así es como tendemos a funcionar en la vida cotidiana. Al estacionar un automóvil en una calle, el conductor estima el espacio disponible en la mayoría de los casos, aunque no en todos, sin una regla o cinta métrica.
El uso de información de una magnitud para caracterizar el resultado de una medición tiene un valor. También debemos considerar, particularmente en ciencias puras, en ciencias aplicadas, en medicina e ingeniería, cuán «incierto» es ese valor. ¿La longitud del ladrillo es de 231 milímetros, o más como 229 milímetros? ¿Cuál es el instrumento más apropiado para medir la longitud del ladrillo y cómo podemos estar seguros de la precisión del instrumento? ¿Cómo, en cualquier caso, definimos la «longitud» de un ladrillo, que puede tener bordes o lados ásperos o desiguales? ¿Cuánto «margen de maniobra» podemos permitir para a la longitud de un ladrillo,antes de que debemos descartarlo? Para contestar estas preguntas y las específicas en nuestra área de trabajo se describen en la Guía para la Expresión de Incertidumbre en la Medición, publicada por Organización Internacional de Normalización.
Una medición cuidadosa con incertidumbres debidamente identificadas y cuantificadas podría conducir a un nuevo descubrimiento y reconocimiento internacional para el científico o equipo científico que realizó el descubrimiento. ¿Cuán importantes son la medición y la incertidumbre? Para el ingeniero puede mejorar los márgenes de seguridad en sistemas complejos como los que se encuentran en los satélites artificiales. En metrología bioquímica, se necesita una medición precisa para la estimación confiable de los niveles de traza en pruebas PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa). En metrología médica, la alta precisión en las mediciones de presión arterial reduce el riesgo de diagnóstico erróneo. Una medición cuidadosa puede significar, por ejemplo, que una teoría aceptada necesita revisión,o que se requiere un nuevo diseño en algún componente crítico del sistema de transporte superficial o METRO. Para comunicar los resultados de las mediciones de manera efectiva y eficiente, los científicos e ingenieros utilizan el Sistema Internacional, que incluyen el metro (m) para la distancia, el kilogramo (kg) para masa y el segundo (s) para el tiempo.
La medición afecta nuestras vidas al alertarnos sobre la velocidad a la que conducimos, la cantidad de equipaje que podemos llevar a un avión e incluso la cantidad de tiempo requerida para preparar unos plátanos. Para los científicos e ingenieros, la medición precisa es una preocupación habitual. Metrología es el nombre dado a la ciencia de la medición precisa y de la estimación de incertidumbres de medición. La metrología, dirigida por el Instituto Nacional de Medición de un país, en nuestro caso SENCAMER, la cual respalda la fiabilidad y el control de calidad de los productos industriales.
Referencias
• Guía, ISO (1993). Guía para la expresión de incertidumbre en la medición. Organización Internacional de Normalización, Ginebra.
• Gyllenbok, J., Gyllenbok, J. y Goob. (2018) Enciclopedia de metrología histórica, pesos y medidas. Cham: Birkhäuser.
• Kind, D. y Lübbig, H. (2003). Metrología: el significado actual de un término histórico. Metrologia, 40 (5), 255.