Estándares de longitud, masa y tiempo

Para reportar una medida de cierta cantidad física, se debe definir una unidad para la cantidad. Si, por ejemplo, se define la unidad esencial de longitud que sea 1.0 metro y alguna persona está familiarizado con el sistema de medida reporta que una pared es de 2.0 metros de alto, se sabe que la altura de la pared es dos veces la unidad esencial de longitud. De la misma manera, si la unidad esencial de la masa se define como 1.0 kilogramo y se dice que una persona tiene una masa de 75 kilogramo en tal caso la persona tiene una masa 75 veces más grande que la unidad esencial de masa.
En 1960 una comisión internacional coincidió en un sistema patrón de unidades para las cantidades esenciales de la ciencia, denominado SI (Systéme International). Sus unidades de longitud, masa y tiempo son el metro, kilogramo y segundo, respectivamente.

Longitud

En 1799 el metro se convirtió en el patrón legal de longitud en Francia, definido como una diezmillonésima de la distancia a partir del ecuador hasta el Polo Norte.
Hasta 1960, la longitud autorizada del metro fue la distancia entre dos lineas en una barra especifica de una aleación de platino-iridio almacenado bajo condiciones controladas. Este modelo fue abandonado por varios motivos, el principal que la medida de la separación entre lineas no son lo suficientemente precisas. En 1960 el metro fue definido como 1650763.73 veces la longitud de onda de la luz rojo anaranjada emitida por una lámpara de kriptón-86. En octubre de 1983 esta definición también fue abandonada y el metro, una vez más se definió como la distancia recorrida por la luz en el vacío durante el intervalo de tiempo de 1/299 792 458 segundos. Esta última definición establece la rapidez de la luz en 299 792 458 metros por cada segundo.

Masa

La unidad en el SI de la masa, el kilogramo, se define como la masa de un cilindro específico de aleación de platino-iridio que se guarda en la International Bureau of Weights and Measures en Sévres, Francia. La masa es una cantidad que se utiliza para medir la resistencia a un cambio en el movimiento de un objeto. Es más difícil provocar una cambio en el movimiento de un objeto de masa considerable, que un objeto con masa más pequeña.

Tiempo

Antes de 1960, el estándar de tiempo se definió en términos de la extensión promedio de un día solar en el año 1900. (Un día solar es el tiempo entre las apariciones consecutivas del Sol en el punto más alto que logra en el cielo cada día.) La unidad básica de tiempo, el segundo, se define como (1/60)(1/60)(1/24)= 1/86 400 del promedio del día solar. En 1967 el segundo fue definido una vez más al tomar ventaja de la alta precisión lograda con un reloj atómico, que aplica la frecuencia característica de la luz emitida a causa del átomo de cesio-133 como su "reloj de referencia". Ahora el segundo se define como 9 192 631 700 veces el periodo de oscilación de radiación a causa del átomo de cesio.