El sistema de unidades centímetro-gramo-segundo (abreviado CGS o cgs ) es una variante del sistema métrico basado en el centímetro como unidad de longitud , el gramo como unidad de masa y el segundo como unidad de tiempo . Todas las unidades mecánicas CGS se derivan inequívocamente de estas tres unidades base, pero hay varias formas diferentes en las que el sistema CGS se amplió para cubrir el electromagnetismo . [1] [2] [3]
El sistema CGS ha sido reemplazado en gran medida por el sistema MKS basado en el metro , el kilogramo y el segundo, que a su vez fue ampliado y reemplazado por el Sistema Internacional de Unidades (SI). En muchos campos de la ciencia y la ingeniería, SI es el único sistema de unidades en uso, pero quedan ciertos subcampos donde prevalece CGS.
En las mediciones de sistemas puramente mecánicos (que involucran unidades de longitud, masa, fuerza , energía , presión , etc.), las diferencias entre CGS y SI son sencillas y bastante triviales; los factores de conversión de unidades son todas potencias de 10 como 100 cm = 1 m y 1000 g = 1 kg . Por ejemplo, la unidad de fuerza CGS es la dina , que se define como1 g⋅cm/s 2 , por lo que la unidad SI de fuerza, el newton (1 kg⋅m/s 2 ), es igual a100 000 dinas .
Por otro lado, en las mediciones de fenómenos electromagnéticos (que involucran unidades de carga , campos eléctricos y magnéticos, voltaje , etc.), la conversión entre CGS y SI es más sutil. Las fórmulas de las leyes físicas del electromagnetismo (como las ecuaciones de Maxwell ) adoptan una forma que depende del sistema de unidades que se utilice. Esto se debe a que las cantidades electromagnéticas se definen de manera diferente en SI y en CGS, mientras que las cantidades mecánicas se definen de manera idéntica. Además, dentro de CGS, hay varias formas plausibles de definir cantidades electromagnéticas, lo que lleva a diferentes "subsistemas", que incluyen unidades gaussianas , "ESU", "EMU" y unidades de Lorentz-Heaviside.. Entre estas opciones, las unidades gaussianas son las más comunes hoy en día, y las "unidades CGS" a menudo tienen la intención de referirse a las unidades CGS-Gaussianas.
El sistema CGS se remonta a una propuesta de 1832 del matemático alemán Carl Friedrich Gauss de basar un sistema de unidades absolutas en las tres unidades fundamentales de longitud, masa y tiempo. [4] Gauss eligió las unidades de milímetro, miligramo y segundo. [5] En 1873, un comité de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, que incluía a los físicos James Clerk Maxwell y William Thomson , recomendó la adopción general de centímetro, gramo y segundo como unidades fundamentales, y expresar todas las unidades electromagnéticas derivadas en estos fundamentales. unidades, utilizando el prefijo "Unidad CGS de...". [6]
Los tamaños de muchas unidades CGS resultaron ser inconvenientes a efectos prácticos. Por ejemplo, muchos objetos cotidianos tienen cientos o miles de centímetros de largo, como humanos, habitaciones y edificios. Por lo tanto, el sistema CGS nunca ganó un uso general amplio fuera del campo de la ciencia. A partir de la década de 1880 y, de manera más significativa, a mediados del siglo XX, el sistema MKS (metro-kilogramo-segundo) reemplazó gradualmente a nivel internacional el CGS con fines científicos, que a su vez se convirtió en el estándar SI moderno .