surgida de su densidad y volumen conjuntamente». Así, la fuerza requerida para poner un cuerpo en movimiento varía tanto según el volumen de la materia como según su calidad. * Dos pulgadas cúbicas de hierro de calidad uniforme requerirán el doble de fuerza que una pulgada cúbica para producir una cierta velocidad en un tiempo dado; * pero una pulgada cúbica de oro requerirá más fuerza que una pulgada cúbica de hierro. Existe, pues, alguna nueva cualidad mensurable en la materia, aparte de su volumen, que podemos llamar densidad, y que está indicada, en sentido estricto, por su capacidad de resistir y absorber la acción de la fuerza.
Para la unidad de densidad podemos tomar la de cualquier sustancia que sea de calidad uniforme y a la que se pueda recurrir fácilmente de vez en cuando. El agua pura a cualquier temperatura definida, por ejemplo la de la nieve derritiéndose bajo una presión inapreciable, proporciona un patrón invariable de densidad, y al comparar volúmenes iguales de diversas sustancias con un volumen semejante de agua helada, en lo que respecta a la velocidad producida en una unidad de tiempo por la misma fuerza, determinaríamos las densidades de dichas sustancias expresadas en la del agua.
Prácticamente la fuerza de gravedad se utiliza para medir la densidad; pues un hermoso experimento con el péndulo, realizado por Newton y repetido por Gauss, demuestra que todas las clases de materia gravitan por igual.
Se puede suponer entonces que dos porciones de materia que están en equilibrio en la balanza poseen igual inercia, y por tanto sus densidades serán inversamente proporcionales a sus dimensiones cúbicas.
Unidad de masa.
Multiplicando el número de unidades de densidad de una porción de materia por el número de unidades de espacio que ocupa, llegamos a la cantidad de materia, o, como se le suele llamar, la unidad de masa, tal como lo indican la inercia y la gravedad que posee. Para proceder de la manera más simple, la unidad de masa debería ser la de una unidad cúbica de materia de la densidad estándar; pero los fundadores del sistema métrico tomaron como su unidad de masa el centímetro cúbico de agua a la temperatura de máxima densidad (alrededor de 4 °C). Llamaron a esta unidad de masa el gramo, y construyeron ejemplares estándar del kilogramo, a los cuales podían remitirse fácilmente todos los que necesitaran emplear pesos exactos. Desafortunadamente, la determinación del volumen de un peso dado de agua a una determinada temperatura es una operación que entraña muchas dificultades, y en la actualidad no puede realizarse con una exactitud mayor de aproximadamente una parte en 5000, encontrándose a veces que los resultados de observadores cuidadosos difieren hasta en una parte en 1000.16
Los pesos, por otra parte, pueden compararse entre sí al menos con una precisión de una parte en un millón. Por consiguiente, si se preparan diferentes ejemplares del kilogramo mediante pesaje directo con agua, no coincidirán estrechamente entre sí; los dos kilogramos patrón principales no coinciden ni entre sí ni con su definición.