Metodologia

Esta página documenta o método por trás de cada número no TransformUnits: de onde vem cada fator de conversão, quais valores são exatos por acordo internacional e quais são medidos, e onde estão os próprios limites deste site. Cada número abaixo pode ser verificado com a fonte citada.

Das unidades base do SI a um fator de conversão

O Sistema Internacional de Unidades (SI) define sete unidades base -- metro, quilograma, segundo, ampere, kelvin, mol e candela -- das quais derivam todas as outras unidades. Um fator de conversão entre duas unidades da mesma categoria é a razão entre o tamanho de cada unidade e a unidade base da categoria.

Exemplo resolvido: quantos metros há numa milha? Uma milha é definida como exatamente 1.760 jardas internacionais. A jarda internacional foi fixada em exatamente 0,9144 metros pelo acordo internacional sobre a jarda e a libra, assinado a 1 de julho de 1959 pelos organismos de normalização da Austrália, do Canadá, da Nova Zelândia, da África do Sul, do Reino Unido e dos Estados Unidos. Logo, 1 milha = 1.760 × 0,9144 m = 1.609,344 m -- um valor exato, porque ambos os passos são definições exatas, não medições.

Todos os fatores deste site são construídos da mesma forma: a unidade é rastreada até a unidade de referência da sua categoria (metro para comprimento e quilograma para massa -- ambas unidades base do SI; litro para volume -- unidade aceite para uso com o SI mas que não é, em si, uma unidade base do SI; e assim por diante) e a razão resultante é armazenada com precisão total. O arredondamento, quando ocorre, é aplicado apenas ao exibir um resultado, nunca antes de o armazenar (ver «Arredondamento e precisão» abaixo).

Exato por definição versus medido

Nem toda cifra metrológica tem o mesmo tipo de certeza. Alguns fatores de conversão são exatos por definição, fixados por acordo internacional sem qualquer incerteza. Outros são, ou foram, medições empíricas com uma margem de erro.

  • Exato por definição: a libra internacional equivale exatamente a 0,45359237 quilogramas e a polegada internacional equivale exatamente a 25,4 milímetros, ambas fixadas pelo acordo internacional de 1959 sobre a jarda e a libra. Desde 20 de maio de 2019, o quilograma é definido fixando a constante de Planck em exatamente 6,62607015 × 10-34 J·s, substituindo o protótipo físico de platina-irídio que antes o definia.
  • Medido, não definido: antes de 2019, o kelvin era fixado declarando que o ponto triplo da água era exatamente 273,16 K. Após a redefinição de 2019, o kelvin passou a ser definido fixando a constante de Boltzmann em exatamente 1,380649 × 10-23 J/K, pelo que o ponto triplo da água deixou de ser um ponto de referência exato -- é agora uma grandeza medida, com uma pequena incerteza experimental. O que antes era a definição passou a ser a medição, e vice-versa.

Um site que apresenta todos os números com a mesma confiança está a deturpar os seus próprios dados. Quando um valor deste site é uma fotografia de uma grandeza real e variável, e não uma definição fixa -- o fator de emissões de carbono da eletricidade é o exemplo mais claro --, isso é indicado explicitamente, com fonte e ano, em vez de apresentado como uma constante.

Por que a temperatura precisa de um deslocamento, não apenas de uma razão

As conversões de comprimento, massa e volume são razões puras: multiplica-se por um único fator e os pontos zero já coincidem. As escalas de temperatura não partilham um ponto zero -- 0°C é o ponto de congelamento da água, 0°F é um ponto diferente, cerca de 32 graus Fahrenheit abaixo desse, e 0 K é o zero absoluto, um estado físico genuinamente diferente. Uma única multiplicação não consegue conciliar escalas cujos pontos zero não coincidem; a conversão precisa, além de uma razão, de um deslocamento somado ou subtraído (uma transformação afim, não linear). É por isso que as conversões de temperatura neste site são calculadas passando pelo kelvin como etapa intermédia, em vez de uma única razão armazenada como nas outras categorias.

A realização prática da escala kelvin -- como um termómetro real é efetivamente calibrado -- é definida pela Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90), adotada pelo Comité Internacional de Pesos e Medidas. A ITS-90 especifica uma série de pontos fixos reprodutíveis -- como o ponto triplo do hidrogénio em equilíbrio e o ponto de congelamento da prata -- e instrumentos de interpolação padrão, como termómetros de resistência de platina, para os intervalos entre eles, de modo que termómetros calibrados em países diferentes concordem entre si na prática.

Arredondamento e precisão

Cada fator de conversão armazenado mantém toda a precisão de vírgula flutuante de dupla precisão; nada é pré-arredondado na base de dados. O que se vê no ecrã é uma decisão de apresentação, tomada ao gerar a página:

  • Os resultados são apresentados com até 8 casas decimais, com os zeros finais removidos, pelo que um resultado é lido como «2.5» e não «2.50000000».
  • Resultados muito grandes (1 mil milhões ou mais) ou muito pequenos (abaixo de 0,000001) passam a notação científica, já que oito casas decimais fixas seriam, nessa escala, ilegíveis ou enganosamente precisas.
  • Um resultado exatamente igual a zero é sempre apresentado como «0».

Trata-se de uma política de apresentação, não de uma afirmação sobre quantas dessas casas são relevantes para o seu cálculo específico. Um resultado apresentado com oito casas decimais não é mais exato do que um apresentado com duas se o valor de partida só tiver sido medido com duas casas significativas -- julgar as casas significativas de um cálculo específico cabe ao leitor, pois depende da precisão do dado de entrada original, que este site não pode conhecer.

Limitações conhecidas

Ser específico sobre o que este site não faz faz parte do método, não é algo à parte:

  • Emissões de carbono: a categoria de eletricidade para CO2e usa um único fator de emissões médio mundial, citado com a sua fonte e ano nas páginas relevantes. A intensidade de carbono real da rede varia por país, mistura de geração e ano, por vezes por um fator de dez ou mais entre as redes nacionais mais limpas e as mais poluentes. Trate esta categoria como uma estimativa de ordem de grandeza, não como um substituto de um valor específico de um país ou fornecedor.
  • Volumes de cozinha: a categoria volume oferece a colher de chá métrica (5 mL) e a colher de sopa métrica (15 mL) -- as medidas usadas na maior parte do mundo -- em vez de uma «colher de chá» ou «chávena» genérica. Uma colher de chá habitual dos EUA (≈4,93 mL) e uma chávena legal dos EUA (240 mL) não são o mesmo que as suas homónimas métricas, e confundi-las silenciosamente seria pior do que não as oferecer.
  • O que este site opta deliberadamente por não oferecer: uma categoria de conversão de variabilidade da frequência cardíaca (RMSSD ↔ SDNN) foi removida em vez de publicada com um fator inventado. RMSSD e SDNN são medidas estatísticas diferentes da mesma série de intervalos entre batimentos cardíacos, e não existe uma razão fixa entre elas; depende da forma do sinal cardíaco subjacente, que varia de gravação para gravação. Publicar uma «conversão» numérica entre elas teria afirmado algo falso. Ver a entrada do registo de alterações sobre esta remoção.

Fontes primárias