El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, es el sistema de unidades de medida más utilizado en todo el mundo. A excepción de Birmania, Liberia y Estados Unidos, el resto de países lo han incluido en su legislación como único o prioritario.
La iniciativa del SI comenzó en 1948 y se adoptó por primera vez en 1960 en la XI Conferencia General de Pesas y Medidas. En la actualidad se encuentra integrado en las normas ISO/IEC 80000 como el Sistema Internacional de Magnitudes (ISQ – International System of Quantities). En la primera versión incluía seis unidades básicas, en 1971 se añadió el mol:
- metro (m), como unidad de longitud
- kilogramo (kg), como unidad de masa
- segundo (s), como unidad de tiempo
- amperio (A), como unidad de intensidad de corriente eléctrica
- kelvin (K), como unidad de temperatura
- candela (cd), como unidad de intensidad lumínica
- mol (m), como la cantidad de sustancia que contiene una cantidad de unidades elementales (átomos, moléculas, electrones u otras) igual al número de Avogadro (6022 × 1023).
El SI se basa en el anterior sistema métrico decimal y de todas sus unidades se pueden definir múltiplos y submúltiplos de base 10. Así, el gramo (g) es una milésima parte del kilogramo (kg), que es la unidad de masa básica.
El nanogramo, de símbolo ng, se puede definir como una unidad de masa del SI equivalente a una milmillonésima parte del gramo o a una billonésima parte del kg. Es decir, 1 g contiene mil millones de nanogramos (1 ng = 10−9 g) y 1 kg contiene 1 billón de nanogramos (1 ng = 10−12 kg).
La cantidad de masa que expresa un nanogramo es muy pequeña y es muy poco frecuente que se utilice fuera del ámbito científico. Por ejemplo, el miligramo (mg) es una de las unidades más pequeñas utilizadas de forma habitual y 1 ng es 1 millón de veces más pequeño, 1 mg = 1 000 000 ng. El microgramo, de símbolo µg, otra unidad de masa muy pequeña, es aún mil veces mayor que el nanogramo, 1 µg = 1000 ng.
Es importante recordar que el nanogramo y las demás unidades relacionadas son unidades de masa, no de peso. El peso es una fuerza resultado del efecto de la gravedad sobre la masa, motivo por el que es común que estando en la Tierra con una gravedad constante se utilice de forma intercambiable ambos conceptos aunque no sean lo mismo. Si viajáramos a un planeta con una gravedad menor a la gravedad terrestre, mantendríamos la masa pero pesaríamos menos.
El kilogramo es la única unidad básica de medida del SI que todavía no se define respecto a una propiedad física fundamental. Por ejemplo, el metro se define en función de la distancia recorrida a la velocidad de la luz en 1/299 792 458 segundos, y la velocidad de la luz es una propiedad física fundamental.
El kilogramo, por el contrario, se define como la masa de un objeto de referencia y no con base en una propiedad física fundamenta. La referencia para definir el kg, y por tanto los nanogramos, es un prototipo de platino (90%) e iridio (10%) que se almacena en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM) en Sèvres (Francia). Así, según la definición actual de nanogramo, 1 ng equivale exactamente a una billonésima parte de ese objeto de referencia.