الكيلوغرام
وحدة أساسية في SI · الكمية: الكتلة
01 · التعريف
حتى عام 2019 كان الكيلوغرام شيئًا ماديًا: أسطوانة من البلاتين والإيريديوم تحت ثلاثة أغطية زجاجية في قبو قرب باريس. أما الآن فهو ثابت بلانك، محسوبًا عبر المتر والثانية.
يُعرَّف الكيلوغرام بتثبيت h = 6.626 070 15·10⁻³⁴ جول·ثانية. الجول·ثانية هو kg·m²/s: فمتى عُرِف المتر والثانية، استُخرِجت الكتلة من ثابت بلانك. عمليًا يقوم بذلك ميزان كيبل: قوة كهرومغناطيسية توازن الحِمل، وتُحسَب الكتلة من كميات كهربائية تُستنسَخ هي نفسها بظواهر كمومية. بقيت في الاسم غرابة واحدة: الكيلوغرام وحدة أساسية ببادئة مدمجة، ولذلك تُبنى المضاعفات من الغرام لا من الكيلوغرام.
يساوي ميزان كيبل القدرة الميكانيكية m·g·v بالقدرة الكهربائية U·I؛ ويؤخذ U وI من ظاهرتي جوزيفسون وهول — أي من ثابت بلانك. تُقاس الكتلة من دون سنجة واحدة.
02 · التحويل
أدخِل كتلة — وسيحوّلها الجواز
في SI تُلحَق البادئات بالغرام: ميليغرام، ميكروغرام، ميغاغرام. في الحياة اليومية يُسمّى الميغاغرام طنًا — خارج SI لكنه مقبول. كانت المقاييس الروسية قبل 1918 مربوطة بالرطل الإنجليزي، ولذلك يُحوَّل البود والزولوتنيك تحويلًا دقيقًا.
الكيلوغرام-قوة (kgf) ليس كتلة بل وزن كيلوغرام واحد: بالضبط 9.806 65 N. لا وجود لهذه الوحدة في SI، لكنها تُصادَف في الرسوم القديمة في كل صفحة.
| الوحدة | الاسم | القيمة | أين تُصادَف |
|---|---|---|---|
| µg | ميكروغرام | 1·10⁹ | علم الأدوية، الشوائب النزرة |
| mg | ميليغرام | 1 000 000 | الأقراص، دمغات المجوهرات، التحليل |
| g | غرام | 1000 | المطبخ، البريد، المختبر |
| kg | كيلوغرام | 1 | الكتابة الأساسية للكتلة في SI |
| t | طن = Mg | 0.001 | الشحنات، الآلات، الصناعة |
| kt | كيلوطن = Gg | 1·10⁻⁶ | الأسطول، المواد الخام، إحصاء الإنتاج |
تُلحَق البادئات بالغرام: 1 t = 1 Mg، 1 kt = 1 Gg — «كيلوكيلوغرام» لا وجود له في SI
03 · مراتب المقدار
من الإلكترون إلى النجمالكيلوغرام: لتر ماء، رزمة ورق
04 · أجهزة القياس
بمَ تُقاس الكيلوغرامات
التحقيق الأولي: تُساوى القدرة الميكانيكية بالكهربائية. يُستخرَج الكيلوغرام من ثابت بلانك، بدقة 10⁻⁸.
يقارن المعيار بسنجة عمل في الفراغ: استبانة 0.1 µg على كيلوغرام. هكذا تُنقَل الكتلة عبر سلسلة المعايرة.
طريقة XRCD: تُعَدّ ذرات كرة كاملة عبر الشبكة البلورية. طريق مستقل إلى الكيلوغرام — عبر عدد أفوغادرو.
تعويض كهرومغناطيسي بدل السنجات: يُظهر كتلة لكنه يقيس قوة — ولذلك يُعايَر على g المحلية.
05 · قواعد الكتابة
تُلحَق البادئات بالغرام لا بالكيلوغرام
الكيلوغرام هو الوحدة الأساسية الوحيدة التي تحمل بادئة في اسمها، ولذلك «الكيلوكيلوغرام» مستحيل: ألف كيلوغرام هي ميغاغرام، ويُسمّى أيضًا طنًا. يُكتَب الرمز بأحرف صغيرة: kg؛ أما «Kg» و«kgs» فليسا من SI. لا يتغير الرمز في الجمع: 5 kg، وأبدًا ليس «5 kgs».
06 · الوحدات المجاورة
من الكيلوغرام تنمو الميكانيكا كلها: اضربه في تسارع تحصل على النيوتن، وفي مربع سرعة — على الجول. ثلاث عشرة وحدة مشتقة في SI تحوي الكيلوغرام؛ والطن والغرام أقرب أقاربه اليومية.
حامل البادئات
أساس SI
kg·m/s²
تقيس الكتلة القصور الذاتي والطاقة المخزونة معًا: في كيلوغرام واحد من المادة 9·10¹⁶ جول.
07 · القسم التاريخي
بمَ كانوا يزنون قبل الكيلوغرام
أربعون رطلًا روسيًا. مقياس الحبوب والحديد الخام والجبايات؛ صمد في الرسوم وبوالص الشحن حتى عشرينيات القرن العشرين.
جزء من 96 من الرطل الروسي. مقياس الصيادلة والصاغة: «صغيرٌ هو الزولوتنيك لكنه غالٍ» — ذلك المثل الروسي عنه يتحدث.
بالضبط 200 ميليغرام منذ 1907. قبل ذلك كان لكل سوق قيراطه الخاص — من 188 إلى 213 mg.
أسطوانة من البلاتين والإيريديوم، قطرها 39 mm، تحت ثلاثة أغطية زجاجية. طوال مئة وثلاثين عامًا كانت هي الكيلوغرام.
آخر وحدة كانت شيئًا ماديًا — ثم بدأ الشيء يفقد وزنه
في التسعينيات اتضح الأمر: النموذج الأولي الدولي ونسخه الرسمية تتباعد نحو 50 ميكروغرامًا في القرن. أيّها «الحقيقي»؟ تعذّر الفصل — فالكيلوغرام بحكم التعريف يساوي النموذج الأولي، إذن ليس هو الذي كان يهزل بل بقية العالم. صار هذا الحجةَ الرئيسية لإصلاح 2019: الكتلة والطاقة والتردد مرتبطة الآن عبر ثابت بلانك، ولم تبقَ أسطوانة سيفر معيارًا إلا لتاريخ المترولوجيا.
الفهرس · النظام الدولي للوحدات
جواز لكل كمية
سبع وحدات أساسية، واثنتان وعشرون مشتقة بأسماء خاصة، وأرشيف للأنظمة الخارجة من التداول. كل واحدة ورقة مستقلة: التعريف، البعد، التحويل، الأجهزة، قواعد الكتابة. بثلاث وثلاثين لغة.
الوحدات الأساسية
افتح جواز الكيلوغرامالوحدات المشتقة ذات الأسماء الخاصة
بلون الطين المشوي — تلك التي يحوي تعريفها الكيلوغرامالأنظمة التاريخية
أرشيف الكتاباتلغة الجواز
33 لغة. الرمز kg والصيغ لا تُترجَم — فهي متطابقة في كل النسخ اللغوية؛ يُترجَم الوصف والأمثلة وقواعد الكتابة لكل نظام كتابة.