Χιλιόγραμμο
Βασική μονάδα SI · μέγεθος: μάζα
01 · Ορισμός
Έως το 2019 το χιλιόγραμμο ήταν ένα πράγμα: ένας κύλινδρος λευκόχρυσου-ιριδίου κάτω από τρεις γυάλινους κώδωνες σε ένα υπόγειο κοντά στο Παρίσι. Τώρα είναι η σταθερά του Planck, υπολογισμένη μέσω του μέτρου και του δευτερολέπτου.
Το χιλιόγραμμο ορίζεται με καθορισμό του h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ τζάουλ-δευτερόλεπτα. Το τζάουλ-δευτερόλεπτο είναι kg·m²/s: γνωρίζοντας το μέτρο και το δευτερόλεπτο, η μάζα προκύπτει από τη σταθερά του Planck. Στην πράξη το κάνει ο ζυγός Kibble: μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη ισορροπεί το φορτίο και η μάζα υπολογίζεται από ηλεκτρικά μεγέθη, που τα ίδια αναπαράγονται με κβαντικά φαινόμενα. Μία μόνο παραξενιά έμεινε στο όνομα: το χιλιόγραμμο είναι βασική μονάδα με ενσωματωμένο πρόθεμα, γι' αυτό τα πολλαπλάσια χτίζονται από το γραμμάριο, όχι από το χιλιόγραμμο.
Ο ζυγός Kibble εξισώνει τη μηχανική ισχύ m·g·v με την ηλεκτρική U·I· τα U και I προέρχονται από τα φαινόμενα Josephson και Hall — δηλαδή από τη σταθερά του Planck. Η μάζα μετριέται χωρίς ούτε ένα σταθμά.
02 · Μετατροπές
Εισαγάγετε μια μάζα — το διαβατήριο θα τη μετατρέψει
Στο SI τα προθέματα κρεμιούνται στο γραμμάριο: χιλιοστόγραμμο, μικρογραμμάριο, μεγαγραμμάριο. Στην καθημερινότητα το μεγαγραμμάριο λέγεται τόνος — εκτός SI, αλλά αποδεκτός. Τα ρωσικά μέτρα πριν το 1918 ήταν δεμένα με την αγγλική λίβρα, γι' αυτό το πουτ και το ζολότνικ μετατρέπονται με ακρίβεια.
Το χιλιογραμμοδύναμο (kgf) δεν είναι μάζα αλλά το βάρος ενός χιλιογράμμου: ακριβώς 9,806 65 N. Στο SI τέτοια μονάδα δεν υπάρχει, όμως στα παλιά σχέδια τη συναντάς σε κάθε σελίδα.
| Μονάδα | Όνομα | Τιμή | Πού απαντάται |
|---|---|---|---|
| µg | μικρογραμμάριο | 1·10⁹ | φαρμακολογία, ιχνοπροσμείξεις |
| mg | χιλιοστόγραμμο | 1 000 000 | χάπια, σφραγίδες κοσμημάτων, αναλυτική |
| g | γραμμάριο | 1000 | κουζίνα, ταχυδρομείο, εργαστήριο |
| kg | χιλιόγραμμο | 1 | η βασική καταγραφή της μάζας στο SI |
| t | τόνος = Mg | 0,001 | φορτία, μηχανήματα, βιομηχανία |
| kt | χιλιοτόνος = Gg | 1·10⁻⁶ | στόλος, πρώτες ύλες, στατιστική παραγωγής |
Τα προθέματα κρεμιούνται στο γραμμάριο: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — «χιλιοχιλιόγραμμο» δεν υπάρχει στο SI
03 · Τάξεις μεγέθους
από το ηλεκτρόνιο ως το άστροΧιλιόγραμμο: ένα λίτρο νερό, ένα δεσμίδα χαρτί
04 · Όργανα μέτρησης
Με τι μετριούνται τα χιλιόγραμμα
Η πρωτογενής υλοποίηση: η μηχανική ισχύς εξισώνεται με την ηλεκτρική. Το χιλιόγραμμο προκύπτει από τη σταθερά του Planck, ακρίβεια 10⁻⁸.
Συγκρίνει το πρότυπο με ένα σταθμά εργασίας στο κενό: διακριτική ικανότητα 0,1 µg στο χιλιόγραμμο. Έτσι η μάζα κατεβαίνει την αλυσίδα διακρίβωσης.
Η μέθοδος XRCD: τα άτομα μιας τέλειας σφαίρας μετριούνται μέσω του κρυσταλλικού πλέγματος. Ανεξάρτητος δρόμος προς το χιλιόγραμμο — μέσω του αριθμού του Avogadro.
Ηλεκτρομαγνητική αντιστάθμιση αντί για σταθμά: δείχνει μάζα αλλά μετρά δύναμη — γι' αυτό βαθμονομείται στο τοπικό g.
05 · Κανόνες γραφής
Τα προθέματα κρεμιούνται στο γραμμάριο, όχι στο χιλιόγραμμο
Το χιλιόγραμμο είναι η μόνη βασική μονάδα με πρόθεμα στο όνομα, γι' αυτό το «χιλιοχιλιόγραμμο» είναι αδύνατο: χίλια χιλιόγραμμα είναι ένα μεγαγραμμάριο, αλλιώς τόνος. Το σύμβολο γράφεται με πεζά: kg· τα «Kg» και «kgs» δεν είναι SI. Το σύμβολο μένει αμετάβλητο στον πληθυντικό: 5 kg, ποτέ «5 kgs».
06 · Γειτονικές μονάδες
Από το χιλιόγραμμο φυτρώνει όλη η μηχανική: πολλαπλασίασε με μια επιτάχυνση και παίρνεις το νιούτον, με μια ταχύτητα στο τετράγωνο — το τζάουλ. Δεκατρείς παράγωγες μονάδες του SI περιέχουν το χιλιόγραμμο· ο τόνος και το γραμμάριο είναι οι πιο κοντινοί καθημερινοί συγγενείς του.
φορέας των προθεμάτων
βάση SI
kg·m/s²
Η μάζα μετρά ταυτόχρονα την αδράνεια και την αποθηκευμένη ενέργεια: σε ένα χιλιόγραμμο ύλης υπάρχουν 9·10¹⁶ τζάουλ.
07 · Ιστορικό τμήμα
Με τι ζύγιζαν πριν από το χιλιόγραμμο
Σαράντα ρωσικές λίβρες. Το μέτρο του σιταριού, του χυτοσιδήρου και των φόρων· κράτησε σε σχέδια και φορτωτικές ως τη δεκαετία του 1920.
Το 1/96 της ρωσικής λίβρας. Μέτρο φαρμακοποιών και χρυσοχόων: «μικρό το ζολότνικ, μα ακριβό» — αυτή η παροιμία γι' αυτό μιλά.
Ακριβώς 200 χιλιοστόγραμμα από το 1907. Πριν, κάθε αγορά είχε το δικό της καράτι — από 188 έως 213 mg.
Κύλινδρος από λευκόχρυσο-ιρίδιο, διαμέτρου 39 mm, κάτω από τρεις γυάλινους κώδωνες. Για εκατόν τριάντα χρόνια ήταν το χιλιόγραμμο.
Η τελευταία μονάδα που ήταν πράγμα — και το πράγμα άρχισε να αδυνατίζει
Στη δεκαετία του '90 έγινε σαφές: το διεθνές πρωτότυπο και τα επίσημα αντίγραφά του αποκλίνουν περίπου 50 μικρογραμμάρια ανά αιώνα. Ποιο ήταν «το αληθινό» δεν μπορούσε να κριθεί — το χιλιόγραμμο εξ ορισμού ισούταν με το πρωτότυπο, άρα δεν αδυνάτιζε αυτό αλλά ο υπόλοιπος κόσμος. Αυτό έγινε το κεντρικό επιχείρημα της μεταρρύθμισης του 2019: μάζα, ενέργεια και συχνότητα συνδέονται πλέον μέσω της σταθεράς του Planck, και ο κύλινδρος των Σεβρών μένει πρότυπο μόνο για την ιστορία της μετρολογίας.
Κατάλογος · Διεθνές Σύστημα Μονάδων
Ένα διαβατήριο για κάθε μέγεθος
Επτά βασικές μονάδες, είκοσι δύο παράγωγες με δικά τους ονόματα και ένα αρχείο συστημάτων εκτός κυκλοφορίας. Καθεμία είναι ξεχωριστό φύλλο: ορισμός, διάσταση, μετατροπές, όργανα, κανόνες γραφής. Σε 33 γλώσσες.
Βασικές μονάδες
ανοίξτε το διαβατήριο του χιλιογράμμουΠαράγωγες μονάδες με δικό τους όνομα
με τερακότα — όσες ο ορισμός τους περιέχει το χιλιόγραμμοΙστορικά συστήματα
αρχείο σημειογραφιώνΓλώσσα του διαβατηρίου
33 γλώσσες. Το σύμβολο kg και οι τύποι δεν μεταφράζονται — είναι ταυτόσημα σε κάθε γλωσσική έκδοση· μεταφράζονται η περιγραφή, τα παραδείγματα και οι κανόνες γραφής για κάθε γραφή.