کیلوگرم
یکای پایهٔ SI · کمیت: جرم
01 · تعریف
تا سال 2019 کیلوگرم یک شیء بود: استوانهای از پلاتین-ایریدیم زیر سه حباب شیشهای در زیرزمینی نزدیک پاریس. اکنون ثابت پلانک است، از راه متر و ثانیه بازمحاسبهشده.
کیلوگرم با تثبیت h = 6.626 070 15·10⁻³⁴ ژول-ثانیه تعریف میشود. ژول-ثانیه همان kg·m²/s است: با دانستن متر و ثانیه، جرم از ثابت پلانک به دست میآید. در عمل این کار را ترازوی کیبل انجام میدهد: نیرویی الکترومغناطیسی بار را به تعادل میرساند و جرم از کمیتهای الکتریکی محاسبه میشود که خود با پدیدههای کوانتومی بازتولید میشوند. تنها یک غرابت در نام باقی ماند: کیلوگرم یکای پایهای است با پیشوند تعبیهشده، از این رو مضربها از گرم ساخته میشوند، نه از کیلوگرم.
ترازوی کیبل توان مکانیکی m·g·v را با توان الکتریکی U·I برابر میکند؛ U و I از پدیدههای جوزفسون و هال — یعنی از ثابت پلانک — گرفته میشوند. جرم بیهیچ وزنهای اندازهگیری میشود.
02 · تبدیل
جرمی وارد کنید — گذرنامه آن را تبدیل میکند
در SI پیشوندها به گرم میچسبند: میلیگرم، میکروگرم، مگاگرم. در زندگی روزمره مگاگرم را تُن مینامند — بیرون از SI، اما پذیرفته. مقیاسهای روسی پیش از 1918 به پوند انگلیسی گره خورده بودند، از این رو پود و زولوتنیک دقیق تبدیل میشوند.
کیلوگرم-نیرو (kgf) جرم نیست، بلکه وزنِ یک کیلوگرم است: دقیقاً 9.806 65 N. در SI چنین یکایی نیست، اما در نقشههای قدیمی در هر صفحه دیده میشود.
| یکا | نام | مقدار | کجا دیده میشود |
|---|---|---|---|
| µg | میکروگرم | 1·10⁹ | داروشناسی، ناخالصیهای جزئی |
| mg | میلیگرم | 1 000 000 | قرصها، مهرهای زرگری، تحلیل |
| g | گرم | 1000 | آشپزخانه، پست، آزمایشگاه |
| kg | کیلوگرم | 1 | نگارش پایهٔ جرم در SI |
| t | تُن = Mg | 0.001 | بارها، ماشینآلات، صنعت |
| kt | کیلوتُن = Gg | 1·10⁻⁶ | ناوگان، مواد خام، آمار تولید |
پیشوندها به گرم میچسبند: 1 t = 1 Mg، 1 kt = 1 Gg — «کیلوکیلوگرم» در SI وجود ندارد
03 · مرتبههای بزرگی
از الکترون تا ستارهکیلوگرم: یک لیتر آب، یک بند کاغذ
04 · ابزارهای اندازهگیری
کیلوگرمها را با چه میسنجند
تحقق نخستین: توان مکانیکی با توان الکتریکی برابر نهاده میشود. کیلوگرم از ثابت پلانک به دست میآید، با دقت 10⁻⁸.
استانده را در خلأ با وزنهٔ کاری میسنجد: تفکیک 0.1 µg بر یک کیلوگرم. جرم اینگونه در زنجیرهٔ واسنجی دستبهدست میشود.
روش XRCD: اتمهای یک کرهٔ کامل از راه شبکهٔ بلوری شمرده میشوند. راهی مستقل به کیلوگرم — از طریق عدد آووگادرو.
جبران الکترومغناطیسی بهجای وزنهها: جرم نشان میدهد اما نیرو میسنجد — از این رو با g محلی واسنجی میشود.
05 · قواعد نگارش
پیشوندها به گرم میچسبند، نه به کیلوگرم
کیلوگرم تنها یکای پایهای است که در نامش پیشوند دارد، پس «کیلوکیلوگرم» ناممکن است: هزار کیلوگرم یک مگاگرم است که تُن نیز نامیده میشود. نماد با حروف کوچک است: kg؛ «Kg» و «kgs» از SI نیستند. نماد در جمع تغییر نمیکند: 5 kg، و هرگز «5 kgs» نه.
06 · یکاهای همسایه
همهٔ مکانیک از کیلوگرم میروید: در شتابی ضرب کن تا نیوتن به دست آید، در مجذور سرعتی — ژول. سیزده یکای فرعی SI کیلوگرم را در بردارند؛ تُن و گرم نزدیکترین خویشاوندان روزمرهٔ اویند.
حامل پیشوندها
پایهٔ SI
kg·m/s²
جرم همزمان لختی و انرژی ذخیرهشده را میسنجد: در یک کیلوگرم ماده 9·10¹⁶ ژول نهفته است.
07 · بخش تاریخی
پیش از کیلوگرم با چه وزن میکردند
چهل پوند روسی. مقیاس غله و چدن و خراج؛ در نقشهها و بارنامهها تا دههٔ 1920 دوام آورد.
یکنودوششم پوند روسی. مقیاس داروسازان و زرگران: «زولوتنیک کوچک است اما گرانبها» — آن مثل روسی دربارهٔ همین است.
از 1907 دقیقاً 200 میلیگرم. پیش از آن هر بازاری قیراط خود را داشت — از 188 تا 213 mg.
استوانهای از پلاتین-ایریدیم، به قطر 39 mm، زیر سه حباب شیشهای. صدوسی سال خودِ کیلوگرم بود.
واپسین یکایی که شیء بود — و شیء رو به لاغری گذاشت
در دههٔ نود روشن شد: نمونهٔ نخستین بینالمللی و رونوشتهای رسمیاش در هر سده حدود 50 میکروگرم از هم فاصله میگیرند. کدام «اصل» بود؟ داوری ممکن نبود — کیلوگرم بنا به تعریف با نمونهٔ نخستین برابر بود، پس نه او که باقی جهان لاغر میشد. همین برهان اصلی اصلاح 2019 شد: جرم و انرژی و بسامد اکنون از راه ثابت پلانک به هم پیوستهاند و استوانهٔ سِور تنها برای تاریخ اندازهشناسی استانده میماند.
فهرست · دستگاه بینالمللی یکاها
برای هر کمیت یک گذرنامه
هفت یکای پایه، بیستودو یکای فرعی با نامهای ویژه و بایگانی دستگاههای از گردش خارجشده. هر یک برگی جداگانه است: تعریف، بُعد، تبدیل، ابزارها، قواعد نگارش. به 33 زبان.
یکاهای پایه
گذرنامهٔ کیلوگرم را باز کنیکاهای فرعی با نامهای ویژه
به رنگ سفال — آنهایی که در تعریفشان کیلوگرم هستدستگاههای تاریخی
بایگانی نگارشهازبان گذرنامه
33 زبان. نماد kg و فرمولها ترجمه نمیشوند — در همهٔ نسخههای زبانی یکساناند؛ آنچه ترجمه میشود توضیح، مثالها و قواعد نگارش برای هر خط است.