Kilogramma
SI-perusyksikkö · suure: massa
01 · Määritelmä
Vuoteen 2019 asti kilogramma oli esine: platina-iridiumsylinteri kolmen lasikuvun alla kellarissa Pariisin liepeillä. Nyt se on Planckin vakio, laskettuna metrin ja sekunnin kautta.
Kilogramma on määritelty kiinnittämällä h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ joulesekuntia. Joulesekunti on kg·m²/s: kun metri ja sekunti tunnetaan, massa seuraa Planckin vakiosta. Käytännössä sen tekee Kibblen vaaka: sähkömagneettinen voima tasapainottaa kuorman, ja massa lasketaan sähköisistä suureista, jotka itse toistetaan kvanttiilmiöillä. Yksi omituisuus jäi nimeen: kilogramma on perusyksikkö, jonka nimessä on etuliite, joten kerrannaiset rakennetaan grammasta, ei kilogrammasta.
Kibblen vaaka rinnastaa mekaanisen tehon m·g·v sähköiseen U·I; U ja I saadaan Josephsonin ja Hallin ilmiöistä — siis Planckin vakiosta. Massa mitataan ilman yhtäkään punnusta.
02 · Muunnokset
Syötä massa — passi muuntaa sen
SI:ssä etuliitteet liitetään grammaan: milligramma, mikrogramma, megagramma. Arjessa megagrammaa kutsutaan tonniksi — se on SI:n ulkopuolella mutta hyväksytty. Venäjän mitat ennen vuotta 1918 oli sidottu Englannin paunaan, siksi puuta ja solotnikka muuntuvat tarkasti.
Kilogrammavoima (kgf) ei ole massa vaan kilogramman paino: tasan 9,806 65 N. SI:ssä sellaista yksikköä ei ole, mutta vanhoissa piirustuksissa se on joka sivulla.
| Yksikkö | Nimi | Arvo | Missä esiintyy |
|---|---|---|---|
| µg | mikrogramma | 1·10⁹ | farmakologia, hivenepäpuhtaudet |
| mg | milligramma | 1 000 000 | tabletit, korujen leimat, analytiikka |
| g | gramma | 1000 | keittiö, posti, laboratorio |
| kg | kilogramma | 1 | massan peruskirjaus SI:ssä |
| t | tonni = Mg | 0,001 | rahdit, koneet, teollisuus |
| kt | kilotonni = Gg | 1·10⁻⁶ | laivasto, raaka-aineet, tuotantotilastot |
Etuliitteet liitetään grammaan: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — «kilokilogrammaa» ei SI:ssä ole
03 · Suuruusluokat
elektronista tähteenKilogramma: litra vettä, riisi paperia
04 · Mittalaitteet
Millä kilogrammoja mitataan
Ensisijainen toteutus: mekaaninen teho rinnastetaan sähköiseen. Kilogramma seuraa Planckin vakiosta, tarkkuus 10⁻⁸.
Vertaa normaalia työpunnukseen tyhjiössä: erotuskyky 0,1 µg kilogrammalla. Näin massa siirtyy kalibrointiketjua pitkin.
XRCD-menetelmä: täydellisen pallon atomit lasketaan kidehilan kautta. Riippumaton tie kilogrammaan — Avogadron luvun kautta.
Sähkömagneettinen kompensaatio punnusten sijaan: se näyttää massan mutta mittaa voimaa — siksi se kalibroidaan paikalliselle g:lle.
05 · Kirjoitussäännöt
Etuliitteet liitetään grammaan, ei kilogrammaan
Kilogramma on ainoa perusyksikkö, jonka nimessä on etuliite, joten «kilokilogramma» on mahdoton: tuhat kilogrammaa on megagramma eli tonni. Tunnus on pienellä: kg; «Kg» ja «kgs» eivät ole SI:tä. Tunnus ei taivu monikossa: 5 kg, ei koskaan «5 kgs».
06 · Naapuriyksiköt
Kilogrammasta kasvaa koko mekaniikka: kerro kiihtyvyydellä, saat newtonin; nopeuden neliöllä — joulen. Kolmetoista SI:n johdannaisyksikköä sisältää kilogramman; tonni ja gramma ovat sen lähimmät arkiset sukulaiset.
etuliitteiden kantaja
SI-perusta
kg·m/s²
Massa mittaa hitautta ja varastoitunutta energiaa yhtä aikaa: kilogrammassa ainetta on 9·10¹⁶ joulea.
07 · Historiallinen osasto
Millä punnittiin ennen kilogrammaa
Neljäkymmentä Venäjän naulaa. Viljan, harkkoraudan ja verojen mitta; se piti pintansa piirustuksissa ja rahtikirjoissa 1920-luvulle asti.
1/96 Venäjän naulasta. Apteekkarien ja kultaseppien mitta: «pieni on solotnikka, mutta kallis» — se sananlasku puhuu siitä.
Tasan 200 milligrammaa vuodesta 1907. Sitä ennen jokaisella markkinalla oli oma karaattinsa — 188:sta 213 mg:aan.
Platina-iridiumsylinteri, halkaisija 39 mm, kolmen lasikuvun alla. Sata kolmekymmentä vuotta se oli kilogramma.
Viimeinen yksikkö, joka oli esine — ja esine alkoi laihtua
1990-luvulla kävi selväksi: kansainvälinen prototyyppi ja sen viralliset kopiot erkanevat noin 50 mikrogrammaa vuosisadassa. Kumpi niistä oli «aito», ei voitu ratkaista — kilogramma oli määritelmänsä mukaan yhtä kuin prototyyppi, joten ei se laihtunut vaan muu maailma. Tästä tuli vuoden 2019 uudistuksen pääargumentti: massa, energia ja taajuus on nyt sidottu Planckin vakioon, ja Sèvresin sylinteri jää normaaliksi vain metrologian historialle.
Luettelo · Kansainvälinen yksikköjärjestelmä
Passi jokaiselle suureelle
Seitsemän perusyksikköä, kaksikymmentäkaksi omalla nimellä varustettua johdannaista ja käytöstä poistettujen järjestelmien arkisto. Jokainen on oma lehtensä: määritelmä, dimensio, muunnokset, mittalaitteet, kirjoitussäännöt. 33 kielellä.
Perusyksiköt
avaa kilogramman passiOmalla nimellä varustetut johdannaisyksiköt
terrakotalla — ne, joiden määritelmässä on kilogrammaHistorialliset järjestelmät
merkintöjen arkistoPassin kieli
33 kieltä. Tunnusta kg ja kaavoja ei käännetä — ne ovat samat kaikissa kieliversioissa; käännetään kuvaus, esimerkit ja kunkin kirjoitusjärjestelmän kirjoitussäännöt.