Chilogrammo
Unità di base SI · grandezza: massa
01 · Definizione
Fino al 2019 il chilogrammo era una cosa: un cilindro di platino-iridio sotto tre campane di vetro in un sotterraneo vicino a Parigi. Ora è la costante di Planck, ricalcolata attraverso il metro e il secondo.
Il chilogrammo è definito fissando h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ joule-secondo. Un joule-secondo è kg·m²/s: noti il metro e il secondo, la massa discende dalla costante di Planck. In pratica lo fa la bilancia di Kibble: una forza elettromagnetica equilibra il carico, e la massa si calcola da grandezze elettriche, a loro volta riprodotte da effetti quantistici. L'unica stranezza è rimasta nel nome: il chilogrammo è un'unità di base con il prefisso incorporato, perciò i multipli si costruiscono dal grammo, non dal chilogrammo.
La bilancia di Kibble eguaglia la potenza meccanica m·g·v a quella elettrica U·I; U e I vengono dagli effetti Josephson e Hall — cioè dalla costante di Planck. La massa si misura senza un solo peso campione.
02 · Conversione
Inserisci una massa: il passaporto la convertirà
Nel SI i prefissi si attaccano al grammo: milligrammo, microgrammo, megagrammo. Nella vita quotidiana il megagrammo si chiama tonnellata: fuori dal SI, ma ammessa. Le misure russe prima del 1918 erano legate alla libbra inglese, perciò pud e zolotnik si convertono esattamente.
Il chilogrammo-forza (kgf) non è una massa ma il peso di un chilogrammo: esattamente 9,806 65 N. Il SI non ha questa unità, ma nei vecchi disegni compare a ogni pagina.
| Unità | Nome | Valore | Dove si incontra |
|---|---|---|---|
| µg | microgrammo | 1·10⁹ | farmacologia, impurezze in tracce |
| mg | milligrammo | 1 000 000 | compresse, punzoni di gioielleria, analisi |
| g | grammo | 1000 | cucina, posta, laboratorio |
| kg | chilogrammo | 1 | la scrittura base della massa nel SI |
| t | tonnellata = Mg | 0,001 | carichi, macchinari, industria |
| kt | chilotonnellata = Gg | 1·10⁻⁶ | flotta, materie prime, statistica di produzione |
I prefissi si attaccano al grammo: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — il «chilochilogrammo» non esiste nel SI
03 · Ordini di grandezza
dall'elettrone alla stellaChilogrammo: un litro d'acqua, una risma di carta
04 · Strumenti di misura
Con che cosa si misurano i chilogrammi
La realizzazione primaria: la potenza meccanica è eguagliata a quella elettrica. Il chilogrammo discende dalla costante di Planck, accuratezza 10⁻⁸.
Confronta il campione con un peso di lavoro nel vuoto: risoluzione 0,1 µg su un chilogrammo. Così la massa scende lungo la catena di taratura.
Il metodo XRCD: gli atomi di una sfera perfetta si contano attraverso il reticolo cristallino. Una via indipendente al chilogrammo — per il numero di Avogadro.
Compensazione elettromagnetica al posto dei pesi: mostra la massa ma misura la forza — perciò va tarata per il g locale.
05 · Regole di scrittura
I prefissi si attaccano al grammo, non al chilogrammo
Il chilogrammo è l'unica unità di base con un prefisso nel nome, perciò il «chilochilogrammo» è impossibile: mille chilogrammi sono un megagrammo, detto anche tonnellata. Il simbolo è minuscolo: kg; «Kg» e «kgs» non sono SI. Il simbolo resta invariato al plurale: 5 kg, mai «5 kgs».
06 · Unità vicine
Dal chilogrammo cresce tutta la meccanica: moltiplicalo per un'accelerazione e ottieni il newton, per una velocità al quadrato — il joule. Tredici unità derivate del SI contengono il chilogrammo; la tonnellata e il grammo sono i suoi parenti quotidiani più stretti.
portatore dei prefissi
base SI
kg·m/s²
La massa misura insieme l'inerzia e l'energia immagazzinata: in un chilogrammo di materia ci sono 9·10¹⁶ joule.
07 · Sezione storica
Con che cosa si pesava prima del chilogrammo
Quaranta libbre russe. La misura del grano, della ghisa e dei tributi; resistette in disegni e bolle di carico fino agli anni Venti.
1/96 della libbra russa. Misura da farmacisti e gioiellieri: «piccolo è lo zolotnik, ma caro» — quel proverbio parla di lui.
Esattamente 200 milligrammi dal 1907. Prima, ogni mercato aveva il proprio carato: da 188 a 213 mg.
Un cilindro di platino-iridio, 39 mm di diametro, sotto tre campane di vetro. Per centotrent'anni è stato il chilogrammo.
L'ultima unità che era una cosa — e la cosa cominciò a dimagrire
Negli anni Novanta fu chiaro: il prototipo internazionale e le sue copie ufficiali divergono di circa 50 microgrammi al secolo. Stabilire quale fosse «quello vero» era impossibile: il chilogrammo per definizione era uguale al prototipo, quindi non dimagriva lui ma il resto del mondo. Fu questo l'argomento centrale della riforma del 2019: massa, energia e frequenza sono ora legate dalla costante di Planck, e il cilindro di Sèvres resta un campione solo per la storia della metrologia.
Catalogo · Sistema internazionale di unità
Un passaporto per ogni grandezza
Sette unità di base, ventidue derivate con nome proprio e un archivio di sistemi ritirati dalla circolazione. Ognuna è un foglio a sé: definizione, dimensione, conversione, strumenti, regole di scrittura. In 33 lingue.
Unità di base
apri il passaporto del chilogrammoUnità derivate con nome proprio
in terracotta — quelle la cui definizione contiene il chilogrammoSistemi storici
archivio delle notazioniLingua del passaporto
33 lingue. Il simbolo kg e le formule non si traducono: sono identici in ogni versione; si traducono la descrizione, gli esempi e le regole di scrittura per ciascuna scrittura.