01 · 정의
2019년까지 킬로그램은 물건이었다. 파리 근교 지하실, 세 겹의 유리 덮개 아래 놓인 백금-이리듐 원기둥. 이제는 미터와 초를 거쳐 계산되는 플랑크 상수다.
킬로그램은 h = 6.626 070 15·10⁻³⁴ 줄·초의 고정으로 정의된다. 줄·초는 kg·m²/s이다. 미터와 초를 알면 질량은 플랑크 상수에서 따라 나온다. 실무에서는 키블 저울이 이를 수행한다. 전자기력이 하중과 평형을 이루고, 질량은 전기량으로부터 계산되는데, 그 전기량 자체가 양자 효과로 재현된다. 이름에는 딱 하나 기묘함이 남았다. 킬로그램은 접두어를 내장한 유일한 기본단위이므로, 배수 단위는 킬로그램이 아니라 그램에서 만들어진다.
키블 저울은 역학적 일률 m·g·v를 전기적 일률 U·I와 같게 만든다. U와 I는 조지프슨 효과와 홀 효과 — 곧 플랑크 상수 — 에서 나온다. 분동 하나 없이 질량이 측정된다.
02 · 환산
질량을 입력하면 여권이 환산해 준다
SI에서 접두어는 그램에 붙인다: 밀리그램, 마이크로그램, 메가그램. 일상에서는 메가그램을 톤이라 부른다 — SI 밖이지만 허용된다. 1918년 이전 러시아 도량형은 영국 파운드에 묶여 있었으므로 푸드와 졸로트니크는 정확히 환산된다.
킬로그램힘(kgf)은 질량이 아니라 1 킬로그램의 무게다: 정확히 9.806 65 N. SI에 이 단위는 없지만 옛 도면에서는 페이지마다 마주친다.
| 단위 | 이름 | 값 | 쓰이는 곳 |
|---|---|---|---|
| µg | 마이크로그램 | 1·10⁹ | 약리학, 미량 불순물 |
| mg | 밀리그램 | 1 000 000 | 알약, 귀금속 각인, 분석화학 |
| g | 그램 | 1000 | 부엌, 우편, 실험실 |
| kg | 킬로그램 | 1 | SI에서 질량의 기본 표기 |
| t | 톤 = Mg | 0.001 | 화물, 기계, 산업 |
| kt | 킬로톤 = Gg | 1·10⁻⁶ | 선단, 원자재, 생산 통계 |
접두어는 그램에 붙인다: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — SI에 「킬로킬로그램」은 없다
03 · 크기의 자릿수
전자에서 별까지킬로그램: 물 1 리터, 종이 1 연
04 · 측정기
킬로그램은 무엇으로 재는가
일차 구현: 역학적 일률을 전기적 일률과 같게 만든다. 킬로그램은 플랑크 상수에서 따라 나오며, 정확도는 10⁻⁸.
진공에서 원기와 작업용 분동을 비교한다. 1 킬로그램에서 0.1 µg의 분해능. 질량은 이렇게 교정 사슬을 따라 전달된다.
XRCD 법: 완전한 구의 원자를 결정 격자를 통해 센다. 아보가드로 수를 거치는, 킬로그램으로 가는 독립된 길.
분동 대신 전자기 보상을 쓴다. 표시하는 것은 질량이지만 재는 것은 힘 — 그래서 현지의 g에 맞춰 교정한다.
05 · 표기 규칙
접두어는 그램에 붙인다, 킬로그램이 아니라
킬로그램은 이름에 접두어가 든 유일한 기본단위이므로 「킬로킬로그램」은 불가능하다. 천 킬로그램은 메가그램, 곧 톤이다. 기호는 소문자로 쓴다: kg. 「Kg」과 「kgs」는 SI가 아니다. 기호는 복수형이 없다: 5 kg이지, 결코 「5 kgs」가 아니다.
06 · 이웃 단위
역학 전체가 킬로그램에서 자라난다. 가속도를 곱하면 뉴턴이 되고, 속도의 제곱을 곱하면 줄이 된다. SI의 유도단위 열세 개가 킬로그램을 품고 있으며, 톤과 그램은 가장 가까운 일상의 친척이다.
접두어의 운반자
SI 기반
kg·m/s²
질량은 관성과 저장된 에너지를 동시에 잰다. 물질 1 킬로그램에는 9·10¹⁶ 줄이 들어 있다.
07 · 역사관
킬로그램 이전에는 무엇으로 쟀는가
러시아 파운드 마흔 개. 곡물과 선철과 조세의 단위였고, 도면과 운송장에는 1920년대까지 남았다.
러시아 파운드의 1/96. 약제사와 보석 세공인의 단위 — 「졸로트니크는 작지만 값지다」라는 러시아 속담이 바로 이것을 두고 하는 말이다.
1907년부터 정확히 200 밀리그램. 그 전에는 시장마다 제각각의 캐럿이 있었다 — 188에서 213 mg까지.
백금-이리듐 원기둥, 지름 39 mm, 세 겹의 유리 덮개 아래. 백삼십 년 동안 그것이 곧 킬로그램이었다.
물건이었던 마지막 단위 — 그리고 물건은 야위기 시작했다
1990년대에 분명해졌다. 국제 원기와 그 공식 사본들은 세기당 약 50 마이크로그램씩 어긋난다. 어느 것이 「진짜」인지는 판정할 수 없었다 — 킬로그램은 정의상 원기와 같으므로, 야윈 것은 원기가 아니라 세상의 나머지 전부인 셈이었다. 이것이 2019년 개혁의 핵심 논거가 되었다. 질량과 에너지와 진동수는 이제 플랑크 상수로 이어져 있고, 세브르의 원기둥은 계량학사의 원기로만 남는다.
목록 · 국제단위계
모든 양에 여권을
일곱 개의 기본단위, 고유한 이름을 가진 스물두 개의 유도단위, 그리고 유통을 마친 도량형의 아카이브. 각각이 독립된 한 장이다 — 정의, 차원, 환산, 측정기, 표기 규칙. 33개 언어로.
기본단위
킬로그램의 여권 열기고유한 이름을 가진 유도단위
테라코타색 — 정의에 킬로그램이 든 단위역사적 도량형
표기의 아카이브여권의 언어
33개 언어. 기호 kg과 수식은 번역하지 않는다 — 모든 언어판에서 동일하다. 번역되는 것은 설명과 예시, 그리고 각 문자 체계를 위한 표기 규칙이다.