Kilogram
SI-grunnenhet · størrelse: masse
01 · Definisjon
Fram til 2019 var kilogrammet en ting: en sylinder av platina-iridium under tre glassklokker i en kjeller utenfor Paris. Nå er det Plancks konstant, omregnet gjennom meteren og sekundet.
Kilogrammet er definert ved å fastsette h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ joulesekunder. Et joulesekund er kg·m²/s: kjenner man meteren og sekundet, følger massen av Plancks konstant. I praksis gjør Kibble-vekten det: en elektromagnetisk kraft holder lasten i likevekt, og massen beregnes ut fra elektriske størrelser som selv gjenskapes av kvanteeffekter. Én pussighet ble igjen i navnet: kilogrammet er en grunnenhet med innebygd prefiks, derfor bygges multipler fra grammet, ikke fra kilogrammet.
Kibble-vekten setter den mekaniske effekten m·g·v lik den elektriske U·I; U og I hentes fra Josephson- og Hall-effektene — altså fra Plancks konstant. Masse måles uten et eneste lodd.
02 · Omregning
Skriv inn en masse — passet regner den om
I SI henges prefiksene på grammet: milligram, mikrogram, megagram. Til hverdags kalles megagrammet tonn — utenfor SI, men godtatt. De russiske målene før 1918 var knyttet til det engelske pundet, derfor omregnes pud og zolotnik nøyaktig.
Kilogramkraften (kgf) er ingen masse, men vekten av et kilogram: nøyaktig 9,806 65 N. SI har ikke en slik enhet, men i gamle tegninger står den på hver side.
| Enhet | Navn | Verdi | Hvor den opptrer |
|---|---|---|---|
| µg | mikrogram | 1·10⁹ | farmakologi, sporforurensninger |
| mg | milligram | 1 000 000 | tabletter, kontrollstempler, analyse |
| g | gram | 1000 | kjøkken, post, laboratorium |
| kg | kilogram | 1 | massens grunnotasjon i SI |
| t | tonn = Mg | 0,001 | last, maskiner, industri |
| kt | kilotonn = Gg | 1·10⁻⁶ | flåte, råvarer, produksjonsstatistikk |
Prefiksene henges på grammet: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — noe «kilokilogram» finnes ikke i SI
03 · Størrelsesordener
fra elektronet til stjernenKilogram: en liter vann, et ris papir
04 · Måleinstrumenter
Hva kilogram måles med
Den primære realiseringen: mekanisk effekt settes lik elektrisk. Kilogrammet følger av Plancks konstant, nøyaktighet 10⁻⁸.
Sammenligner normalen med et arbeidslodd i vakuum: oppløsning 0,1 µg på et kilogram. Slik føres massen videre langs kalibreringskjeden.
XRCD-metoden: atomene i en perfekt kule telles via krystallgitteret. En uavhengig vei til kilogrammet — gjennom Avogadros tall.
Elektromagnetisk kompensasjon i stedet for lodd: den viser masse, men måler kraft — derfor kalibreres den for den lokale g.
05 · Skriveregler
Prefiksene henges på grammet, ikke på kilogrammet
Kilogrammet er den eneste grunnenheten med prefiks i navnet, derfor er et «kilokilogram» umulig: tusen kilogram er et megagram, også kalt tonn. Symbolet er med små bokstaver: kg; «Kg» og «kgs» er ikke SI. Symbolet bøyes ikke i flertall: 5 kg, aldri «5 kgs».
06 · Naboenheter
Ut av kilogrammet vokser hele mekanikken: gang med en akselerasjon og du får newton, med en hastighet i annen — joule. Tretten avledede SI-enheter inneholder kilogrammet; tonnet og grammet er dets nærmeste hverdagsslektninger.
prefiksenes bærer
SI-basis
kg·m/s²
Masse måler treghet og lagret energi på én gang: i et kilogram stoff er det 9·10¹⁶ joule.
07 · Historisk avdeling
Hva man veide med før kilogrammet
Førti russiske pund. Målet for korn, råjern og avgifter; det holdt seg i tegninger og fraktbrev inn i 1920-årene.
1/96 av det russiske pundet. Apotekernes og gullsmedenes mål: «liten er zolotniken, men dyr» — det ordtaket handler om den.
Nøyaktig 200 milligram siden 1907. Før det hadde hvert marked sin egen karat — fra 188 til 213 mg.
En sylinder av platina-iridium, 39 mm i diameter, under tre glassklokker. I hundre og tretti år var den kilogrammet.
Den siste enheten som var en ting — og tingen begynte å slanke seg
På 1990-tallet ble det klart: den internasjonale prototypen og dens offisielle kopier glir fra hverandre med rundt 50 mikrogram per århundre. Hvilken av dem som var «den ekte», lot seg ikke avgjøre — kilogrammet var per definisjon lik prototypen, så det var ikke den som slanket seg, men resten av verden. Det ble hovedargumentet for reformen i 2019: masse, energi og frekvens er nå knyttet sammen gjennom Plancks konstant, og sylinderen fra Sèvres forblir en normal bare for metrologiens historie.
Katalog · Det internasjonale enhetssystemet
Et pass for hver størrelse
Sju grunnenheter, tjueto avledede med egne navn og et arkiv over systemer tatt ut av bruk. Hver er sitt eget blad: definisjon, dimensjon, omregning, instrumenter, skriveregler. På 33 språk.
Grunnenheter
åpne kilogrammets passAvledede enheter med egne navn
i terrakotta — de hvis definisjon inneholder kilogrammetHistoriske systemer
notasjonsarkivPassets språk
33 språk. Symbolet kg og formlene oversettes ikke — de er identiske i alle språkversjoner; det som oversettes, er beskrivelsen, eksemplene og skrivereglene for hver skrift.