Kilogram
Podstawowa jednostka SI · wielkość: masa
01 · Definicja
Do 2019 roku kilogram był rzeczą: walcem z platyny i irydu pod trzema kloszami w piwnicy pod Paryżem. Teraz to stała Plancka, przeliczona przez metr i sekundę.
Kilogram jest zdefiniowany przez ustalenie h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ dżulosekundy. Dżulosekunda to kg·m²/s: znając metr i sekundę, masę wyprowadza się ze stałej Plancka. W praktyce robi to waga Kibble'a: siła elektromagnetyczna równoważy ładunek, a masę oblicza się z wielkości elektrycznych, które same są odtwarzane przez efekty kwantowe. Jedna osobliwość została w nazwie: kilogram to jednostka podstawowa z wbudowanym przedrostkiem, dlatego wielokrotności buduje się od grama, nie od kilograma.
Waga Kibble'a zrównuje moc mechaniczną m·g·v z elektryczną U·I; U i I pochodzą z efektów Josephsona i Halla — czyli ze stałej Plancka. Masę mierzy się bez ani jednego odważnika.
02 · Przeliczanie
Wpisz masę — paszport ją przeliczy
W SI przedrostki dokleja się do grama: miligram, mikrogram, megagram. Na co dzień megagram nazywa się toną — jest poza SI, ale dopuszczona. Rosyjskie miary sprzed 1918 roku były związane z funtem angielskim, dlatego pud i zołotnik przeliczają się dokładnie.
Kilogram-siła (kgf) to nie masa, lecz ciężar kilograma: dokładnie 9,806 65 N. W SI takiej jednostki nie ma, ale w starych rysunkach spotyka się ją na każdej stronie.
| Jednostka | Nazwa | Wartość | Gdzie występuje |
|---|---|---|---|
| µg | mikrogram | 1·10⁹ | farmakologia, zanieczyszczenia śladowe |
| mg | miligram | 1 000 000 | tabletki, próby jubilerskie, analityka |
| g | gram | 1000 | kuchnia, poczta, laboratorium |
| kg | kilogram | 1 | podstawowy zapis masy w SI |
| t | tona = Mg | 0,001 | ładunki, maszyny, przemysł |
| kt | kilotona = Gg | 1·10⁻⁶ | flota, surowce, statystyka produkcji |
Przedrostki dokleja się do grama: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — «kilokilogram» w SI nie istnieje
03 · Rzędy wielkości
od elektronu do gwiazdyKilogram: litr wody, ryza papieru
04 · Przyrządy pomiarowe
Czym mierzy się kilogramy
Realizacja pierwotna: moc mechaniczna zostaje zrównana z elektryczną. Kilogram wynika ze stałej Plancka, dokładność 10⁻⁸.
Porównuje wzorzec z odważnikiem roboczym w próżni: rozdzielczość 0,1 µg na kilogramie. Tak masę przekazuje się wzdłuż łańcucha wzorcowania.
Metoda XRCD: atomy idealnej kuli zlicza się poprzez sieć krystaliczną. Niezależna droga do kilograma — przez liczbę Avogadra.
Kompensacja elektromagnetyczna zamiast odważników: pokazuje masę, ale mierzy siłę — dlatego kalibruje się ją na lokalne g.
05 · Zasady zapisu
Przedrostki dokleja się do grama, nie do kilograma
Kilogram to jedyna jednostka podstawowa z przedrostkiem w nazwie, dlatego «kilokilogram» jest niemożliwy: tysiąc kilogramów to megagram, zwany też toną. Symbol jest mały: kg; «Kg» i «kgs» to nie SI. Symbol nie odmienia się w liczbie mnogiej: 5 kg, nigdy «5 kgs».
06 · Jednostki sąsiednie
Z kilograma wyrasta cała mechanika: pomnóż przez przyspieszenie, a dostaniesz niuton; przez prędkość do kwadratu — dżul. Trzynaście jednostek pochodnych SI zawiera kilogram; tona i gram to jego najbliżsi codzienni krewni.
nośnik przedrostków
baza SI
kg·m/s²
Masa mierzy jednocześnie bezwładność i zmagazynowaną energię: w kilogramie materii jest 9·10¹⁶ dżuli.
07 · Dział historyczny
Czym ważono przed kilogramem
Czterdzieści funtów rosyjskich. Miara zboża, surówki i danin; w rysunkach i listach przewozowych przetrwała do lat dwudziestych.
1/96 funta rosyjskiego. Miara aptekarzy i jubilerów: «mały zołotnik, ale drogi» — to przysłowie mówi o nim.
Dokładnie 200 miligramów od 1907 roku. Wcześniej każdy rynek miał własny karat — od 188 do 213 mg.
Walec z platyny i irydu, 39 mm średnicy, pod trzema szklanymi kloszami. Przez sto trzydzieści lat był kilogramem.
Ostatnia jednostka, która była rzeczą — i rzecz zaczęła chudnąć
W latach dziewięćdziesiątych stało się jasne: prototyp międzynarodowy i jego oficjalne kopie rozjeżdżają się o około 50 mikrogramów na stulecie. Którego z nich uznać za «prawdziwy», nie dało się rozstrzygnąć — kilogram z definicji równał się prototypowi, więc to nie on chudł, lecz reszta świata. To stało się głównym argumentem reformy 2019 roku: masa, energia i częstotliwość są teraz powiązane stałą Plancka, a walec z Sèvres pozostaje wzorcem już tylko dla historii metrologii.
Katalog · Międzynarodowy Układ Jednostek Miar
Paszport dla każdej wielkości
Siedem jednostek podstawowych, dwadzieścia dwie pochodne z własnymi nazwami i archiwum układów wycofanych z obiegu. Każda to osobny arkusz: definicja, wymiar, przeliczanie, przyrządy, zasady zapisu. W 33 językach.
Jednostki podstawowe
otwórz paszport kilogramaJednostki pochodne z własnymi nazwami
terakotą — te, których definicja zawiera kilogramUkłady historyczne
archiwum notacjiJęzyk paszportu
33 języki. Symbolu kg i wzorów się nie tłumaczy — są identyczne w każdej wersji; tłumaczy się opis, przykłady i zasady zapisu dla danego pisma.