Kilogram
SI-grundenhet · storhet: massa
01 · Definition
Fram till 2019 var kilogrammet en sak: en cylinder av platina-iridium under tre glaskupor i en källare utanför Paris. Nu är det Plancks konstant, omräknad genom metern och sekunden.
Kilogrammet definieras genom att h = 6,626 070 15·10⁻³⁴ joulesekunder fixeras. En joulesekund är kg·m²/s: känner man metern och sekunden följer massan ur Plancks konstant. I praktiken sköts det av Kibble-vågen: en elektromagnetisk kraft balanserar lasten, och massan beräknas ur elektriska storheter som själva återskapas av kvanteffekter. En enda egendomlighet blev kvar i namnet: kilogrammet är en grundenhet med inbyggt prefix, därför byggs multiplerna från grammet, inte från kilogrammet.
Kibble-vågen sätter den mekaniska effekten m·g·v lika med den elektriska U·I; U och I hämtas ur Josephson- och Halleffekterna — alltså ur Plancks konstant. Massa mäts utan en enda vikt.
02 · Omvandling
Ange en massa — passet omvandlar den
I SI hängs prefixen på grammet: milligram, mikrogram, megagram. I vardagen kallas megagrammet ton — utanför SI, men godtagen. De ryska måtten före 1918 var knutna till det engelska pundet, därför omvandlas pud och zolotnik exakt.
Kilogramkraften (kgf) är ingen massa utan ett kilograms vikt: exakt 9,806 65 N. SI saknar en sådan enhet, men i gamla ritningar möter den på varje sida.
| Enhet | Namn | Värde | Var den förekommer |
|---|---|---|---|
| µg | mikrogram | 1·10⁹ | farmakologi, spårföroreningar |
| mg | milligram | 1 000 000 | tabletter, kontrollstämplar, analys |
| g | gram | 1000 | kök, post, laboratorium |
| kg | kilogram | 1 | massans grundnotation i SI |
| t | ton = Mg | 0,001 | gods, maskiner, industri |
| kt | kiloton = Gg | 1·10⁻⁶ | flotta, råvaror, produktionsstatistik |
Prefixen hängs på grammet: 1 t = 1 Mg, 1 kt = 1 Gg — något «kilokilogram» finns inte i SI
03 · Storleksordningar
från elektronen till stjärnanKilogram: en liter vatten, ett ris papper
04 · Mätinstrument
Vad kilogram mäts med
Den primära realiseringen: mekanisk effekt sätts lika med elektrisk. Kilogrammet följer ur Plancks konstant, noggrannhet 10⁻⁸.
Jämför normalen med en arbetsvikt i vakuum: upplösning 0,1 µg på ett kilogram. Så förs massan vidare längs kalibreringskedjan.
XRCD-metoden: atomerna i en perfekt sfär räknas via kristallgittret. En oberoende väg till kilogrammet — genom Avogadros tal.
Elektromagnetisk kompensation i stället för vikter: den visar massa men mäter kraft — därför kalibreras den för det lokala g.
05 · Skrivregler
Prefixen hängs på grammet, inte på kilogrammet
Kilogrammet är den enda grundenheten med prefix i namnet, därför är ett «kilokilogram» omöjligt: tusen kilogram är ett megagram, även kallat ton. Symbolen är gemen: kg; «Kg» och «kgs» är inte SI. Symbolen böjs inte i plural: 5 kg, aldrig «5 kgs».
06 · Angränsande enheter
Ur kilogrammet växer hela mekaniken: multiplicera med en acceleration och du får newton, med en hastighet i kvadrat — joule. Tretton härledda SI-enheter innehåller kilogrammet; tonnet och grammet är dess närmaste vardagssläktingar.
prefixens bärare
SI-bas
kg·m/s²
Massa mäter tröghet och lagrad energi på samma gång: i ett kilogram materia ryms 9·10¹⁶ joule.
07 · Historisk avdelning
Vad man vägde med före kilogrammet
Fyrtio ryska pund. Måttet för spannmål, tackjärn och pålagor; det höll sig kvar i ritningar och fraktsedlar in på 1920-talet.
1/96 av det ryska pundet. Apotekarnas och juvelerarnas mått: «liten är zolotniken, men dyr» — det ordspråket handlar om den.
Exakt 200 milligram sedan 1907. Dessförinnan hade varje marknad sin egen karat — från 188 till 213 mg.
En cylinder av platina-iridium, 39 mm i diameter, under tre glaskupor. I hundratrettio år var den kilogrammet.
Den sista enheten som var en sak — och saken började magra
På 1990-talet stod det klart: den internationella prototypen och dess officiella kopior glider isär med omkring 50 mikrogram per sekel. Vilken av dem som var «den äkta» gick inte att avgöra — kilogrammet var per definition lika med prototypen, så det var inte den som magrade utan resten av världen. Det blev huvudargumentet för 2019 års reform: massa, energi och frekvens är nu länkade genom Plancks konstant, och cylindern från Sèvres förblir en normal bara för metrologins historia.
Katalog · Internationella måttenhetssystemet
Ett pass för varje storhet
Sju grundenheter, tjugotvå härledda med egna namn och ett arkiv över system som tagits ur bruk. Var och en är ett eget blad: definition, dimension, omvandling, instrument, skrivregler. På 33 språk.
Grundenheter
öppna kilogrammets passHärledda enheter med egna namn
i terrakotta — de vars definition innehåller kilogrammetHistoriska system
notationsarkivPassets språk
33 språk. Symbolen kg och formlerna översätts inte — de är identiska i varje språkversion; det som översätts är beskrivningen, exemplen och skrivreglerna för respektive skrift.