ตัวอักษร g ห้อยอยู่กับสปริงและใช้หางเกี่ยวคลิปหนีบกระดาษที่หนักราวหนึ่งกรัม สปริงยืดออก แกว่งไปมาสองสามครั้งแล้วนิ่ง เข็มที่ยื่นออกมาเลื่อนไปตามสเกลด้านขวาจนถึงขีด 1 g ทางซ้ายหยดน้ำร่วงจากหลอดหยด และลูกบาศก์ขนาดหนึ่งลูกบาศก์เซนติเมตรค่อย ๆ เต็มด้วยน้ำ คือสะสมกรัมเดียวกับที่หน่วยนี้เริ่มต้น ทางขวาขนนกแกว่งไกว และเม็ดน้ำตาลวาบขึ้นกลางอากาศ
แผ่นข้อมูลหน่วย
SI · ปริมาณ: มวล แผ่นที่ 1/1 · ปรับปรุง 2026-09กรัม g
หน่วยย่อยของ SI · ปริมาณ: มวล · หนึ่งในพันของกิโลกรัม
ทำไมคนทำขนมปังไม่ไว้ใจถ้วยตวง
สูตรหนึ่งต้องการแป้งหนึ่งถ้วย แต่คนสองคนคนละฟากมหาสมุทรตักใส่ต่างกัน คนหนึ่งตักจากถุงตรง ๆ แล้วกดให้แน่น อีกคนใช้ช้อนตักใส่แล้วปาดหน้าด้วยมีด แป้งของทั้งสองจึงต่างกันเกือบหนึ่งในห้า ผู้ตัดสินคือตาชั่ง ซึ่งแสดงหนึ่งร้อยยี่สิบห้ากรัมในกรณีหนึ่งและหนึ่งร้อยห้าสิบกรัมในอีกกรณี และนับจากนั้นสูตรก็ไม่ขึ้นกับมืออีกต่อไป
กรัมเป็นหน่วยมวลที่ใช้ในชีวิตประจำวันมากที่สุด น้ำหนักอาหารบนบรรจุภัณฑ์ ขนาดยาและวิตามิน น้ำหนักจดหมายที่ไปรษณีย์ และโปรตีนในจาน ล้วนเขียนเป็นกรัม มันสะดวกเพราะเหมาะกับขนาดของสิ่งที่เราหยิบถือ และเพราะผูกกับน้ำมาตั้งแต่แรก น้ำหนึ่งลูกบาศก์เซนติเมตรจึงยังหนักเกือบหนึ่งกรัมพอดีจนทุกวันนี้
แต่ความตรงกันนี้ใช้ได้กับน้ำเท่านั้น และความสับสนทั้งหมดในครัวเกิดจากการที่ปริมาตรกับมวลวัดคนละสิ่ง แป้งฟู น้ำผึ้งหนืด เกลือหนักกว่าน้ำตาล ช้อนเดียวกันบางครั้งตักได้สองกรัม บางครั้งเจ็ดกรัม ขณะที่หนึ่งกรัมยังคงเป็นหนึ่งกรัม ไม่ว่าจะชั่งในภาชนะใดหรือบนดาวดวงใด
กรัมเขียนด้วยอักษรละตินตัวเล็ก g ไม่มีจุด และเว้นวรรคหลังตัวเลข: 250 g ตัว G ใหญ่คือคำนำหน้าหน่วยกิกะ ส่วนตัวย่อ “gr” และ “gm” มาตรฐานไม่ยอมรับ ตัวแรกสับสนกับเกรน ตัวหลังตกค้างในสูตรภาษาอังกฤษด้วยความเคยชิน แต่ไม่มีอยู่ใน SI
กรัมวัดมวล ไม่ใช่น้ำหนัก บนดวงจันทร์ถุงขนาด 250 g ก็ยังเป็น 250 g แต่กดสปริงเบาลงหกเท่า กรัมก็ไม่เท่ากับมิลลิลิตรเช่นกัน ความตรงกันนี้ใช้ได้กับน้ำเท่านั้น แป้งหนึ่งแก้วหนักเกือบครึ่งหนึ่งของน้ำหนึ่งแก้ว ส่วนน้ำผึ้งหนึ่งแก้วหนักกว่าเกือบหนึ่งเท่าครึ่ง
01 · นิยาม
ส่วนหนึ่งของกิโลกรัม · มวลกับปริมาตร · มวลกับน้ำหนักกรัมเป็นหน่วยย่อยของหน่วยมวลใน SI เท่ากับหนึ่งในพันของกิโลกรัม สัญลักษณ์คือ g ตั้งแต่ปี 2019 กิโลกรัมนิยามด้วยค่าคงที่ของพลังค์ที่ตรึงไว้ และกรัมสืบทอดนิยามนี้โดยไม่มีต้นแบบของตัวเอง ทั้งที่ในทางประวัติศาสตร์ กิโลกรัมเองถูกคิดขึ้นเป็นหนึ่งพันกรัม หน่วยฐานจึงได้ชื่อมาจากหน่วยย่อยของมัน
มวลสัมพันธ์กับปริมาตรผ่านความหนาแน่น และมีแต่น้ำที่อัตราส่วนนี้ใกล้หนึ่ง น้ำหนึ่งลูกบาศก์เซนติเมตรที่สี่องศาหนัก 0.99997 g และที่อุณหภูมิห้องหนัก 0.998 g สำหรับสารอื่นทั้งหมด กรัมกับมิลลิลิตรแยกห่างกัน ยิ่งสารฟูมากก็ยิ่งห่าง เพราะในผลิตภัณฑ์แบบเทกอง ปริมาตรถูกครอบครองทั้งโดยเม็ดและอากาศระหว่างเม็ด
มวลไม่ขึ้นกับสถานที่ ส่วนน้ำหนัก — แรงที่วัตถุกดลงบนที่รองรับ — แปรผันตามความเร่งโน้มถ่วง บนโลกหนึ่งกรัมกดด้วยแรงราว 9.8 มิลลินิวตัน บนดวงจันทร์ราว 1.6 ตาชั่งสปริงที่สอบเทียบในเมืองหนึ่งจึงอาจคลาดได้ราวหนึ่งในสิบของร้อยละในอีกเมือง ขณะที่ตาชั่งแบบสองแขนซึ่งเทียบมวลโดยตรงไม่คลาดเลย
ถ้วยหนึ่งใส่ได้กี่กรัม
ทางซ้าย ภาชนะตวงวางอยู่บนตาชั่งในครัว ผลิตภัณฑ์โรยหรือไหลลงจนถึงขอบ จอนับกรัมขึ้นไป แล้วภาชนะก็เทออกและทุกอย่างเริ่มใหม่ ทางขวาคือผลิตภัณฑ์แปดชนิดในภาชนะตวงเดียวกัน ความยาวแถบคือมวลเมื่อตักแบบปกติ หนวดเส้นเล็กคือความคลาดเคลื่อนตั้งแต่ร่อนจนถึงกดแน่น และเส้นประสีน้ำเงินคือน้ำ ซึ่งหนึ่งมิลลิลิตรเท่ากับหนึ่งกรัม
แป้งครึ่งถ้วยคืออากาศ
อนุภาคแป้งเล็กกว่าหนึ่งในสิบมิลลิเมตรและเกาะกันเอง จึงมีอากาศเหลืออยู่ระหว่างกันมาก และมากเท่าใดขึ้นกับว่าแป้งลงไปในถ้วยอย่างไร แป้งที่ร่อนแล้วจะวางตัวฟู แป้งที่ตักจากถุงถูกแรงกดจนแน่น ถ้วยใบเดียวกันจึงใส่ได้ตั้งแต่หนึ่งร้อยยี่สิบถึงหนึ่งร้อยหกสิบกรัม เม็ดน้ำตาลใหญ่และเรียบ วางตัวเกือบเหมือนเดิมไม่ว่าจะจัดการอย่างไร ความคลาดเคลื่อนจึงน้อยกว่าหลายเท่า ส่วนของเหลวไม่มีเลย นอกจากส่วนที่ติดผนัง
02 · การแปลงหน่วย
หน่วยมวล · ปริมาตรของสาร · น้ำหนักกรัม ออนซ์ และมิลลิลิตร
ใส่มวลเป็นกรัมหรือหน่วยอื่นใดก็ได้ แล้วแผ่นนี้จะแปลงเป็นหน่วยที่เหลือ แท็บที่สองแสดงว่ามวลเท่ากันกินปริมาตรเท่าใดในสารต่าง ๆ ตั้งแต่น้ำถึงปรอทและตั้งแต่แป้งถึงทองคำ แท็บที่สามแสดงว่ามวลนี้กดลงบนที่รองรับด้วยแรงเท่าใดบนโลก ดวงจันทร์ ดาวอังคาร และดาวพฤหัสบดี
หลักจำง่าย: หนึ่งออนซ์ราวยี่สิบแปดกรัมกับอีกหนึ่งในสาม หนึ่งปอนด์ราวสี่ร้อยห้าสิบสี่กรัม และน้ำหนึ่งลิตรคือหนึ่งกิโลกรัม
มีทั้งออนซ์ธรรมดาและทรอยออนซ์ที่หนักกว่าหนึ่งในสิบ ส่วนออนซ์ของเหลวเป็นหน่วยปริมาตรไปเลย ในตำราอาหาร ใบสั่งยา และตลาดโลหะ มีตัวเลขต่างกันสามตัวซ่อนอยู่หลังคำเดียว ความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์แบบเทกองในตารางเป็นค่าปรากฏทั่วไป และสำหรับแป้งหรือเกลือบางชนิดอาจต่างได้หนึ่งในสิบ
| ปริมาณ | ค่า | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · เครื่องมือวัด
สปริง · โหลดเซลล์ · การชดเชย · ควอตซ์สี่วิธีที่จะรู้สึกถึงหนึ่งกรัม
ตาชั่งที่จริง ๆ แล้ววัดแรง
ตาชั่งสปริงยืดตามแรง ไม่ใช่ตามมวล และสเกลของมันขีดเป็นกรัมเพียงเพราะที่ผิวโลกสองสิ่งนี้ผูกกันเกือบหนึ่งต่อหนึ่ง ที่เส้นศูนย์สูตรมันจะแสดงน้อยกว่าที่ขั้วโลกครึ่งเปอร์เซ็นต์ สำหรับตลาดสังเกตไม่ได้ แต่สำหรับห้องปฏิบัติการรับไม่ได้ — ตาชั่งสปริงจึงแทบหายไปจากห้องปฏิบัติการ
คานอะลูมิเนียมแทนสปริง
ในตาชั่งในครัวและตาชั่งไปรษณีย์มีคานโลหะที่แปะตะแกรงฟอยล์บาง ๆ ไว้ เมื่อรับน้ำหนักคานจะโค้งเป็นเศษเสี้ยวมิลลิเมตร ความต้านทานของตะแกรงจึงเปลี่ยนไปราวหนึ่งในสิบของร้อยละ วงจรบริดจ์แปลงการเปลี่ยนแปลงนี้เป็นแรงดัน และตัวประมวลผลแปลงเป็นกรัม ตาชั่งจึงตั้งศูนย์เองเมื่อเปิดเครื่อง มันไม่ได้จำศูนย์ แต่จำคานของตัวเองตอนไม่มีน้ำหนัก
ตาชั่งที่ไม่ทำให้อะไรโค้งเลย
ในเครื่องชั่งวิเคราะห์ ของที่ชั่งไม่ได้ทำให้คานขยับ เซนเซอร์ตำแหน่งจับการเบี่ยงแรกได้ และขดลวดในสนามของแม่เหล็กถาวรดึงคานกลับทันที มวลอ่านจากกระแสที่ต้องใช้ในการนั้น เครื่องชั่งจึงแยกหนึ่งในสิบมิลลิกรัมได้ในการชั่งสองร้อยกรัม — คือหนึ่งในสองล้านของน้ำหนักที่ชั่ง
นาโนกรัมที่ได้ยินในความถี่
ในที่ที่หนึ่งในพันล้านของกรัมมีความหมาย เขาชั่งโดยไม่ใช้จาน แผ่นควอตซ์บางสั่นที่ไม่กี่เมกะเฮิรตซ์ และทุกนาโนกรัมของฟิล์มที่เกาะบนมันทำให้ความถี่ลดลงเป็นเศษส่วนของเฮิรตซ์ที่สังเกตได้ ความหนาของสารเคลือบระหว่างการเคลือบ และปริมาณสารที่ตกตะกอนจากอากาศ ถูกเฝ้าดูด้วยวิธีนี้ และการชั่งกลายเป็นการนับการสั่น
05 · กฎการเขียน
g กับการเว้นวรรค · มวล ไม่ใช่ปริมาตรตัวอักษรเดียวที่ถูกเขียนนับพันแบบ
กรัมปรากฏในข้อความบ่อยกว่าหน่วยมวลอื่นใด จึงมีรูปแบบผิดมากที่สุด ทั้งตัวย่อที่คิดเอง ตัวพิมพ์ใหญ่ จุด สัญลักษณ์ที่ติดกับตัวเลข และความสับสนกับปริมาตร
สามบรรทัดแรกทางขวาเป็นตัวย่อที่คิดเอง “gr” อ่านเป็นเกรน G อ่านเป็นกิกะ ส่วน mcg และ mgr ตกค้างในสูตรอาหารและบนบรรจุภัณฑ์ด้วยความเคยชิน ทั้งที่ใน SI ไมโครกรัมเขียนว่า µg บรรทัดที่สี่ถือว่าปริมาตรเท่ากับมวลตามกฎของน้ำ ซึ่งสำหรับแป้งคลาดไปครึ่งหนึ่ง บรรทัดที่ห้าใส่เครื่องหมายหารในที่ที่ต้องใช้ถ้อยคำ และบรรทัดที่หกสับสนมวลกับน้ำหนัก บนดวงจันทร์มวลของถุงไม่เปลี่ยน มีแต่แรงที่มันกดตาชั่งเท่านั้นที่เปลี่ยน
06 · หน่วยข้างเคียง
กิโลกรัม · ตัน · แผ่นข้อมูลอุตสาหกรรมกรัมถูกล้อมด้วยพหุคูณและหน่วยย่อยของมัน เพื่อนบ้านใกล้ที่สุดสองตัวคือกิโลกรัมซึ่งเป็นฐานในการนับ และตันซึ่งใช้วัดสิ่งที่เขียนเป็นกรัมไม่สะดวก สำหรับอุตสาหกรรมเครื่องประดับ กรัมมีแผ่นข้อมูลอุตสาหกรรมแยกต่างหาก ว่าด้วยน้ำหนักของชิ้นงาน ของโลหะ และของโลหะบริสุทธิ์
หน่วยฐานของ SI หน่วยเดียวที่มีคำนำหน้าอยู่ในชื่อ กรัมนิยามผ่านหน่วยนี้ และหน่วยนี้นิยามผ่านค่าคงที่ของพลังค์ เมตร และวินาที
หน่วยนอก SI ที่ยอมรับให้ใช้ร่วมกับ SI — หนึ่งล้านกรัม หรือน้ำหนึ่งลูกบาศก์เมตร เมกะกรัมมีค่าเท่ากัน แต่ในชีวิตจริงแทบไม่เคยเห็น
น้ำหนักของชิ้นงาน น้ำหนักโลหะไม่รวมอัญมณี และน้ำหนักโลหะบริสุทธิ์ตามความบริสุทธิ์ การแปลงทรอยออนซ์ โตลา และตำลึง การทดสอบด้วยถ้วยทนไฟ และการชั่งในน้ำ
07 · ภาคประวัติ
คลังเอกสาร · จากกราเวต์ถึงค่าคงที่ของพลังค์หน่วยเล็กตั้งชื่อให้หน่วยใหญ่ได้อย่างไร
{title}
{text}
มวลเท่ากัน สปริงต่างกัน
สปริงเหมือนกันสี่ตัวต่างถือหนึ่งกรัม แต่ห้อยอยู่บนดวงจันทร์ ดาวอังคาร โลก และดาวพฤหัสบดี และแต่ละตัวยืดตามแรงโน้มถ่วง เครื่องหมายสีแดงด้านบนเลื่อนไปหาสปริงทีละตัว และป้ายด้านล่างบอกแรงที่หนึ่งกรัมดึงสปริง
ตาชั่งสองแขนจะแสดงค่าเท่ากันบนทั้งสี่ดวง เพราะแรงโน้มถ่วงกระทำต่อจานทั้งสองเท่ากัน และด้วยเหตุนี้เองกรัมจึงวัดปริมาณสาร ไม่ใช่ว่ามันกดแรงเพียงใด
หนึ่งกรัมที่หนักไม่เท่ากัน
ในภาษาประจำวัน “น้ำหนัก” กับ “มวล” มีความหมายเดียวกัน และไม่เสียหายอะไรตราบที่ชั่งบนดาวดวงเดียว แต่ตาชั่งสมัยใหม่เกือบทั้งหมดวัดแรงโดยตรง — การโค้งของคานหรือกระแสในขดลวด — แล้วได้กรัมโดยหารด้วยความเร่งโน้มถ่วงท้องถิ่น ซึ่งบนโลกแปรผันตั้งแต่ 9.78 m/s² ที่เส้นศูนย์สูตรถึง 9.83 ที่ขั้วโลก
ความต่างครึ่งเปอร์เซ็นต์ไม่มีความหมายในครัว แต่มหาศาลสำหรับตาชั่งความแม่นยำสูง จึงต้องปรับตั้ง ณ จุดติดตั้งด้วยตุ้มน้ำหนักที่คำนึงถึงแรงโน้มถ่วงท้องถิ่นไว้แล้ว ตาชั่งที่สอบเทียบในโรงงานประเทศหนึ่งแล้วนำไปอีกประเทศหนึ่งจะคลาดหลายกรัมต่อกิโลกรัมหากไม่ปรับตั้ง
ในปี 1901 การประชุมใหญ่ว่าด้วยการชั่งตวงวัดได้แยกมวลออกจากน้ำหนักด้วยมติแยกต่างหาก และกำหนดความเร่งมาตรฐาน 9.806 65 m/s² เพื่อให้หน่วยแรงแบบเก่าอย่างกรัมแรงมีค่าเดียวที่ชัดเจน มตินี้ยังมีผลจนถึงทุกวันนี้ และตัวเลขที่มุมแผ่นป้ายก็อิงอยู่กับมัน ที่ความเร่งมาตรฐาน หนึ่งกรัมกดด้วยแรง 9.806 65 มิลลินิวตัน
สารบัญปริมาณ
มวล: จากอะตอมถึงตันหน่วยฐานเอสไอ
กิโลกรัม รวมทั้งเมตรและวินาทีที่ใช้นิยามมันภาชนะตวงที่คุ้นเคยใส่ได้กี่กรัม
การตักแบบปกติ คำนวณจากความหนาแน่น| ผลิตภัณฑ์ | g/ml | ช้อนชา | ช้อนโต๊ะ | แก้ว 250 ml | ถ้วย US |
|---|---|---|---|---|---|
| {n} | {d} | {tsp} | {tbsp} | {glass} | {cup} |
ถ้วยอเมริกันเล็กกว่าแก้วเมตริก 250 ml ห้าเปอร์เซ็นต์ สำหรับของเหลวความต่างนี้มักจมหายไปในความคลาดของมือ แต่สำหรับแป้งมันจะบวกเข้ากับความคลาดเคลื่อนของการตัก การแปลงสูตรอเมริกันด้วยแก้วโดยไม่ใช้ตาชั่งจึงเท่ากับผิดสองครั้งในคราวเดียว