重さの単位の定義

2018年8月15日

重さの単位は様々な分野で使われています。

重さの単位はどのように定義されているか見ていきましょう。

重さの単位の基準はキログラム

現在は重さは国際単位系(IS)であるキログラムがの基準の単位となっています。

初期のキログラムの定義

1795年時の1キログラム(kg)の定義は『大気圧下で0℃における水1リットルの質量』でした。

しかし、水の体積は温度に依存するため『最大密度(=液温4℃)における蒸留水1リットルの質量』と変更されました。

この定義も、密度は気圧と温度に影響され、気圧の単位には質量の因子が含まれるため現在のキログラムの定義に見直しされました。

現在のキログラムの定義

現在のキログラムの定義は、1889年に『キログラムは国際キログラム原器(IPK:International Prototype Kilogram)の質量』と定義されました。

国際キログラム原器は直径39mm・高さ39mmの円柱形の、プラチナ(白金)90%、イリジウム10%からなる合金製の金属塊である。

今後のキログラムの定義

重さ(キログラム)の定義は国際キログラム原器(人工物)に依存しており、経年劣化や紛失などのリスクを持っている。

そのため、普遍的な物理量に基づく定義への改定が検討されており、第26回 国際度量衡総会(2018年11月13-16日予定)でプランク定数h(=6.60606957×10-34)によって下記のように規定される予定である。

キログラムはプランク定数の値を正確に 6.626 070 15×10-34 ジュール・秒(Js)と定めることによって設定される。

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