| 基準 | キログラム (kg) | ロングトン (t) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (80 gsm) | 0.005 kg | 0.00000492103 t |
| One litre of water | 1 kg | 0.000984207 t |
| Average adult human | 70 kg | 0.0688945 t |
| A small car | 1400 kg | 1.37789 t |
キログラムは、国際単位系における質量の基本単位です。記号は kg です。名称に接頭語を含む唯一の基本単位であり、初期のメートル法から受け継がれたまま整理されずに残っている点です。
1 世紀以上にわたり、キログラムはただひとつの物体によって定義されていました。パリ近郊のセーヴルにある国際度量衡局に保管された、白金イリジウム製の円柱です。40 個の公式複製が加盟国に配られ、長い間隔をおいて原器と比較されました。この比較により、100 年のあいだに原器と複製のあいだで数十マイクログラムのゆるやかなずれが生じていることが明らかになりましたが、どちらが変わったのかを知る手立てはありませんでした。誰にも検証できない物体によってしか定義できない単位は、再現性の上に築かれた体系にとって不面目でした。
新しい定義は 2019 年 5 月 20 日に発効しました。キログラムは現在、プランク定数に 6.62607015 かける 10 の マイナス 34 乗 ジュール秒 という厳密な値を与えることで定められており、量子力学を通じて質量を時間と長さに結びつけています。実際の実現にはキッブルばかりを用います。これは、電気量によって大きさが分かっている電磁気力に質量を釣り合わせるものです。あるいは、ほぼ完全な シリコン 球の原子数を数える方法もあります。相応の設備をもつ研究所であれば、今日では自前で単位を実現できます。
日常生活はこうしたことにまったく左右されません。体重、買い物、手荷物の許容量、貨物、そしてほぼすべての工学計算の質量側はキログラムで表され、国際原器は定義としてではなく歴史的な物体として、いまも金庫に収められています。
新しい 定義 を 実現 するには、物 ではなく 装置 が要ります。キッブル の 天秤 は、プランク 定数 から 値 の 分かる 電磁 の 力 に対して 質量 を支え、機械 の 仕事 率 と 電気 の 仕事 率 を じかに 比べます。もう ひとつ の 方法 は、直径 と 格子 の 間隔 が 十億 分 の 数 まで 分かっている、ほぼ 完全 な ケイ素 28 の 球 の 原子 を数えます。二 つ の やり方 は 1 キログラム あたり およそ 二十 マイクログラム の 内 で 一致 し、装置 を作る 実験 室 なら どこ でも いま や 自前 の 一次 の 標準 を作れます。それ が この 変更 の 実際 の 利得 です。質量 は もはや 金庫 の なか の ただ 一つ の 円柱 に さかのぼる 必要 がなく、その 円柱 に 何 が 起ころうと 単位 は 動きません。
1 キログラムは、1000 グラム、およそ 2.20462 ポンド、およそ 35.274 オンスに等しくなります。
ロングトンは 2240 ポンド、すなわちおよそ 1016.047 キログラムにあたる質量の単位です。イギリスのヤードポンド法におけるトンであり、英トンあるいは総トンと呼ばれることもあります。メートル法のトンとの差は 1.5 パーセントに満たず、それは便利であると同時に、絶えず誤りを生む原因でもあります。
三つのトンが同じ語を奪い合っています。ロングトンは 2240 ポンド、ショートトンすなわちアメリカのトンは 2000 ポンド、メートル法のトンは 1000 キログラムでおよそ 2204.6 ポンドです。ロングトンとメートル法のトンの差はおよそ 16 キログラムで、ざっとした見積もりでは見えないほど小さく、船一杯の荷では効いてくるほど大きい量です。そのため契約書、税関申告、商品の建値は、文脈に頼らずどのトンかを明記します。
その構成はヤードポンド法のほかの部分に従っています。112 ポンドのハンドレッドウェイト 20 個です。2240 という数はここから出ており、これによりロングトンは、ポンド、ストーン、ハンドレッドウェイト、トンと続く連鎖の自然な頂点となります。各段はひとつ前の整数倍です。
イギリスの海運、鉱業、製鉄はこれを 1 世紀以上にわたって用い、今も一部の海事の文脈と古い技術文献に残っています。軍艦の排水量はいまなおロングトンで示されることが多く、そのため歴史的な艦船について公表される数値は、出典がどのトンを使ったかによって数パーセント食い違うことがあります。
海運 は、そもそも 質量 でない もの に トン を用いて、この 語 を さらに こみいらせます。登録 トン は 囲われた 空間 の 百 立方フィート で、港 の 費用 のために 船 の 大きさ を測る のに使います。運賃 の トン は 質量 でも かさ でも あり うる もの で、料金 の 高く なる ほう が とられます。そして 軍艦 を表す 数値 である 排水 量 は、船体 が押しのける 水 の 質量 であり、歴史 的 に 英 トン で示されてきました。ですから 船 の 諸元 を読むには、比べる 前 に どの トン か を確かめねばなりません。積める 貨物 と 燃料 と 蓄え の 合計 である 載貨 重量 は 質量 であり、いま は メートル 法 の トン で示されますが、古い 記録 は 英 トン で述べます。
1 ロングトンは、2240 ポンド、およそ 1016.047 キログラム、1.12 ショートトンに等しくなります。