| 基準 | キログラム (kg) | トン (t) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (80 gsm) | 0.005 kg | 0.000005 t |
| One litre of water | 1 kg | 0.001 t |
| Average adult human | 70 kg | 0.07 t |
| A small car | 1400 kg | 1.4 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。
トンは 1000 キログラムにあたる質量の単位です。記号は t です。SI の単位ではありませんが SI と併用することが認められており、世界の大半では、キログラムで言い表すには重すぎるものすべてに使う実務上の単位です。
英語ではこの名称が厄介です。メートル法のトンは 1000 キログラムです。ショートトン、すなわちアメリカのトンは 2000 ポンド、およそ 907 キログラムです。ロングトン、すなわちイギリスのヤードポンド法のトンは 2240 ポンド、およそ 1016 キログラムです。三者は最大で 12 パーセント違い、海運や商品取引の契約では無視できない差になります。そのため国際的な書類では、語だけに頼らず、どれを指すのかを明記するのがふつうです。
貨物と産業がその本拠です。船の積荷、貨車、鉄鋼の生産量、セメント、穀物の収穫量、車両の総重量はいずれもトンで示されます。橋やクレーンの許容荷重にも用いられ、船の載貨重量トン数も同様ですが、この語は船体そのものの質量ではなく積載能力を表します。
気候の勘定は、トンに公共の場での第二の生涯を与えました。国や企業の排出量は二酸化炭素換算のトンで報告され、炭素市場は排出枠を 1 トンあたりで値付けします。平均的なガソリン乗用車 1 台は年におよそ 2 トンの二酸化炭素を出しており、だからこそこの単位は工学から遠く離れた政策文書にも現れます。
エネルギー の 集計 は、そもそも 質量 でない 量 に この 語 を借ります。石油 換算 トン は、原油 1 トン を燃やして 出る エネルギー、およそ 41.87 ギガジュール と定められ、国 の エネルギー の 収支 は その 百万 単位 で公表されます。石炭 換算 トン は 別 の 値 で 同じ 役目 を果たします。これら は 測定 ではなく 取り決め です。特定 の 1 トン の 石油 が ちょうど その数値を出す わけ ではありませんが、一つ を定めれば、気体 燃料、石炭、原子力 の 出力、再生 可能 な もの を 一つ の 尺度 で 足し合わせられます。ですから エネルギー の 統計 を読む 人 は、トン に 二 度 出あいます。一 度 は 燃料 の 質量 として、もう 一 度 は エネルギー の 包み として です。
1 トンは、1000 キログラム、およそ 2204.62 ポンド、およそ 1.10231 ショートトンに等しくなります。