Kilogramm (kg)
Das Kilogramm ist die Basiseinheit der Masse im Internationalen Einheitensystem und die Einheit, die die meisten Menschen weltweit täglich verwenden, ohne darüber nachzudenken. Es ist das, was die Waage im Badezimmer anzeigt, was auf den Etiketten im Supermarkt steht und was Ärzte zur Gesundheitsüberwachung nutzen. Mit ungefähr 2,2 Pfund bildet das Kilogramm die Brücke zwischen metrischem und imperialem System im internationalen Handel, in der Wissenschaft und im Alltag. Den größten Teil seiner Geschichte war das Kilogramm durch einen einzigen physischen Gegenstand definiert, der in einem Tresor bei Paris aufbewahrt wurde. Das änderte sich 2019, als es mithilfe einer fundamentalen Naturkonstante neu definiert wurde.
Definition
Das Kilogramm wird definiert, indem der Zahlenwert der Planck-Konstante auf genau 6,62607015 mal zehn hoch minus 34 Joulesekunden festgelegt wird. In Kombination mit den bestehenden Definitionen der Sekunde und des Meters bestimmt dies das Kilogramm ohne Bezug auf einen physischen Gegenstand. Praktisch gesehen entspricht ein Kilogramm tausend Gramm, ungefähr 2,20462 Pfund oder etwa 35,274 Unzen.
Geschichte
Das Kilogramm hat seinen Ursprung in der Französischen Revolution. 1795 definierte die neue Republik es als die Masse eines Kubikdezimeters Wasser, ungefähr die Menge, die einen Ein-Liter-Behälter füllt. Bis 1799 würde ein Platin-Prototyp gegossen, der als physischer Standard diente. 1889 würde dieser durch einen Zylinder aus 90 Prozent Platin und 10 Prozent Iridium ersetzt, bekannt als das Internationale Kilogrammprototyp oder Le Grand K. Es würde unter drei Glasglocken beim Internationalen Büro für Maße und Gewichte bei Paris aufbewahrt. Jede Kilogramm-Messung weltweit war letztlich auf dieses eine Objekt rückführbar. Im Laufe der Jahrzehnte stellten Wissenschaftler jedoch fest, dass Le Grand K im Vergleich zu seinen offiziellen Kopien etwa 50 Mikrogramm verloren hatte, ungefähr die Masse einer Wimper. Diese Instabilität trieb eine jahrzehntelange Bemühung an, das Kilogramm neu zu definieren. Am 20. Mai 2019, dem Weltmetrologietag, würde das Kilogramm offiziell über die Planck-Konstante neu definiert.
Häufige Verwendungen
Das Kilogramm ist in den meisten Ländern außerhalb der USA die Standardeinheit für das Körpergewicht. Supermärkte bepreisen Obst, Gemüse und Fleisch pro Kilogramm. Fitnessstudios beschriften Gewichte in Kilogramm. Fluggesellschaften legen Gepäckgrenzen in Kilogramm fest, typischerweise 23 kg für aufgegebenes Gepäck bei internationalen Flügen. In der Wissenschaft ist das Kilogramm unverzichtbar für Physik, Chemie und Ingenieurwesen. Die pharmazeutische Industrie arbeitet bei der Chargenproduktion mit Kilogramm-Messungen.
Wussten Sie? Fakten über Kilogramm
- Le Grand K, das ursprüngliche Kilogramm-Prototyp, ist ein Zylinder aus Platin-Iridium-Legierung etwa in der Größe eines Golfballs. Es wird immer noch unter drei Glasglocken bei Paris aufbewahrt, definiert aber das Kilogramm nicht mehr.
- Im Laufe seiner Existenz hat Le Grand K im Vergleich zu seinen offiziellen Kopien etwa 50 Mikrogramm verloren. Die Ursache ist unbekannt, aber es entspricht ungefähr der Masse einer einzelnen Wimper.
- Das Kilogramm ist die einzige SI-Basiseinheit, deren Name mit einem Präfix beginnt. Deshalb werden metrische Untereinheiten wie Milligramm und Mikrogramm vom "Gramm" abgeleitet, um doppelte Präfixe zu vermeiden.
- Vor der Neudefinition 2019 änderte sich technisch gesehen die Masse jedes Kilogramms auf der Welt, jedes Mal wenn Le Grand K gereinigt oder angefasst wurde.
- Die Kibble-Waage, das Instrument zur Realisierung der neuen Kilogramm-Definition, würde 1975 vom britischen Physiker Bryan Kibble am National Physical Laboratory erfunden.