Kilogrammet är basenheten för massa i det internationella enhetssystemet (SI). Det är den enhet som används i stor utsträckning inom vetenskap, teknik och handel över hela världen. Historiskt har man ofta jämfört ett kilo med massan av en liter vatten; idag är dock kilogrammet definierat på ett annat, mer stabilt sätt.

Definition (sedan 20 maj 2019)

Från och med den 20 maj 2019 baseras definitionen av kilogrammet på Planckkonstanten. I det nya SI är Planckkonstanten fastställd till exakt 6,62607015×10−34 kg⋅m2⋅s−1 (vanligt skrivet som 6,62607015×10−34 J·s). Genom att bestämma värdet av denna universella konstant exakt definieras kilogrammet i termer av grundläggande fysikaliska storheter istället för ett materiellt föremål.

Varför omdefinierades kilogrammet?

  • Tidigare representerades kilogrammet av ett fysiskt föremål, det internationella prototypkilogrammet (IPK) av platina‑iridium, förvarat i Sèvres utanför Paris. Små förändringar i dess massa över tid visade att en materiell prototyp inte är helt stabil.
  • För att få större långsiktig stabilitet och jämförbarhet mellan laboratorier världen över beslutades att definiera SI‑enheterna med hjälp av exakta värden på fundamentala konstanter. För kilogrammet valdes Planckkonstanten.

Hantering och realisering

Att "realisera" ett kilogram i ett laboratorium innebär att använda mätutrustning för att koppla den definierade konstanter till en praktisk massa. De vanligaste metoderna är:

  • Kibble‑våg (tidigare kallad watt‑våg): en elektromechanisk balans som kopplar mekanisk effekt till elektrisk effekt och därigenom bestämmer massa via Planckkonstanten.
  • Siliconsfärsprojektet (Avogadro‑projektet): en metod som bygger på att räkna antalet atomer i en mycket ren och exakt uppmätt kiselkristallsfär för att härleda massan.

Historia i korthet

Under 1700‑ och 1800‑talen definierades grammet utifrån vattens densitet och litermåttet. År 1795 fästes definitionen av grammet till massan av en liter vatten vid dess maximala densitet. Senare infördes det internationella prototypkilogrammet som standard fram till omdefinieringen 2019.

Praktiska fakta och omvandlingar

  • 1 kilogram = 1000 gram.
  • 1 kilogram ≈ 2,20462 pund (international avoirdupois).
  • 1 ton (metrisk ton, tonne) = 1000 kilogram.
  • En liter vatten väger nästan exakt ett kilogram vid ungefär 3,98 °C (39,16 °F; 277,13 K) på havsnivå, vilket historiskt låg till grund för definitionen av grammet.

Användning och vardagsexempel

Kilogrammet används både i vetenskapliga mätningar och i vardagliga sammanhang. Exempel på ungefärliga massor:

  • En liter mjölk eller vatten: ≈ 1 kg.
  • En bärbar dator: ofta 1–3 kg.
  • Ett paket smör: ≈ 0,25 kg.

Genom att basera kilogrammet på en konstant som Planckkonstanten säkerställs att enheten är oföränderlig över tid och oberoende av specifika fysiska föremål.