千克

千克
	國家標準?技術?究院的基布爾秤，這類儀器將能以普朗克常數 ?基礎的千克新定義來測量物體的質量
?位信息
?位制	???位制基本?位
物理量名?	?量
符?	kg
單位換算
1 kg	相?于
市制?位	= 2 市斤
台制?位	? 1.667 台斤
美??用?位	? 2.205 磅
自然?位	? 4.59 × 10 7 普朗克?量
正式定義
定義	公斤，符號?kg，?質量的國際單位制單位，定義?對應於普朗克常數固定? 6.626 070 15 × 10 ?34 J?s，等同於kg?m 2 ?s ?1 之?，其中秒以 Δ ν Cs 定義，公尺以 c 定義。

公斤（英語： kilogram ，單位符?kg），又? 公斤， ???位制中質量的基本單位。在???位制的七?基本?位中，千克是唯一一個?有 ?? 的基本單位。

千克定義爲：能使普朗克常數以kg?m ²?s ^?1爲單位時，其數?精確等於 6966662607015000000♠ 6.626 070 15 × 10 ^?34之單位

在2019年5月20日之前，千克仍是???位制基本?位中唯一仍使用?物?行定?的?位，?被定?? ??千克原器的?量 ^[1]。現行公斤的定義則是在2018年11月16日的第26屆國際度量衡大會通過 ^[2]。現行定義將以往透過測量得知的普朗克常量定?一標準?，使質量單位（公斤）和長度單位（公尺）、時間單位（秒）關聯，?透? 普朗克-?因斯坦?系式 ?光子的能量??的?率?系起?。

質量的性質 [ ?? ]

測量重量：利用重力吸引待測物，使彈簧收縮的量來量測

測量質量：設法使待測物上的重力和?碼上的重力平衡

千克是質量的單位，而質量就相當於日常說的一樣東西有多“重”。然而根據牛頓第二運動定律，質量實際上是一個與有關“ 慣性 ”的性質；也就是說，抵抗外力維持現狀的程度，質量越大，就越難使其加速。當一質量?一千克的物體在一牛頓的力作用下，會以每秒平方一米的加速度（約相等於地球重力加速度的十分之一）加速。

物質的重量完全隨本地的重力?度而定，而質量則不變（設該質量?非以相對論性速度相對於觀察者運動）。相應地，在微重力下的宇航?不需任何力氣就能?起太空艙內的物體；因?物體“沒有重量”。然而，物體在微重力下仍保有其質量，宇航?需使出十倍的力才能把十倍質量的物體以相同的加速度加速。

歷史 [ ?? ]

早期定義 [ ?? ]

法?在1795年4月7日?布了?于度量衡的法律，其中?定克 ?“在?融化?的 ?度下，??等于???一厘米（1/100米）的立方?的水的??重量”。 ^[3]

由于克是一?非常小的?位，日常的商?生活中所涉及的物品?量?大于克；同?，基于特定??的水定?的?量也?以方便?准?的??，法律的?施需要一?基于?定?的?物基准。于是，人???制造了一件?量1000克的金?器??作?千克基准。

?此同?，法?政府??科?家?始了精??定一立方分米（一公升 ^{[註 1]} ）水的?量的工作。 ^[3]?然，先前法律中?千克定??取的特定??水的?度点?0 ℃，?一?度点非常?定。

但是???年的?究，在1799年，法?化?家路易·勒費夫爾－紀諾（法? ： Louis Lefevre-Gineau ）和意大利博物?家喬萬尼·法布羅尼（義大利語： Giovanni Fabbroni ） ?定修改定?，取水?于最?定的密度点?的??（?水在密度最大?的??），而???定水的密度在4 ℃??到最大。 ^{[註 2]}^[4]最?，他們的??是一立方分米密度最大?的水的?量?4年前制造的千克基准器?量的99.9265%。 ^{[註 3]} ^[5] 同年，人?以?可能的接近（在??的科技?件的?可的情?下）4 ℃?一立方分米水的?量?目?，制作了一件??的千克原器。?原器於六月被送交法??案局，?於1799年12月被正式???“?案局千克”（ Kilogramme des Archives ），千克被定??等于?的?量。?基准器使用了九十年。

??千克原器 [ ?? ]

十九世?七十年代，法?政府?助了一系列的??。人?在?些??上意?到??使用??合金而不是???制作千克原器。1875年5月20日，17??家在法?巴黎?署米制公約，建立公制體系（?一?系以后?展????位制?系）。?公??生了 ???量大? 、 ???量委?? 和 ???量局三???。在?之后人?制造了一批使用??合金的千克?准??，其形狀是高度和直徑均?39.17mm的直立圓柱體。1889年，依照公?召?了第一次???量大?，批准?其中最接近?案局千克的一件作???千克原器。不?，直到1901年的第三次???量大?上才???千克原器的?量定??千克。??千克原器于是作?千克的?准??一直使用到今天。一千克?准物被保存于一口?形??，存放在 ???量局（?局位于巴黎附近的塞弗? ）。?准??一直被安置在法?（巴黎塞夫? ）一座城堡中、一?防止??外界接?的保?箱里 ^[6]。

普朗克常數 [ ?? ]

在2011年，國際度量衡大會以全體55位代表一致贊成的票數，同意根據一個物理常數來重新定義公斤。2018年11月16日國際度量衡大會全體會議通過決議，改用以普朗克常數 ?基礎的公式作?「千克」的新定義 ^[7]^[8]：將普朗克常數 $h$ 定?6.626 070 15 × 10 ^-34 kg?m ²?s ^-1，以此讓?定的自然常數和人?單位相連接 ^[9]。新定義於2019年5月20日生效 ^[10]。

千克的重要性 [ ?? ]

作????位制中的七?基本?位之一，千克的穩定性非常重要。例如力的單位牛頓就是定義?使一千克的物體有1 m/s² 的加速度，若 ??千克原器的質量有輕微的變動，牛頓的大小也會有相同程度的變動。而壓?的單位 ?斯? 的定義有用到牛頓，因此也會隨之變化。這?的連鎖反應會影響許多的單位，例如能量單位焦耳的定義是用以一牛頓的力使物體位移一米所作的功，而功率單位瓦特的定義則是單位時間所作的力，都會受到影響。電流單位安培的定義也和力學單位牛頓有關，因此千克的變化會影響安培的大小．也會影響其他電磁學的單位，例如庫侖、伏特、特斯拉、韋伯等。（電磁學單位中，歐姆、西門、法拉及亨利不受千克變化的影響，因?分子是安培的平方，分母是千克，千克的變化恰巧可以抵消。）甚至光度基本單位燭光也會受到影響，而流明和勒克斯也隨之影響。

因?許多國際標準制單位的大小都和一個已使用 145年、高爾夫球大小、金屬製的??千克原器有關。因此??千克原器的品質需要認?保護，以維持國際標準制的一致性。?管有最好的保護，但是自從 35年前的第三次週期性校正至今，全世界的??千克原器複製品的平均質量已和??千克原器有5.7μg的誤差。世界各國的量測實驗室要在第四次週期性校正時才能確定質量變化的歷史趨勢是否會持續。

千克的未? [ ?? ]

但是目前的?究表明，??千克原器的?量?着??的推移??生微小的?化。同?，?了防止?度的使用???千克原器造成??，??千克原器也不能?常性使用。?些因素都?更精?地?量?量??不便。

目前世界上有?多科?小???使用各?方法，?千克?行重新定?。相?的??包括?千克? 阿伏伽德?常? 相?系，重新?定阿伏伽德?常?，制作一?完美的硅28 球?作?千克?准 ^[11]；制造瓦特天平，通?普朗克常??量之?的?系?定千克的大小 ^[12]。

在2005年，國際度量衡委員會（ CIPM ）已?建議以基本物理常量?基??千克?行重新定? ^[13]，?于2010年10月向 ??度量衡大? （CGPM）提?以普朗克常量重新定?千克。 ^[14]^[15]2011年10月的??度量衡大?第24次??原?性同意?提? ^[16]，??定?原定2015年的第25次??提前至2014年?行，??做出最???。 ^[17]，2014年則決定將在2018年改由自然界的七個基礎常數換算成新的單位制度。

相關條目 [ ?? ]

註解 [ ?? ]

^ ??定?克的法律也定?升?「???量?位, 可用于固?及液?, ?十分之一米的立方。」法?原文如下：“ Litre , la mesure de capacite, tant pour les liquides que pour les matieres seches, dont la contenance sera celle du cube de la dixierne partie du metre.”
^ ?代?量?果表明水在最大密度?的?度?3.984 ℃. 但是在十八世??期的科?家都?定???度是4℃.
^ ??千克?准已?被按照早期由安托萬·拉瓦節和阿羽依在法?一?不久就??的名? poids de marc 系?所?量出的?一和不准?的水密度?制造，???得一立方公寸0 ℃蒸?水含18,841 格令。由勒費夫爾－紀諾和喬萬尼·法布羅尼所做的新的准?度更高的?量?定一立方公寸在新?度?准4 ℃??水最“密集”的?候??下的水?量要比之前猜?的最重的0 ℃不准?的?量?更小一些，?18,827.15格令。
法國政治家塔列朗在法國提倡公制系統，1791年3月26日，塔列朗提出一?有關如何繼續公制計劃的草案，四天後法國政府組織一個委員會，目的是準確的決定新的公制系統的基本單位。委員會將任務分?五?，對應委員會中的五個組。確定一立方分米水的質量的任務一開始是交給安托万·拉瓦? 及勒?·茹斯特·阿羽依，最後是由勒費夫爾－紀諾和法布?尼所完成。
拉瓦節是當時法國二十八個稅務官之一，在法國大革命的恐怖統治時間中被控叛國罪，?且在1794年5月8日被斬首。阿羽依也入獄，差點還上了斷頭台，後來是在一位博物學家的說情下才倖免於難。

資料來源 [ ?? ]

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^ General Conference on Weights and Measures approves possible changes to the International System of Units, including redefinition of the kilogram. (PDF) (新?稿). Sevres, France: General Conference on Weights and Measures . 2011-10-23 [ 2011-10-25 ] . （原始?容存? (PDF) 于2012-02-09）.

外部連結 [ ?? ]

[4] ??定?克的法律也定?升?「???量?位, 可用于固?及液?, ?十分之一米的立方。」法?原文如下：“ Litre , la mesure de capacite, tant pour les liquides que pour les matieres seches, dont la contenance sera celle du cube de la dixierne partie du metre.”

[5] ?代?量?果表明水在最大密度?的?度?3.984 ℃. 但是在十八世??期的科?家都?定???度是4℃.

[7] ??千克?准已?被按照早期由安托萬·拉瓦節和阿羽依在法?一?不久就??的名? poids de marc 系?所?量出的?一和不准?的水密度?制造，???得一立方公寸0 ℃蒸?水含18,841 格令。由勒費夫爾－紀諾和喬萬尼·法布羅尼所做的新的准?度更高的?量?定一立方公寸在新?度?准4 ℃??水最“密集”的?候??下的水?量要比之前猜?的最重的0 ℃不准?的?量?更小一些，?18,827.15格令。
法國政治家塔列朗在法國提倡公制系統，1791年3月26日，塔列朗提出一?有關如何繼續公制計劃的草案，四天後法國政府組織一個委員會，目的是準確的決定新的公制系統的基本單位。委員會將任務分?五?，對應委員會中的五個組。確定一立方分米水的質量的任務一開始是交給安托万·拉瓦? 及勒?·茹斯特·阿羽依，最後是由勒費夫爾－紀諾和法布?尼所完成。
拉瓦節是當時法國二十八個稅務官之一，在法國大革命的恐怖統治時間中被控叛國罪，?且在1794年5月8日被斬首。阿羽依也入獄，差點還上了斷頭台，後來是在一位博物學家的說情下才倖免於難。

[FirstCGPM-1] Resolution of the 1st CGPM (1889) . BIMP. [ 2008-12-16 ] . （原始?容存? 于2013-05-21）.

[2] New York Times "The Latest: Landmark Change to Kilogram Approved" Nov 16 2018; https://www.nytimes.com/aponline/2018/11/16/world/europe/ap-eu-france-updating-the-kilo-the-latest.html （ ?面存??? ，存于互???案? ）

[decree-3] 3.0 ^3.1 Decree on weights and measures . 1795-04-07 [ 2008-12-17 ] . （原始?容存? 于2011-05-12）. Gramme , le poids absolu d'un volume d'eau pure egal au cube de la centieme partie du metre , et a la temperature de la glace fondante.

[6] Socialbet . [ 2023-11-04 ] . （原始?容存?于2023-11-04）.

[8] Ronald Edward Zupko. Revolution in Measurement: Western European Weights and Measures Since the Age of Science. DIANE Publishing. 1990.

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[10] 和百年公斤原器說再見！七大國際單位制將改頭換面 . PanSci.asia. 泛科學. 2018-11-15 [ 2018-11-17 ] . （原始?容存? 于2018-07-06）.

[11] John Leicester. Landmark change to measurement of kilogram approved . 《獨立報（法? ： Irish Independent ）》. 2018-11-16 [ 2018-11-17 ] . （原始?容存? 于2018-11-16）.

[draft-resolution-A-12] Draft Resolution A "On the revision of the International System of units (SI)" to be submitted to the CGPM at its 26th meeting (2018) (PDF) , [ 2018-11-18 ] , （原始?容 (PDF) 存?于2018-04-29）

[13] Historic Vote Ties Kilogram and Other Units to Natural Constants . NIST. 2018-11-16 [ 2018-11-16 ] . （原始?容存? 于2019-05-29）（英?） .

[14] 科?家借助硅球重新定??量?位“千克” . 新??. 2008-04-17 [ 2011-04-26 ] . （原始?容存? 于2009-10-16）. }

[15] 如何重新定?一千克？ . ?言?. 2011-04-11 [ 2011-04-26 ] . （原始?容存? 于2011-04-19）.

[94thCIPM-16] 94th Meeting of the International Committee for Weights and Measures (2005). Recommendation 1: Preparative steps towards new definitions of the kilogram, the ampere, the kelvin and the mole in terms of fundamental constants （ ?面存??? ，存于互???案? ）

[17] NIST Backs Proposal for a Revamped System of Measurement Units . Nist.gov. [ 2011-04-03 ] . （原始?容存? 于2011-03-19）.

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[19] Resolution 1 - On the possible future revision of the International System of Units, the SI (PDF) . 24th meeting of the General Conference on Weights and Measures. Sevres, France. 17?21 October 2011 [ 2011-10-25 ] . （原始?容 (PDF) 存?于2012-01-13）.

[20] General Conference on Weights and Measures approves possible changes to the International System of Units, including redefinition of the kilogram. (PDF) (新?稿). Sevres, France: General Conference on Weights and Measures . 2011-10-23 [ 2011-10-25 ] . （原始?容存? (PDF) 于2012-02-09）.

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