無駄知識の雨垂れ。1キログラムの定義の変遷。

普段我々が何気なく使っている質量の単位「キログラム」ですが、1キログラムの定義は時代とともに移り変わっています。今回の更新では、1キログラムの定義の変遷と、それについての私の意見を適当に書き出していきます。

もくじ

  • 1キログラムの定義の変遷(~2016年9月)
  • 原器による定義から物理定数による定義へ(予定)
  • 私の意見

1キログラムの定義の変遷(~2016年9月)

国際単位系(SI)の基本単位の一つである「キログラム」は、当初は「水1リットルの質量」と定義されていました。しかし、水は温度によって密度が変化するので、1889年に「国際キログラム原器」(直径・高さが39ミリメートルの円柱形の、Pt(プラチナ)90%,Ir(イリジウム)10%からなる合金製金属塊)が制作され、「1キログラム=国際キログラム原器の質量」と定義されました。

国際キログラム原器は複製され(当初は40個)、世界各国に配布されました。日本には、複製のNo.6(日本国キログラム原器),No.30,No.39(副原器)が配布されました。なお、No.39は後に韓国へ譲渡したので、代替となるNo.E59が1963年に新造されました。そして時は流れ、2016年現在、今なお1キログラムの定義は「国際キログラム原器の質量」のままです(近い将来に再定義される予定)。

質量以外については、科学の進歩にともなって単位の再定義が行われています。例えば時間の単位「秒」は、かつては地球の自転周期や公転周期を基に定義していましたが、現在はセシウム133原子の固有の周期によって定義されています。国際単位系は物理定数による再定義が進められていますが、今なお人工物(変動する可能性があるもの)によって定義されているのが、質量の単位「キログラム」なのです。

原器による定義から物理定数による定義へ(予定)

しかしながら、人類はいつまでも1キログラムの定義を国際キログラム原器に頼るつもりはありません。既にキログラムを物理定数によって再定義すること自体は国際度量衡総会で決議されており、2018年開催予定の国際度量衡総会にて、今度こそ新しいキログラムの定義が決定される予定です。

キログラムが無事に再定義されれば、100年以上にわたって使用されてきたキログラム原器もその役割を終えることになります。そして、キログラムがより正確に定義されることにより、科学はまた新たなステージへと進むのです。

私の意見

人間は技術を進化させ、それによって便利な生活を享受できるようになったのだと思います。そして、技術の進歩に伴って単位をより正確に定義し、人類共通の「ものさし」の精度を高め、更なる科学技術の発展を目指し、生活をさらに便利にしていくのでしょう。

普段何気なく使用している質量の単位「キログラム」の定義の変遷からも、先人たちが頑張って科学技術を発展させてきたことが分かるでしょう。そして、現在の私たちは、先人たちの技術を受け継ぎ、さらに進化した技術を次世代に引き渡す必要があるのではないかと思う次第です。科学は正しく活用すれば、確実に人間の生活を便利なものにしてくれます。我々の子孫がもっと楽に生活できるようにするためにも、今生きている我々が頑張ることが求められているのかもしれません。

参考リンク

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