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キログラムとグラムの換算!定義が変わると普段の生活も変わるの?

スーパーで売っているフルーツを見ると、たまに「100グラム(g)」の値段が表示されていて、大きさによって値段が違う時がありますよね。

私も近所のサミットで見かけますが、100gいくらというのを見逃して「めちゃ安い!」とよく勘違いしてます^^;

お肉のコーナーでも「同じ肉なのにこっちの方が安い♪」と思ったらちゃんとその分、量が少なかったり…。しっかり確認しないとな~と思う今日この頃です。

そんな普段の生活でなんの疑いもなく使っている「キログラム(kg)・グラム(g)」ですが、最近キログラムの定義が変わるというを知ったので驚きました。

それと同時に私達の生活にどんな影響があるのか?、という疑問がわいてきました。もしかして定義が変わることによって、私の体重が74kgから73kgになってステルスダイエットができちゃうとか、いつもと同じ値段で肉の量が増えちゃうとか。

妄想は膨らむばかり^^ ですが、実際のところどうなのか気になっている方もいると思います。そこで私が徹底的に調べたことをシェアしていきますので、まずは基本に戻ってキログラムとグラムの換算について一緒に見ていきましょう。

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1キログラムをグラムに換算すると


まずは、1キログラムは何グラムか?ということですが、最初にサクッと言ってしまいます。ズバリ…

1キログラム=1000グラムです。

キロというのはリットルとミリリットルとデシリットルの違い!意外な所で使っていたという記事でご紹介したとおり、「1000」という意味です。1グラムが1000あると1キログラムになる。1キロメートルが1000メートルなのと一緒なのでわかりやすいですよね。

換算の仕方は簡単で、キログラムに1000を掛ければグラムになるし、グラムを1000で割ればキログラムになります。

例えば、74キログラムを換算するなら「74×1000」で74000グラムになりますし、38500グラムを換算するなら「38500÷1000」で38.5キログラムです。

それではキログラムとグラムについて、それぞれ詳しく見ていきましょう。

キログラムとは


キログラムの定義の変更は世界共通の単位を決めている「国際度量衡委員会」で、もうすでに承認されています。でも新しい定義が施行されるのは2019年5月20日なので、それまでは現在の定義まま使われることになります。

ただ、定義が変更されても基本的なとろこは変わらないようです。以下で説明しているのは変更前や変更後でも変わりません。

キログラムとは…

  • キログラム(英:kilogram 仏:kilogramme)
  • 質量の単位
  • 基本単位
  • 単位記号:kg
  • 1kg=1000g

キログラムは質量の基本単位で、世界共通の単位である「国際単位系(SI)」のうちの1つです。

国際単位系(SI)の中では珍しく、キロ(1000の意味)という接頭辞(せっとうじ)が付いている基本単位はこれだけです。

たとえば、キロメートルの場合はメートルが基本単位で、そこにキロという接頭辞が付いたキロメートルは倍量単位になります。

今までの定義「国際キログラム原器(IPK)」とは


キログラムの最初の定義は水1リットルの質量でしたが、水の質量は温度や気圧によって変わってしまうことなどの問題がありました。確かに量る度に質量が変わってしまうと大変ですよね^^;

そこで、条件によって質量が変化しないように、1799年に1キログラムの白金製の分胴が造られます。

1889年には、より質量が変化しないように直径と高さが共に39mmの円柱状で白金(プラチナ)90%、イリジウム10%の合金を造り、国際キログラム原器(IPK)とし、国際度量衡総会で以下のように定義されました。

キログラムは質量の単位であって,それは国際キログラム原器の質量に
等しい,


引用元:国際単位系(SI) (独)産業技術総合研究所 計量標準総合センター

英語ですが国際度量衡局のサイトでも確認できます。

International Prototype of the Kilogram

国際度量衡局のサイトでもわかるように、2重の気密容器で真空で保管されている原器はいくつも複製され、世界各国に配布されています。

それを約40年ごとにフランス・パリにある国際度量衡局のオリジナルの国際キログラム原器と、特殊な天秤を使って重さが変わってないかを比較しているそうです。


原器の複製は日本にもあって大切に保管されているので普段はお目にかかれないのですが、YouTubeの産業技術総合研究所公式チャンネルで紹介していました。

実際に保管している金庫を開くところなど、珍しくて面白いものが見られますよ^^



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グラムとは


接頭辞は本来、基本単位に付けるものなので、本当ならばグラムではなく「ミリキログラム」になります。しかし、国際単位系(SI)では二重に接頭辞を付けることを禁じているので、ミリとキロが付いたミリキログラムは使えないということで、基本単位のキログラムではなく分量単位のグラムを基準に接頭辞を付けるようになりました。

グラムとは…

  • グラム(英:gram 仏:gramme)
  • 質量の単位
  • 分量単位
  • 単位記号:g
  • 1g=0.001kg

1グラムは1キログラムの1000分の1の質量で、身近なものに例えるなら1円玉と同じ重さです。

最初にお伝えしたとおり分量単位ですがグラムを基準に接頭辞を付けるので、1グラムの1000倍は1キログラム、1グラムの1000分の1は1ミリグラムになります。

元々は質量の基本単位はグラムで「最大密度にある蒸留水1ミリリットルの質量」となっていましたが、国際キログラム原器が1キログラムと定義されたことで、グラムはその1000分の1ということになりました。

体積=質量ではない
グラムの元々の定義である「最大密度にある蒸留水1ミリリットルの質量」を見ると、体積の単位「ミリリットル」と質量の単位「グラム」はイコールということになります。

ということは「体積=質量」と思いがちですが、全てのものがそういう事ではありません。

物質の状態や比重によっては体積と質量が大きく変わることがあります。だから、グラムの元々の定義も「最大密度にある蒸留水」と、条件が指定されているんですね。

体積と質量の関係を以下の記事で紹介しているので、興味のある方はご覧になってください^^



キログラムの定義はどうして変わるのか


天秤で分胴を量る
1キログラムは「国際キログラム原器の質量」という実際のモノを定義にしているので、この重さが変わってしまったり紛失してしまったりすると、1キログラムの重さが変わったり最悪の場合わからなくなってしまいます。

それはマズいということで、もっと普遍的なもので定義できるように協議をしていました。まあ、国際キログラム原器というのはかなり厳重に管理されているので、紛失するということは無さそうなんですが、実は別な所に落とし穴がありました。

ごく僅かだけれど、原器の重さが変わってしまったそうです。しかも、他の原器と比べて重さの違いがわかってもどっちが増えてるのか、はたまた減っているのかがわかりません^^;

それもそのはず、1キログラムは国際キログラム原器の質量なんですから、重さが変わったとしてもそれが1キログラムになるからです。


モノを定義にするとこんなデメリットがあったとは…。ただ、それは予想できたことで、それでも普遍的なものに定義を変更しなかったのは、計測の精度が追いついてなかったからです。

どういうことかというと、国際キログラム原器の誤差は50マイクログラム(μg)で、これは指紋1個の重さです。

それぐらいいいじゃん(笑)と一般人の私は思ってしまうんですが…、世界共通の単位となるとそうはいかないんでしょうね。

そして時代は進み、現在は計測の精度が飛躍的に上がり原器の制度を上回ったので、定義の変更が実現することとなりました。

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じゃあ、どう変わるの?


国際キログラム原器の代わりになる新しいキログラムの定義は「プランク定数」です。

プランク定数というのは光に関する物理定数で「6.62607015×10のマイナス34乗ジュール・秒(Js)」なんですが、なんの事かわからないですよね^^;

簡単に説明すると普遍的な物理定数のプランク定数を使うことで、技術があれば世界中どこでも1キログラムのモノを造れるようになるということです。なので、国際キログラム原器のように厳重に管理する必要がなくなるので、とても扱いやすくなりました。

ただ、この技術があるのはまだ日本、ドイツ、アメリカ、カナダだけということですが、そこに日本が入っているのはなんだか誇らしいですね^^

普段の生活への影響は?


ここまでの説明でもうお気づきかもしれませんが、私達の普段の生活レベルでの影響は全くありません。

産業技術総合研究所、計量標準総合センター長で国際度量衡委員の臼田孝さんもこう言っています…

なにも変わりません。むしろ変わったら困るのです


引用元:国立研究開発法人産業技術総合研究所ウェブサイト

散々妄想した挙げ句の答えが「普段の生活は変わらない」って、ちょっと拍子抜けですが(笑)。でも、冷静に考えると当たり前ですよね。

たぶん、1グラムでも変わったら、世界中が大混乱になっていたと想像出来ますよね。そう考えると変わらないが一番重要だということです。

私は物理が不得意な一般人なので難しいことは分かりませんが、私達の生活が変わらないように定義だけを変えることの難しさがあったそうです。その定義改変に携わった臼田孝さんが、新しいキログラムについて書いた本が以下のものです。

by カエレバ
世界の単位を決めている国際度量衡委員18名の中に日本人がいるというのには驚きましたし、その人が書いた本というのも興味が湧きますね^^




キログラムとグラムを換算すると1キログラム=1000グラム。そして、2019年5月20日にキログラムの定義が国際キログラム原器からプランク定数に変わっても、私達の普段の生活は変わらないということがわかりました。

何気なく使っているキログラムとグラム。大昔から当たり前に存在しているものだと思っていたけど、世界中の学者が研究をかさねて定義したからこそ、世界共通で使える単位になったんですね。

この記事を書き始めたときは、こんな壮大な内容になるとは思っていませんでした^^;

これからも今までと変わらず使っていくとは思いますが、定義が変わるその時くらいは感謝しながら体重計に乗りたいと思います♪

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