なんと! 2018年に「1㎏」の重さが変わる!!! 生活への影響は?

2017.7.15 16:07　更新

読了時間：4分50秒

もうすぐ「1kg」が変わりそう

Image:ZM_Photo/Shutterstock.com

頑張れば家でも作れる？

「kg（キログラム）」、なにかと触れることが多い単位ではないでしょうか。体重とか、荷物の重さとか、体重とか。慣れ親しんだ質量の単位ですが、Techradarなどによれば2018年に定義が更新されそうなんです。

まず少し背景を。

世界にはさまざまな単位がありますが、その中でもSI基本単位である7つの単位は特に重要とされています。なぜかというと、その他多くの単位がこの7つを組み合わせや換算によって定められているからです。イメージとしては、単位界のボスたちという感じでしょうか。

さて、今回主役のキログラムもSI基本単位の1つですが、実は1970年代から定義の不安定さが問題視されていました。

他のSI基本単位は概念で定義されていて、安定しています。定義と概念の情報さえあればいつでも誰でも計り直せますし、情報は時間が経っても変わらないからです。対してキログラムは、「国際キログラム原器」という世界に1つしかない物体の質量として定義されています。原器もしくは原器の精密なコピーがないと正確なキログラムを知ることができないうえに、なんと時間が経つとともに質量が（汚れの蓄積と測量方法の変更によるものとはいえ）僅かながら変化してしまっているんです。ボスが意見のコロコロ変わってしまう人では困りますよね。

Image:WikimediaCommons

アメリカが保有している国際キログラム原器のコピー

そのような事情があり、2011年にはキログラムの再定義が決定しました。そしていよいよ2018年に新定義が採択される予定というわけです。

現在もっとも有望視されているキログラムの新定義は、概念で定義できる電磁力がベースとなっています。ここで鍵となるのが特殊相対性理論とプランク定数。特殊相対性理論は質量とエネルギー量を結びつけ、プランク定数は電磁波の光子のエネルギー量とその周波数を結びつけます。新定義ではプランク定数を固定することで、間接的に質量を定義しています。

しかし実用性で考えると質量は重さで測りたいですよね。そこで重要になってくるのがワット天秤（キブル天秤）という非常に正確な天秤。プランク定数と重さを電磁力を通して結びつけます。

仕組みとしてはこんな感じです。まず、永久磁石と電磁石の反発し合う力を、電流と電圧を調節することで、測りたい物体の重さと釣り合わせます。次に電流と電圧を測り、ワット天秤を校正したときに得たデータと照らし合わせることで、重さを割り出します。最後に、重さを重力加速度で割ることで、質量を計算。要は電流と電圧を測ることで、間接的に質量が測れる装置なのです。