1メートル、1キログラムの定義

1m2

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 「1mや1kgの定義って何?」と問われると即答できない方が多いのではないでしょ

うか。メートルとキログラムについて整理してみたいと思います。

 

<メートル法が生まれた背景>

 メートル法は18世紀末のフランスにおいて、世界中で共通に使える単位制度の確立

を目指して制定されました。当時の世界には同じ物理量に対して様々な単位があり、

しかも複雑な換算を必要とする単位が併用されているものもあったのです。人間の行

動範囲が狭い頃はその地域だけで単位が統一されていれば良かったのですが、行動

範囲が広くなり世界規模で商取引等が行われるようになると、単位の不統一が大き

な問題となってきたのです。メートル法は「時代や国を問わず使えるように」とい

う理念のもとに生まれました。

 

<1mの定義>

 1メートルは地球の大きさをもとに決められた単位です。長さを決めるにあたって、

一番不変なのは地球だろうということで、1メートルの単位を地球の北極から赤道ま

での海抜ゼロメートルの子午線(しごせん)を1000万メートルとし、その1千万分の

1を「1メートル」と決めました。だから、地球1週すると4万キロメートルです。

つまり地球の大きさをメートル値で決めてから、1メートルの長さが決まったのです。

これが、1779年にフランスで成立した「メートル法」です。でも、地球の表面はデコ

ボコ、そして完全な球形ではなく、隕石がぶつかれば変形する可能性があります。

そのため、もっと不変な定義を見出そうと何回かの改訂を経て、1983年に「光が真空

中で、2億9979万2458分の1秒間にすすむ距離」が「1メートル」と定められました。

細かい数字が並んでいるのは最初に設定した1メートルの長さを変えないで表現して

いるからです。ミリは1/1000 センチは1/100です。

 

<1kgの定義>

1メートルの単位が決まったので、つぎに、一辺の長さが10センチメートルの立方体を

「1リットル」と定めました。「1キログラム」は、その1リットルの水(セ氏3.98℃)の

重さです。温度まで決められているのは、物質は温度によって密度が変わるからです。

水の場合、セ氏3.98℃で密度がもっとも大きくなるのです。温度を決めておかないと、

同じ体積でも重さに差が出ます。

「重さ」は、地球の重力とも関係があります。重力は、地球上ならどこでも同じように

思えるけれど、実は緯度によって違います。重力がいちばん重いのは南極と北極です。

赤道にいくと軽くなります。南北に長い日本でも、地域によって重力に差があるので、

体重計などの「はかり」は、地域ごとに調節するよう、法律で定められています。

基準は、重力が「9.800」の福島県。重力のちがいを調節しないと、たとえば、福島で

体重50キログラムだった人が、青森県にいってはかると体重50.015キログラムになっ

てしまいます。

キログラムを定義するものとして120年間に渡って使われてきた「キログラム原器」と

いうものがあります。しかし、この基準器の容量が経時的に変化していることがわかり、

2014年には廃止されることが決まりました。新しい「キログラム原器」についてはま

だ検討中だそうです。

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