現在のキログラムの定義とは？キログラム原器との違い

現在のキログラムの定義は、従来のキログラム原器に依存していないことをご存知でしょうか？この記事では、キログラムの定義がどのように変わったのか、その背景や現在の定義について解説します。

キログラムの従来の定義

かつて、キログラムは国際的に認められた「キログラム原器」に基づいて定義されていました。この原器は、プラチナとイリジウムの合金で作られ、フランスの国立計量研究所で保管されていました。キログラム原器は、全世界で同じ質量を持つ標準的な物体として、計量の基準となっていたのです。

しかし、キログラム原器の質量が時間とともにわずかに変化することが確認されました。このため、科学者たちは「物理的な物体」に頼らない方法でキログラムを定義する必要性を感じるようになりました。

その結果、2019年5月20日に国際単位系（SI）の改定が行われ、キログラムの定義はキログラム原器に依存しない新しい方法に変更されました。

現在、キログラムは「プランク定数」を基にした定義が採用されています。プランク定数（h）は、量子力学の基本的な定数であり、この定数の値が正確に決まることで、キログラムを定義することが可能となったのです。

具体的には、キログラムは「プランク定数hの値が6.62607015×10⁻³⁴ジュール秒」であることを基準にしています。この方法では、物理的な器具に依存せず、計測精度が非常に高く、再現性のある定義が可能になりました。

以前は、物理的な原器が世界中で使用されていたのに対し、現在は数式と物理定数を基にしているため、測定の精度が大幅に向上しました。これにより、将来的に「物理的な標準器」の劣化や変化の問題から解放されることになります。

現在のキログラムの定義は、プランク定数に基づいており、物理的な原器に依存しなくなりました。この変更により、計量の精度が向上し、より安定した定義が可能となったことが大きな進歩です。今後も計量技術の進化とともに、より正確で普遍的な基準が確立されることが期待されています。