กิโลกรัม

กิโลกรัม อักษรย่อ กก.  เป็นหน่วยฐานของมวลตามระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศ (ระบบเอสไอ) มีสัญลักษณ์หน่วยเป็น กก. ซึ่งเป็นหน่วยวัดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และการค้าทั่วโลก นิยมเรียกย่อ ๆ ว่า กิโล ซึ่งแปลว่า "หนึ่งพันกรัม"
กิโลกรัมเป็นหน่วยฐานเอสไอ ที่นิยามโดยอาศัยหน่วยฐานอีกสองหน่วย คือ วินาที เมตร และค่าคงที่พลังค์ ซึ่งเป็นค่าคงที่ที่ใช้ในการนิยามระบบเอสไอ ห้องปฏิบัติการมาตรวิทยา (metrology laboratory) ที่มีอุปกรณ์ครบครันสามารถสอบเทียบเครื่องมือวัดมวล เช่น (Kibble balance) ให้เป็นมาตรฐานหลักสำหรับมวลกิโลกรัมได้
กิโลกรัม ถูกนิยามครั้งแรกในปี พ.ศ. 2338 ระหว่างการปฏิวัติฝรั่งเศส ว่ามีมวลเท่ากับน้ำหนึ่งลิตร นิยามปัจจุบันของกิโลกรัม ใกล้เคียงกับนิยามเดิมภายใน 30 ส่วนในล้านส่วน (30 parts per million) ต่อมาในปี พ.ศ. 2342 แท่งแพลตินัมที่เรียกว่า "" ("Kilogramme des Archives") ถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐานของมวลแทน ในปี พ.ศ. 2432 แท่งทรงกระบอกทำจาก ซึ่งเรียกว่า "#เปลี่ยนทาง (International Prototype of the Kilogram - IPK)" กลายเป็นมาตรฐานของหน่วยมวลสำหรับระบบเมตริก และยังคงอยู่เช่นนั้นเป็นเวลา 130 ปี ก่อนที่จะมีการนำมาตรฐานปัจจุบันมาใช้ในปี พ.ศ. 2562
นิยาม.
กิโลกรัม ถูกนิยามโดยอาศัยค่าคงที่นิยาม 3 ประการ:
ตาม ที่ประชุมใหญ่ว่าด้วยการชั่งตวงวัด (CGPM)
<templatestyles src="Template:Blockquote/styles.css" />
เมื่อกำหนดตามหน่วยเหล่านั้น กิโลกรัม จะถูกกำหนดเป็น:
kg = = ≈ .
โดยทั่วไปคำจำกัดความนี้สอดคล้องกับคำจำกัดความก่อนหน้านี้: มวลยังคงอยู่ภายใน 30 ส่วนในล้านส่วน ของมวลน้ำหนึ่งลิตร
เส้นเวลาของคำจำกัดความก่อนหน้า.
กิโลกรัม ยังคงเป็นหน่วยเอสไอเพียงหน่วยเดียวที่นิยามโดยเทียบกับวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้น แทนที่จะเทียบกับความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติพื้นฐานทางฟิสิกส์เช่นหน่วยอื่น ๆ
คำจำกัดความใหม่ตามค่าคงที่พื้นฐาน.
"เมื่อแรกเริ่มนั้น" หนึ่งกิโลกรัม นิยามไว้เท่ากับมวลของน้ำบริสุทธิ์ ปริมาตรหนึ่งลิตร ที่อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียสและความดันบรรยากาศมาตรฐาน นิยามข้างต้นวัดให้แม่นยำได้ยาก เนื่องจากความหนาแน่นของน้ำขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศ และความดันนิยามโดยมีมวลเป็นองค์ประกอบ ทำให้เกิดการขึ้นแก่กันเป็นวงกลมในนิยามของกิโลกรัมข้างต้น
เพื่อแก้ปัญหาข้างต้น จึงได้มีการนิยามกิโลกรัมใหม่ให้เท่ากับมวลของมวลมาตรฐาน"อย่างเที่ยงตรง" ซึ่งมวลมาตรฐานดังกล่าวสร้างขึ้นโดยให้มีมวลเทียบเท่ากับมวลในนิยามเดิม นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1889 เป็นต้นมา ระบบเอสไอนิยามให้มวลหนึ่งกิโลกรัมเท่ากับมวลของมวลต้นแบบระหว่างชาติของกิโลกรัม ซึ่งเป็นทรงกระบอกสร้างจากโลหะเจือแพลทินัม-อิริเดียม ความสูงและเส้นผ่านศูนย์กลาง 39 มิลลิเมตร เก็บรักษาไว้ที่สำนักงานระหว่างประเทศว่าด้วยมาตราชั่งตวงวัด (Bureau International des Poids et Mesures) ได้มีการสร้างสำเนาอย่างเป็นทางการของมวลต้นแบบระหว่างชาติฯ ขึ้นหลายชิ้นด้วยกันเพื่อใช้เป็นมวลต้นแบบแห่งชาติ ซึ่งจะนำมาเปรียบเทียบกับมวลต้นแบบระหว่างชาติฯ ("Le Grand Kilo" "เลอกรองกีโล") ประมาณทุก 10 ปี มวลต้นแบบระหว่างชาติฯ นั้นสร้างขึ้นราวคริสต์ทศวรรษ 1880
หากถือตามนิยาม ความคลาดเคลื่อนระหว่างการเปรียบเทียบซ้ำแต่ละครั้งของนิยามปัจจุบันจะต้องเป็นศูนย์ ทว่าในการถือปฏิบัติโดยทั่วไป ถือว่าความคลาดเคลื่อนดังกล่าวอยู่ในอันดับ 2 ไมโครกรัม ความคลาดเคลื่อนนี้พบจากการเปรียบเทียบมวลต้นแบบระหว่างชาติฯ กับมวลต้นแบบแห่งชาติทุกชิ้น เนื่องจากมวลต้นแบบแห่งชาติสร้างจากวัสดุเดียวกันและเก็บไว้ในสภาวะเดียวกัน จึงไม่มีเหตุผลเพียงพอที่จะกล่าวได้ว่ามวลต้นแบบระหว่างชาติฯ มีความเสถียรของมวลมากหรือน้อยไปกว่ามวลสำเนาอย่างเป็นทางการชิ้นอื่น ๆ ด้วยเหตุนี้การประมาณการความเสถียรของมวลต้นแบบระหว่างชาติฯ จึงสามารถกระทำได้ กระบวนวิธีเปรียบเทียบดังกล่าวนี้จะกระทำประมาณทุก 40 ปี
การแทนที่ (IPK) เกิดจากหลักฐานที่สะสมมาเป็นเวลานาน ซึ่งชี้ว่า มวลของ IPK และสำเนาของมันมีการเปลี่ยนแปลง โดย IPK มีความคลาดเคลื่อนจากสำเนาประมาณ 50 ไมโครกรัม นับตั้งแต่ผลิตขึ้นในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 สิ่งนี้นำไปสู่ความพยายามแข่งขันหลายครั้งในการพัฒนาวิทยาการวัดที่มีความแม่นยำเพียงพอที่จะรองรับ#เปลี่ยนทาง ด้วยนิยามที่อิงตามค่าคงที่พื้นฐานทางฟิสิกส์โดยตรง
ปัจจุบันเราพบว่ามวลต้นแบบระหว่างชาติของกิโลกรัมสูญเสียมวลไปประมาณ 50 ไมโครกรัมตลอดระยะเวลา 100 ปีที่ผ่านมา ซึ่งสาเหตุนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด (จากรายงานในนิตยสาร "แดร์-ชปีเกิล" ปี 2003 ฉบับ 26) การที่มวลของมวลต้นแบบฯ เปลี่ยนแปรไปจนสังเกตได้นี้เป็นปัจจัยสำคัญที่ผลักดันให้มีการค้นหานิยามใหม่สำหรับกิโลกรัม เนื่องจากหากเราถือตามนิยามของกิโลกรัมในปัจจุบัน คำกล่าวที่ว่า "วัตถุใด ๆ ก็ตามในเอกภพ (เว้นแต่มวลต้นแบบระหว่างชาติของกิโลกรัม) ที่เมื่อ 100 ปีก่อนมีมวล 1 กิโลกรัม, และไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ นับตั้งแต่นั้นเป็นมา, ปัจจุบันจะมีมวลมากกว่าหนึ่งกิโลกรัมอยู่ 50 ไมโครกรัม" จะต้องนับว่าถูกต้องแม่นยำ เราจะเห็นว่าคำกล่าวข้างต้นขัดแย้งกับสามัญสำนึก นอกจากนี้ยังทำให้สูญเสียความมุ่งหมายในการนิยามหน่วยมาตรฐานของมวลไป เนื่องจากมาตรฐานไม่ควรเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรก็ได้เมื่อเวลาผ่านไป ทำให้มีการประชุมกันของนักวิทยาศาสตร์เพื่อสร้างนิยามใหม่ของ กิโลกรัม โดยมีผลตั้งแต่วันที่ 20 พฤษภาคม ค.ศ. 2019 โดยนิยามใหม่ของกิโลกรัมคือ กิโลกรัมหรือสัญลักษณ์ kg นิยามโดย ค่าคงตัวของพลังค์ เป็น 6.626070150 คูณ 10 ยกกำลัง -34 โดยมีหน่วยเป็น Js ซึ่งเท่ากับ kg m2 s-1 โดยเมตรและวินาทีนิยามในเทอมของความเร็วของแสงและนาฬิกา Caesium standard ตามลำดับเป็นการเปลี่ยนการนิยามจากวัตถุทางกายภาพเปลี่ยนเป็นนิยามอิงกับค่าคงที่ทางฟิสิกส์ 
หน่วยพหุคูณ.
เนื่องจากหน่วยเอสไอหน่วยหนึ่ง ไม่สามารถมีคำนำหน้าหลายตัว (ดูค คำอุปสรรคเอสไอ) จึงมีการนำคำนำหน้าไปประกอบกับกรัม แทนที่จะเป็น"กิโลกรัม" ซึ่งมีคำนำหน้าเป็นส่วนหนึ่งของชื่ออยู่แล้ว ตัวอย่างเช่น หนึ่งในล้านของกิโลกรัม คือ 1 มิลลิกรัม (mg) ไม่ใช่ 1 ไมโครกรัม (μkg)