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癮科學:一公斤有多重?

一公斤有多重?或說,如何定義一公斤的質量?這個問題聽起來很白痴,但其實沒有想像中那麼容易(或者遠比想像中容易,看你怎麼看)。很多人的第一個想法大概是「一公升的純水重(質量)一公斤」或是更有概念一點的,「一公升的純水在四度C 時的質量為一公斤」。這樣並沒有錯,但對科學來說,每次要測量時都要弄出「一公升的純水」來,而且還要在水密度最大的溫度(3.984度C)實在是太麻煩了。再說,怎麼知道水夠純?怎麼保證溫度的測量沒有誤差?於是科學家的解決方法(這是十九世紀末喔!)很簡單,就是做了一個由 90% 鉑和 10% 銥組成的鉑銥合金圓柱,然後就稱這個圓柱的質量為一公斤。這個「一公斤」在製作時是以當時所能達到的最高技術水準來校對,務求與「一公升的純水在最高密度時」的質量一致,但近代的高科技測量還是顯示出了這個圓柱比實際的數值輕了百萬分之 25.05。但不管,規定是一切都以那顆圓柱為準:圓柱重多少,一公斤就是多少。然而,這顆名為 IPK 的圓柱不論多小心保護,還是偶爾要拿出來和它的複製品(世界各國大多有一顆 IPK 的複製品做為本國的標準)比較質量,因此長久下來不論是受到物理還是化學作用,多少重量會都有所改變。這讓公斤這個單位成為 SI(國際單位制)的七種單位中,唯一一個僅存由人造物所強制定義的單位 -- 剩下六個基本上都是以自然現象為單位(但有兩個稍微特例的),分列如下:繼續閱讀全文癮科學:一公斤有多重?