重さ・質量変換・換算ツール

重さではなく質量、という静かな区別

重量という言葉はスーパーマーケット、ジム、船荷送り状の中で生き続けていますが、実際に測っているのはほぼ常に質量、つまり物体に含まれる物質の量であり、宇宙のどこにあろうと変わりません。真の重量は力、すなわち質量にかかる重力の引きであり、地球と月、加速するエレベーターの中ではそれぞれ異なります。1キログラムの小麦粉は月面でも1キログラムですが、その重量は海面で体重計が示す値のおよそ6分の1になります。このカテゴリーの日常的な単位、つまりキログラム、グラム、ポンド、オンス、ストーン、カラットなどは、たとえパッケージに「正味重量」と書かれていても、ほとんどすべて質量を量っているのです。

白金の円柱から自然定数へ

130年にわたり、キログラムは一つの物体によって定義されていました。国際キログラム原器、すなわちパリ郊外の金庫に三重の鐘形ガラスの下に保管されていた白金イリジウム合金の円柱です。各国の計量機関に配布された複製は、原器との質量がゆっくりとずれていきました。1世紀でわずか数十マイクログラムとはいえ、基本単位としては不安定極まりないものでした。

2019年5月20日、世界計量記念日に、キログラムはプランク定数を厳密に6.62607015×10⁻³⁴ジュール秒と固定することで再定義されました。あの円柱は今や博物館の展示品です。古い単位にもそれぞれの歴史があります。グレーンは大麦一粒の質量に始まり、カラットは商人が宝石の重さを量るのに使ったイナゴマメの種に由来し、ロシアのプード(約16.38 kg)は今もケトルベル・トレーニングの中に登場します。

数字が旅する場所

薬局はミリグラムやマイクログラムで投薬し、化学者は分子スケールの反応式を組み立てる際に原子質量単位で数えます。宝石商はダイヤモンドをカラット(正確に0.2 g)で値付けし、銀細工師はいまなおペニーウェイトを引用します。航空・海運業界では、北米のショートトン(2000 lb)、古い英国契約に残るロングトン(2240 lb)、そしてその他ほぼすべての地域でメトリックトン(1000 kg)が使い分けられています。日本の織物・真珠市場は匁を使い、中国市場は斤と両、南アジアの金細工師はトラで量ります。米国の機械工学では、ニュートンの第二法則をポンド重量単位で書くたびに、なじみの薄いスラグ(約14.59 kg)が顔を出します。

換算でつまずきやすい点

落とし穴は数学的というよりも文化的なものです。注意すべき点をいくつか挙げましょう。

• 米トンは2000ポンド、英ロングトンは2240ポンド、メトリックトン(トン)は1000キログラム、約2204.6ポンド。一つの言葉が三つの異なる量を指しているのです。
• 液量オンスは質量ではなく体積を測るもので、しかも米国式と英国式で値が異なります。
• トロイオンス(貴金属用)は31.1035 gで、常衡オンスの28.3495 gより重いものです。
• キログラム重とキログラムは物理問題では区別すべき別物ですが、空港の体重計はこの境界を毎日のようにぼかしてしまいます。