Масса - это количество вещества в объекте. Это внутреннее свойство, которое не меняется в зависимости от местоположения.

Единица СИ: килограмм (кг) - была единственной базовой единицей СИ, определенной физическим артефактом до переопределения в 2019 году

Свойство: скалярная величина, неизменная в разных местах

Человек массой 70 кг имеет массу 70 кг на Земле, Луне или в космосе

Вес - это сила, действующая на массу под действием силы тяжести. Он меняется в зависимости от силы гравитационного поля.

Единица СИ: Ньютон (Н) - единица силы, производная от массы × ускорение

Свойство: векторная величина, меняется в зависимости от силы тяжести (В = м × g)

Человек массой 70 кг весит 687 Н на Земле, но только 114 Н на Луне (1/6 силы тяжести)

Ранние цивилизации использовали семена, зерна и части тела в качестве эталонов веса. Зерна ячменя были remarkably consistent и стали основой для многих систем.

• Месопотамский: шекель (180 зерен ячменя) - самый древний задокументированный стандарт веса
• Египетский: дебен (91 г) и кедет для торговли золотом, серебром и медью
• Римский: либра (327 г) - происхождение символа «lb» и названия «фунт»
• Библейский: талант (60 мин = 34 кг) для храмовой сокровищницы и торговли
• Зерно: одно зерно ячменя стало самой маленькой единицей во всех культурах

Короли и гильдии устанавливали официальные веса для предотвращения мошенничества в торговле. Королевские стандарты хранились в столицах и проверялись властями.

• Тауэрский фунт (Великобритания, 1066 г.): 350 г для чеканки монет, хранился в Лондонском Тауэре
• Тройский фунт (1400-е годы): 373 г для драгоценных металлов, до сих пор используется для золота/серебра
• Фунт авердюпуа (1300-е годы): 454 г для общей торговли, стал современным фунтом
• Стоун (14 фунтов): английская единица веса тела, до сих пор используется в Великобритании/Ирландии
• Гран (64,8 мг): единственная единица, общая для всех трех систем (тройской, тауэрской, авердюпуа)

Французская революция создала килограмм как часть десятичной системы, основанной на природе, а не на королевском указе.

• 1795: килограмм определен как масса 1 литра (1 дм³) воды при 4°C
• 1799: создан платиновый «Килограмм Архивов» в качестве эталона
• 1875: Метрическая конвенция - 17 стран соглашаются на метрическую систему
• 1879: Международный комитет утверждает 40 национальных прототипов килограммов
• 1889: платиново-иридиевый «Международный прототип килограмма» (IPK) становится мировым стандартом

На протяжении 130 лет килограмм был единственной единицей СИ, определенной физическим объектом - цилиндром из сплава платины и иридия, хранившимся в хранилище под Парижем.

• IPK получил прозвище «Le Grand K» - цилиндр высотой 39 мм и диаметром 39 мм
• Хранился под тремя стеклянными колпаками в климат-контролируемом хранилище в Севре, Франция
• Доставали только 3-4 раза в столетие для сравнений
• Проблема: потерял ~50 микрограммов за 100 лет (дрейф по сравнению с копиями)
• Тайна: неизвестно, потерял ли IPK массу, или копии ее набрали
• Риск: если бы он был поврежден, определение килограмма было бы потеряно навсегда

20 мая 2019 года килограмм был переопределен с использованием постоянной Планка, что сделало его воспроизводимым в любой точке Вселенной.

• Новое определение: h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ Дж⋅с (постоянная Планка точно зафиксирована)
• Весы Киббла (ватт-баланс): сравнивают механическую мощность с электрической
• Рентгеновская кристаллическая плотность: подсчитывает атомы в сверхчистой кремниевой сфере
• Результат: килограмм теперь основан на фундаментальных константах, а не на артефакте
• Влияние: любая лаборатория с надлежащим оборудованием может реализовать килограмм
• Le Grand K списан: теперь это музейный экспонат, а не определение

Переопределение 2019 года стало кульминацией более чем 140-летней работы и представляет собой самое точное достижение человечества в области измерений.

• Фармацевтика: более точное дозирование лекарств в микрограммах
• Нанотехнологии: точные измерения для компонентов квантовых вычислений
• Космос: универсальный стандарт для межпланетной науки
• Торговля: долгосрочная стабильность для торговли и производства
• Наука: все единицы СИ теперь основаны на фундаментальных константах природы

• Правило 2,2: 1 кг ≈ 2,2 фунта (точно 2,20462, но 2,2 достаточно близко)
• Пинта - это фунт: 1 американская пинта воды ≈ 1 фунт (при комнатной температуре)
• Правило 28 граммов: 1 унция ≈ 28 г (точно 28,35, округлите до 28)
• Унции в фунты: разделите на 16 (16 унций = 1 фунт точно)
• Правило стоуна: 1 стоун = 14 фунтов (вес тела в Великобритании)
• Константа карата: 1 карат = 200 мг = 0,2 г точно

Тройские унции тяжелее, но тройские фунты легче - это всех путает!

• Тройская унция: 31,1 г (тяжелее) - для золота, серебра, драгоценных металлов
• Обычная унция: 28,3 г (легче) - для еды, почты, общего использования
• Тройский фунт: 373 г = 12 тройских унций (легче) - редко используется
• Обычный фунт: 454 г = 16 унций (тяжелее) - стандартный фунт
• Прием для запоминания: «Тройские унции ужасно тяжелые, тройские фунты крошечные»

• Каждая метрическая приставка в 1000 раз больше: мг → г → кг → тонна (÷1000 при движении вверх)
• Кило = 1000: километр, килограмм, килоджоуль - все означают ×1000
• Милли = 1/1000: миллиметр, миллиграмм, миллилитр - все означают ÷1000
• Правило воды: 1 литр воды = 1 кг (при 4°C, точно по первоначальному определению)
• Связь объема и массы: 1 мл воды = 1 г (плотность = 1 г/мл)
• Вес тела: средний взрослый человек ≈ 70 кг ≈ 150 фунтов

• Карат против карата: карат (ct) = вес, карат (kt) = чистота золота (не путайте!)
• Гран: одинаковый во всех системах (64,8 мг) - тройской, авердюпуа, аптекарской
• Пункт: 1/100 карата = 2 мг (для маленьких алмазов)
• Пеннивейт: 1/20 тройской унции = 1,55 г (ювелирная торговля)
• Атомная единица массы (а.е.м.): 1/12 атома углерода-12 ≈ 1,66 × 10⁻²⁷ кг
• Тола: 11,66 г (индийский стандарт золота, до сих пор широко используется)

• Американская тонна (2000 фунтов) ≠ британская тонна (2240 фунтов) ≠ метрическая тонна (1000 кг = 2205 фунтов)
• Тройская унция (31,1 г) > обычной унции (28,3 г) - золото взвешивается по-другому!
• Сухие и влажные измерения: не взвешивайте муку в унциях, предназначенных для жидкостей
• Температура имеет значение: плотность воды меняется с температурой (влияет на преобразование мл в г)
• Карат ≠ карат: вес против чистоты (200 мг против % золота, совершенно разные вещи)
• Стоун используется только в Великобритании: не используйте в американском контексте (14 фунтов = 6,35 кг)

Базовая единица: килограмм (кг)

Килограмм был переопределен в 2019 году с использованием постоянной Планка, заменив 130-летний Международный прототип килограмма (Le Grand K). Это обеспечивает универсальную воспроизводимость.

Используется во всем мире в науке, медицине и в 195+ странах для повседневной торговли

• пикограмм

  Анализ ДНК и белков, масса одной клетки
• миллиграмм

  Фармацевтика, витамины, точное медицинское дозирование
• грамм

  Пищевые ингредиенты, ювелирные изделия, измерения мелких предметов
• килограмм

  Вес человеческого тела, повседневные предметы, научный стандарт
• метрическая тонна

  Транспортные средства, грузы, промышленные материалы, крупномасштабная торговля

Базовая единица: фунт (lb)

Определен точно как 0,45359237 кг с момента международного соглашения 1959 года. Несмотря на то, что он «имперский», теперь он определяется с использованием метрической системы.

Соединенные Штаты, некоторые приложения в Великобритании (вес тела), авиация по всему миру

• гран

  Порох, пули, стрелы, драгоценные металлы, фармацевтика
• унция

  Порции еды, почтовая корреспонденция, небольшие посылки
• фунт

  Вес тела, продукты питания, повседневные товары в США/Великобритании
• стоун

  Вес человеческого тела в Великобритании и Ирландии
• тонна (США/короткая)

  Американская короткая тонна (2000 фунтов): транспортные средства, большой груз
• тонна (Великобритания/длинная)

  Британская длинная тонна (2240 фунтов): промышленная мощность

Драгоценные металлы и драгоценные камни

Тройская система, зародившаяся в средневековой Франции, является мировым стандартом для торговли драгоценными металлами. Цены на золото, серебро, платину и палладий указываются за тройскую унцию.

• Тройская унция (oz t) - 31,1034768 г: стандартная единица для цен на золото/серебро
• Тройский фунт (lb t) - 12 oz t: редко используется, в основном исторически
• Пеннивейт (dwt) - 1/20 oz t: изготовление ювелирных изделий, небольшие количества драгоценных металлов

Тройская унция тяжелее обычной унции (31,1 г против 28,3 г), но тройский фунт легче обычного фунта (373 г против 454 г)

Драгоценные камни и жемчуг

Система каратов для драгоценных камней была стандартизирована на международном уровне в 1907 году и составляет ровно 200 мг. Не путать с каратом (чистота золота).

• Карат (ct) - 200 мг: алмазы, рубины, сапфиры, изумруды
• Пункт (pt) - 0,01 ct: размер алмаза (алмаз в 50 пунктов = 0,5 карата)
• Жемчужный гран - 50 мг: традиционное измерение жемчуга

Слово «карат» происходит от семян рожкового дерева, которые использовались в качестве противовеса в древности из-за их однородной массы

Историческая фармация

Использовалась на протяжении веков в медицине и фармации, пока не была заменена метрической системой в 1960-70-х годах. Основана на тройских весах, но с разными делениями.

• Скрупул - 20 гранов: самая маленькая аптекарская единица
• Драхма (аптекарская) - 3 скрупула: составление лекарств
• Унция (аптекарская) - 8 драхм: то же, что и тройская унция (31,1 г)

Слово «скрупул» также означает моральное беспокойство, возможно, потому, что фармацевты должны были тщательно измерять потенциально опасные вещества

Международный прототип килограмма (Le Grand K) потерял примерно 50 микрограммов за 100 лет по сравнению со своими копиями. Ученые так и не определили, потерял ли прототип массу, или копии ее набрали - эта тайна способствовала квантовому переопределению в 2019 году.

Тройские веса происходят из Труа, Франция, крупного средневекового торгового города. Тройская унция (31,1 г) тяжелее обычной унции (28,3 г), но тройский фунт (373 г) легче обычного фунта (454 г), потому что в тройской системе используется 12 унций/фунт, а в авердюпуа - 16 унций/фунт.

Гран (64,8 мг) - ЕДИНСТВЕННАЯ единица, которая является абсолютно одинаковой в тройской, авердюпуа и аптекарской системах. Изначально она была основана на одном зерне ячменя, что делает ее одним из древнейших стандартизированных измерений человечества.

На Луне вы бы весили 1/6 своего земного веса (сила была бы меньше), но ваша масса была бы идентичной. Человек массой 70 кг весит 687 Н на Земле, но только 114 Н на Луне - однако его масса по-прежнему составляет 70 кг.

20 мая 2019 года (Всемирный день метрологии) килограмм был переопределен с использованием постоянной Планка (h = 6,62607015 × 10⁻³⁴ Дж⋅с). Это делает килограмм воспроизводимым в любой точке Вселенной, положив конец 130-летней зависимости от физического артефакта.

Карат (200 мг) получил свое название от семян рожкового дерева, которые древние торговцы использовали в качестве противовеса из-за их remarkably uniform массы. Слово «карат» происходит от греческого «keration» (семя рожкового дерева).

Стоун (14 фунтов = 6,35 кг) по-прежнему широко используется для определения веса тела в Великобритании и Ирландии. Он берет начало в средневековой Англии, когда торговцы использовали стандартизированные камни для взвешивания товаров. «Стоун» был буквально камнем, хранившимся для взвешивания!

Метрическая система была разработана таким образом, что 1 литр воды = 1 килограмм (при 4°C). Это прекрасное соотношение означает, что 1 миллилитр воды = 1 грамм, что делает преобразования между объемом и массой тривиальными для расчетов на основе воды.

• Атомная единица массы (а.е.м.)

  1/12 массы атома углерода-12 (1,66 × 10⁻²⁷ кг). Необходима для химии, ядерной физики и молекулярной биологии.
• Дальтон (Да)

  То же, что и а.е.м. Килодальтон (кДа) используется для белков: инсулин - 5,8 кДа, гемоглобин - 64,5 кДа.
• Массы частиц

  Электрон: 9,109 × 10⁻³¹ кг | Протон: 1,673 × 10⁻²⁷ кг | Нейтрон: 1,675 × 10⁻²⁷ кг (значения CODATA 2018)

• Масса Земли (M⊕)

  5,972 × 10²⁴ кг - используется для сравнения земных экзопланет и спутников
• Солнечная масса (M☉)

  1,989 × 10³⁰ кг - стандарт для масс звезд, черных дыр и галактических измерений

Квант массы в квантовой механике, полученный из фундаментальных констант.

2,176434 × 10⁻⁸ кг ≈ 21,76 микрограмма - примерно масса яйца блохи (CODATA 2018)

Месопотамский шекель (180 зерен ячменя) становится первым задокументированным стандартизированным весом

Египетский дебен (91 г) используется для драгоценных металлов и торговли медью

Библейский талант (34 кг) и шекель (11,4 г) установлены для храма и торговли

Греческая мина (431 г) и талант (25,8 кг) стандартизированы во всех городах-государствах

Создана римская либра (327 г) - происхождение аббревиатуры «lb» и современного фунта

Тауэрский фунт (350 г) установлен в Англии для чеканки монет

Появляется система авердюпуа для общей торговли (современный фунт = 454 г)

Тройская система стандартизирована для драгоценных металлов (тройская унция = 31,1 г)

Французская революция создает килограмм как массу 1 литра воды при 4°C

Создан «Килограмм Архивов» (платиновый цилиндр) как первый физический стандарт

Подписана Метрическая конвенция 17 странами, установившая международную метрическую систему

Международный прототип килограмма (IPK / Le Grand K) становится мировым стандартом

Международное соглашение о ярде и фунте: 1 фунт определен точно как 0,45359237 кг

Великобритания официально принимает метрическую систему (хотя стоуны сохраняются для веса тела)

BIPM решает переопределить килограмм с использованием фундаментальных констант

Килограмм переопределен с использованием постоянной Планка - «Le Grand K» списан после 130 лет

Все единицы СИ теперь основаны на фундаментальных константах природы - без физических артефактов

• Кэтти/Цзинь (斤) - 604,79 г: рынки Китая, Тайваня, Гонконга, Юго-Восточной Азии
• Кин (斤) - 600 г: Япония, метрически-совместимый эквивалент кэтти
• Тахиль/Таэль (両) - 37,8 г: торговля золотом в Гонконге, традиционная медицина
• Пикуль/Дань (担) - 60,5 кг: сельскохозяйственная продукция, сыпучие товары
• Висс (ပိဿ) - 1,63 кг: рынки и торговля в Мьянме

• Тола (तोला) - 11,66 г: золотые украшения, традиционная медицина, до сих пор широко используется
• Сир (сеर) - 1,2 кг: региональные рынки, варьируется в зависимости от местоположения
• Маунд (मन) - 37,32 кг: сельскохозяйственная продукция, оптовая торговля

Тола остается стандартом для торговли золотом в Индии, Пакистане, Непале и Бангладеш

• Ливр - 489,5 г: французский фунт (дометрический)
• Пфунд - 500 г: немецкий фунт (теперь метрически-совместимый)
• Пуд (пуд) - 16,38 кг: русская традиционная мера веса
• Фунт (фунт) - 409,5 г: русский фунт

• Арроба (@) - 11,5 кг: Испания, Латинская Америка (вино, масло, зерно)
• Либра - 460 г: испанский/португальский фунт
• Квинтал - 46 кг: сыпучие сельскохозяйственные товары, 4 арробы

• Гера (גרה) - 0,57 г: самая маленькая единица, 1/20 шекеля
• Бека (בקע) - 5,7 г: полшекеля, храмовый налог
• Шекель (שקל) - 11,4 г: древняя валюта и стандарт веса

Шекель святилища был точным стандартом веса, поддерживаемым храмовыми властями для религиозных пожертвований и торговой справедливости

• Мина (μνᾶ) - 431 г: торговый вес, 100 драхм
• Талант (τάλαντον) - 25,8 кг: крупные сделки, дань, 60 мин

Талант примерно соответствовал массе воды, необходимой для заполнения амфоры (26 литров)

• Ас - 327 мг: бронзовая монета, самый маленький практический вес
• Унция - 27,2 г: 1/12 либры, происхождение «унции» и «дюйма»
• Либра - 327 г: римский фунт, происхождение аббревиатуры «lb»

Либра делилась на 12 унций, устанавливая двенадцатеричную (основание 12) традицию, наблюдаемую в фунтах/унциях и футах/дюймах

Точность рецептов варьируется в зависимости от региона: в США используют чашки/фунты, в Европе - граммы, в профессиональных кухнях - граммы/унции для единообразия.

• Выпечка: 1% ошибки в дрожжах может испортить хлеб (граммы необходимы)
• Контроль порций: 4 унции (113 г) мяса, 2 унции (57 г) сыра
• Молекулярная гастрономия: точность до миллиграмма для желирующих агентов

Медицинское дозирование требует чрезвычайной точности. Ошибки в миллиграммах могут быть смертельными; точность в микрограммах спасает жизни.

• Таблетки: аспирин 325 мг, витамин D 1000 МЕ (25 мкг)
• Инъекции: инсулин измеряется в единицах, дозы адреналина 0,3-0,5 мг
• Педиатрия: дозирование в кг массы тела (например, 10 мг/кг)

Вес определяет стоимость доставки, вместимость транспортного средства и таможенные пошлины. Часто применяется объемный вес.

• Авиаперевозки: оплата за кг, точный вес критически важен для расчета топлива
• Почта: USPS унции, Европа граммы, международные кг
• Контейнерные перевозки: метрические тонны (1000 кг) для грузоподъемности

Тройские унции для металлов, караты для камней. Точное взвешивание определяет стоимость в тысячи долларов.

• Золото: торгуется за тройскую унцию (oz t), чистота в каратах (не в каратах)
• Алмазы: цена экспоненциально зависит от веса в каратах (1 карат против 2 карат)
• Жемчуг: измеряется в гранах (50 мг) или момме (3,75 г) в Японии

Аналитическая химия требует точности от миллиграммов до микрограммов. Весы калибруются до 0,0001 г.

• Химический анализ: образцы в миллиграммах, чистота 99,99%
• Биология: образцы ДНК/белков в микрограммах, чувствительность в нанограммах
• Метрология: первичные стандарты поддерживаются в национальных лабораториях (±0,000001 г)

От сырья до готовой продукции, вес определяет стоимость доставки, выбор транспортного средства и требования к обработке.

• Грузоперевозки: ограничение 80 000 фунтов в США, 40 000 кг (44 тонны) в Европе
• Авиация: вес пассажиров + багажа влияет на расчеты топлива
• Производство: вес компонентов для строительной инженерии

Измерения веса имеют решающее значение для урожайности, управления животноводством, торговли товарами и распределения продуктов питания.

• Торговля зерном: вес бушелей (пшеница 60 фунтов, кукуруза 56 фунтов, соя 60 фунтов)
• Животноводство: вес животных определяет рыночную стоимость и дозировку лекарств
• Удобрения: нормы внесения в кг/га или фунтах/акр

Отслеживание веса тела, стандарты оборудования и соревновательные весовые категории требуют точных измерений.

• Весовые категории: бокс/ММА в фунтах (США) или килограммах (международные)
• Состав тела: отслеживание изменений мышечной/жировой массы с точностью до 0,1 кг
• Оборудование: стандартизированные диски для штанги (20 кг/45 фунтов, 10 кг/25 фунтов)

• Знайте свою точность: кулинария допускает 5% погрешности, фармацевтика требует 0,1%
• Понимайте контекст: вес тела в стоунах (Великобритания) или фунтах (США) против кг (научный)
• Используйте соответствующие единицы: караты для драгоценных камней, тройские унции для золота, обычные унции для еды
• Проверяйте региональные стандарты: американская тонна (2000 фунтов) против британской тонны (2240 фунтов) против метрической тонны (1000 кг)
• Проверяйте дозировку лекарств: всегда дважды проверяйте мг против мкг (разница в 1000 раз!)
• Учитывайте плотность: 1 фунт перьев = 1 фунт свинца по массе, а не по объему

• Путаница тройской унции (31,1 г) с обычной унцией (28,3 г) - погрешность 10%
• Использование неправильной тонны: отправка в Великобританию в американских тоннах (недовес 10%)
• Смешивание карата (вес драгоценного камня 200 мг) с каратом (чистота золота) - совершенно разные вещи!
• Десятичные ошибки: 1,5 кг ≠ 1 фунт 5 унций (это 3 фунта 4,9 унции)
• Предположение, что фунт = 500 г (это 453,59 г, погрешность 10%)
• Забывание, что стоуны составляют 14 фунтов, а не 10 фунтов (вес тела в Великобритании)

Масса - это количество вещества (кг); вес - это сила тяжести, действующая на эту массу (ньютоны). Весы обычно сообщают единицы массы, калибруясь по земной гравитации.

Обычная унция - это 28,349523125 г (1/16 фунта). Тройская унция, используемая для драгоценных металлов, - это 31,1034768 г. Никогда не смешивайте их.

Нет. Американская (короткая) тонна = 2000 фунтов (907,18474 кг). Британская (длинная) тонна = 2240 фунтов (1016,0469 кг). Метрическая тонна (тонна, т) = 1000 кг.

Карат (ct) - это единица массы для драгоценных камней (200 мг). Карат (K) измеряет чистоту золота (24K = чистое золото).

Всегда подтверждайте символ единицы. 1 мг = 1000 мкг. В медицине микрограммы иногда пишутся как mcg, чтобы снизить риск неправильного прочтения.

Они измеряют силу и отображают массу, предполагая стандартную гравитацию (≈9,80665 м/с²). На Луне те же весы показали бы другое значение, если бы их не перекалибровали.

Традиции и международные стандарты: торговля драгоценными металлами использует тройские унции; драгоценные камни используют караты для более высокого разрешения.

Международные перевозки грузов обычно котируются в килограммах или метрических тоннах. Проверьте, применяются ли правила объемного веса для посылок.