千克，（符号kg或㎏）为国际单位制中量度质量的基本单位，千克也是日常生活中最常使用的基本单位之一。是唯一一个有国际单位制词头的基本单位，也是唯一一个仍然使用人工制品作定义的国际单位（其他单位都用基础物理特性作定义，以便于在不同的实验室内复制）。

简介

在日常用语中，物体的质量（单位为千克）很多时会被说成它的重量，尽管科学上“重量”一词指的是物体所受的引力（单位为牛顿）。同样地，英制单位中量度体重的磅是一个重量单位，而量度力的单位则是磅力。一磅的定义是0.453 592 37 kg整，所以一千克约等于2.2046磅。

很多国际单位的定义都与千克挂钩，因此其稳定性是非常重要的。在发现国际千克原器的质量会因时间改变后，国际度量衡委员会（CIPM）建议在2005年以自然的基本常数重新为千克下定义：预计2011年前都不会有最后决定。

质量的性质

千克是质量的单位，而质量就相当于日常说的一样东西有多“重”。然而，质量实际上是一个带“惯性”的性质；也就是说，一物体会在无外力的情况下倾向于保持既有的速度。当一质量为一千克的物体在一牛顿的力作用下，会以每秒平方一米的加速度（约相等于地球重力加速度的十分之一）加速。

物质的重量完全随本地的引力强度而定，而质量则不变（设该质量并非以相对论性速度相对于观察者运动）。相应地，在微引力下的宇航员不需任何力气就能举起太空舱内的物体；因为物体“没有重量”。然而，物体在微引力下仍保有其质量，宇航员需使出十倍的力才能把十倍质量的物体以相同的加速度加速。

历史

早期定义

1795年4月7日，克在法国被规定为相等于“容量相等于边长为百分之一米的立方体的水于冰熔温度时的绝对重量”。由于商贸一般涉及的质量远比一克大，又由于以水为标准的质量既不方便又不稳定，所以为了商业法规必需制造出质量水定义的实化仪。于是，人们制造了一个临时的质量标准：一块金属人工制品，质量为克的一千倍——千克。

同时，准确判定一立方分米（一升）的水质量的工作也展开了。虽然千克定义规定的水温0 °C是非常稳定的温度点，但是科学家们经过多年的研究决定于1799年在定义中改用水最稳定的密度点，也就是水达到最大密度时的温度，当时的量度结果为4 °C他们断定在最大密度时一立方分米的水相等于4年前临时千克标准目标质量的99.9265%。同年，也就是1799年，人们制造出一块纯白金的原器，其目标就是原器质量会相等于（当时科学上许可地尽量接近）4°C时一立方分米的水。该原器于六月被呈上国家档案局，并于1799年12月被正式定为“档案局千克”（Kilogramme des Archives），而一千克的定义就相等于其质量。这个标准维持了九十年。

国际千克原器

自1889年起，国际单位制将千克的大小定义为跟国际千克原器（在专业度量衡学中很多时候会把它缩写为“IPK”）的质量相等。IPK由一种铂合金制成，这种合金叫“Pt 10Ir”，即90%铂及10%铱（按质量比）；然后把这种合金用机器造成39.17mm的直立圆柱体（高度=直径），这样做可以把表面积减至最低。比起纯铂的档案局千克，新加进去的10%铱改善了硬度，但同时保留铂的许多长处：对氧化的高度抵抗性、极高密度、良好的导电与导热性以及低磁化率。IPK与其六件姐妹复制品都被存放在国际计量局（BIPM）位于巴黎郊区的总部下层的储藏室内，有环境监控的保险箱里。（见下面的外部图片）开启保险箱需要三条被分开保管的钥匙。IPK的正式复制品可供其他国家作她们的全国标准之用。这些复制品大概每50年就要跟IPK比对一次。

IPK是1879年制造的三个圆柱体之一。1883年，IPK的质量被发现跟八十四年前的档案局千克的一致，并在1899年的第一届国际度量衡大会中被正式指定为千克。维也纳标准海水（有严格同位素控制的纯净水）密度的现代测量指出一立方分米的水，在最大密度时（3.984°C）比一千克只差25.05ppm。这个微小的差别，与IPK跟档案局千克质量一致这个事实，说明了超过209年前科学家们在量度水密度及制造档案局千克的技艺是相当高超的。

国际千克原器的稳定性

定义来上说，IPK质量的量度值误差为整零；IPK就是千克。然而，IPK因时间而成的质量变量，可经由比对世界各地正式复制品质量判定出来，这个过程被称为“定期核准”。例如，美国拥有四个90%铂/10%铱的千克标准仪，其中K4和K20是1884年制的原批中四十个复制品的两个。K20被指定为美国质量的国家首席标准。这两个原器，跟其他国家的一样，都要定期送回BIPM作质量核准。

需要指出的是，没有一个复制品的质量准确地等于IPK；它们的质量经过校准，得出的偏差值会被存盘。比方说，美国的国家首席标准K20，1889年最初的正式质量为1 kg 39 μg；也就是说K20比IPK轻39 μg。1999年的上一次核准指出其质量准确地等于1889年的原值。跟这种小差异相当不同的是，美国的检核标准，K4的质量持续地相对于IPK下降——这都是有原因的。检核标准比首席标准要常用得多，所以很容易被刮及受到各种磨损。K4最初送抵时的正式质量为1 kg 75 μg，但到1989年经正式校准后质量为1 kg 106 μg，而十年后则是1 kg 116 μg。在这110年间，K4相对于IPK轻了41 μg。

除检核标准可能受到的一般磨损外，就算被小心收藏的国家原器也会因不同的原因而产生相对于IPK的质量变动，当中原因有已知的，也有未知的。由于IPK与它的复制品都被存放于空气中（尽管有两层或以上的钟罩），它们还是会经由表面吸附大气层中的灰尘而获得质量。因此会用一种称为“BIPM清洁法”的手续来清洁它们，这种方法是BIPM于1939至1946年间开发的，当中手续有用沾有等量乙醚和乙醇的油鞣革轻轻擦拭，用蒸馏过两次的水进行蒸气清洁，以及让原器在核准前先放7至10天。

单位换算

1 千克 = 0.001 公吨

1 千克 = 1,000 克

1 千克 = 1,000,000 毫克

1 千克 = 1,000,000,000 微克

术语汇编

1 千克 = 0.001 公吨

1 千克 = 1,000 克

1 千克 = 1,000,000 毫克

1 千克 = 1,000,000,000 微克

1 千克 = 10 牛顿