V roce 1795 byl ve Francii v rámci reforem po Francouzské revoluci přijat gram jako hmotnost 1 cm3 čisté odvzdušněné vody při 4 °C (při této teplotě má voda největší hustotu). Realizace této jednotky však nebyla možná kvůli kapilárním jevům, které nedovolovaly naplnit nádobu tvaru krychle úplně. Realizací byl pověřen Louis Lefévre–Gineau, který použil Archimédův zákon, tzn. že měřil množství vytlačené vody, které udává hmotnost tisíckrát větší, tedy kilogramu. Výroba krychle není až tak jednoduchá, proto byl vyroben mosazný dutý válec o výšce a průměru asi ¼ metru. Větší rozměry byly zvoleny kvůli přesnosti. Objem vyrobeného válce pak byl 11,29 dm3 při teplotě 17,6 °C. Když byla tímto způsobem zjištěna hodnota jednoho kilogramu, byl v roce 1796 z platiny vyroben prototyp kilogramu. V roce 1799 byl zaveden kilogram jako jednotka hmotnosti. Byl realizován jedním z platinových válečků o průměru 39,4 mm a výšce 39,7 mm – označuje se jako Kilogramme des Archives. Ná základě návrhu z roku 1870 bylo o 10 let později vyrobeno 80 platino-iridiových prototypů kilogramu (90 % platiny a 10 % iridia). V roce 1889 M. Collot vybral a vyleštil jeden prototyp, který se svou hmotností nejvíce blížil původnímu platinovému prototypu kilogramu. Tento odlitek byl nazván Mezinárodním prototypem kilogramu. Byl uložen společně s jeho šesti kopiemi v trezoru Mezinárodního úřadu pro míry a váhy ve francouzském Sévres u Paříže.
Na 26. zasedání Generální konference pro míry a váhy v roce 2018 byla změněna definice kilogramu tak, že už není závislá na fyzické podobě kilogramu, ale jeden kilogram je definovaný pomocí konstant. Definice kilogramu: Kilogram je definován fixováním číselné hodnoty Planckovy konstanty h rovné 6,62607015 ∙ 10-34, je-li vyjádřena v jednotkách J ∙ s, což se rovná kg ∙ m2 ∙ s-1, kde metr a sekunda jsou definovány pomocí jiných konstant.
Původní prototyp kilogramu.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
K měření hmotnosti se již od doby starých Egypťanů používá různých typů vah, nejčastěji vah založených na principu rovnoramenné páky. Egypťané užívali závaží z různých materiálů: čedič, žula, diorit, porfyr, syenit, různých kovů aj. Staří Babylóňané používali k měření hmotnosti zlata jednotku mina, která vážila téměř přesně 1 kg. První teorii vahadla popsal Aristoteles, používal bohužel dřevěné váhy, které se nedochovaly. Římské kovové váhy měly na jednom ramenu posuvné závaží na stupnici, měly ukazatel rovnováhy, hmotnost se odečítala na stupnici. Dlouho se používaly rovnoramenné váhy se zavěšenými miskami, až teprve od 17. století se začaly objevovat další druhy vah – desetinné, balanční, pružinové, torzní, hydraulické apod.
Analytické váhy a sada závaží používané kolem roku 1940.
Zdroj: HORÁK, Z. Praktická fysika, Universum 1947.
Použité zdroje:
[1] KLENOVSKÝ, P. – PRAŽÁK, D. Nové definice základních jednotek SI. Pokroky matematiky, fyziky & astronomie, roč. 64/2019, č. 3, s. 129-138. CS-ISSN-0032-2423.
