Kilogramm

Der Kilogramm (Symbol kg) ist die SI-Basiseinheit der Masse und bildet die zentrale Referenzgröße zur Messung von Masse in Wissenschaft, Technik und Handel. Er dient als Ausgangspunkt für viele Größenmessungen und ermöglicht Vergleiche über Systeme hinweg.

Historisch wurde der Kilogramm mehrfach definiert. Ursprünglich beruhte die Definition auf der Masse eines Liters Wasser bei 4 °C. Später wurde der Kilogramm formell als die Masse des Internationalen Kilogrammprototyps (IPK), einer Platin-Irid-Legierung, festgelegt und blieb bis 2019 die internationale Referenz.

Seit 2019 ist der Kilogramm durch Festlegung der numerischen Wert von Planck-Konstante h definiert: h = 6,62607015 × 10^-34 J s. Das Kilogramm wird praktisch durch Realisierungsmethoden wie die Kibble-Balance (Watt-Balance) oder das Avogadro-Verfahren abgeleitet, die Quantenphänomene zur Verbindung von Masse mit h nutzen. Josephson- und Quanten-Hall-Effekte ermöglichen präzise Messungen von Spannung und Widerstand, wodurch h in eine Masseneinheit übertragen wird.

Das IPK bleibt als Referenzartefakt erhalten, dient der Kontinuität der Messpraxis, ist aber nicht mehr die Definition des Kilogramms. Die neue Definition verankert die Maßeinheit in einer Naturkonstanten und macht sie unabhängig von einem physischen Objekt.

Im Alltag gilt 1 Kilogramm = 1000 Gramm; 1 Tonne entspricht 1000 Kilogramm. Als zentrale SI-Größe bildet der Kilogramm die Grundlage für präzise Massenmessungen in Wissenschaft, Industrie und Handel.