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数学と数学教育
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水1リットルの重さは1kgであるか?(2)

 水槽の重量を計算するにあたり、最初は「水1リットルの重さはたぶん1圓粘岼磴い覆い茲福△世辰討發箸發箸修Δいδ蟲舛世辰燭茲諭」なんておおざっぱなこと考えていました。

 現在のリットルの定義は1dm^3(立方デシメートル)となっているようです。小学校でも1リットルますを使って、1辺が10僂領方体の体積、つまり1000^3と覚えた記憶があります。デシは10分の1だから、1m^3の10分の1じゃ計算があわないぞ?と思いきや、1^3と同じように考えて、10僉1dmということで、1000^3=1dm^3なのでしょう(そうなのか?)。

 しかし、「1キログラムの水の体積を1リットルとする」と定義されていた時期も60数年あったのだとか。

 それを定義したのはだれかといえば、国際度量衡総会(CGPM)においてなわけですが、これは国際単位(SI単位)系を維持するための最高機関なんだけれど、リットル自体はSI単位ではないそう。「SIの単位ではないが、SIにおいてはSIと併用して良い単位と定められている」んだとか。ううむ、なんなんだこの微妙な表現は。

 で、いったん1リットルをdm^3ではなくキログラムで定義したのは1901年のことで、正確には「1リットルは1気圧の圧力、最大の密度が得られる温度(3.98°C)での、1キログラムの水の体積」という定義になったのだそうです。でも、「キログラムの定義に使用されているキログラム原器が本来の定義よりも重くできてしまったため、1リットルは1立方デシメートルよりも少しだけ大きいことに」なってしまったのだそうです。ほぅら、ここらへんから頭がこんがらがってくるぞ(^^;。

 しかも、定義の中に気圧やら密度やらが入っていて、これらの条件を完璧にそろえるのはとても難しく、精密な測定をしても測定のたびに1ミリグラム台の差が出てしまったのだそう。1ミリグラム台ってけっこう大きいですよね? そのため、各国で採用する値が異なるという事態となってしまい、例えば日本では1.000 028 dm^3を採用しているのに、アメリカでは1.000 029 dm^3を採用しちゃったりなんかして、なんのための“国際”機関なのやら。各国でリットルの値が異なるのは困るということで、1950年にCIPMは「1キログラムの水の体積は1.000 028 dm^3である」と定めたんだそう。ん? ということは、この定義では、1リットル→1キログラム→1.000 028 dm^3 ということになるのですよね。

 なんだかんだで63年後の1964年に、メートルに基づいた元の定義(1dm^3)に戻されたのだそうです。と同時に、高い精度の測定の結果を示す場合にはリットルを使用しないよう勧告したんだそうです。

(ちなみに、情報源は全部ウィキペディアです。)

(つづく)
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