簡介
圖為國際千克原器的電腦圖像。國際千克原器就是千克。旁邊是一把以英寸為單位的間尺。國際千克原器以鉑銥合金製成，現存放於法國巴黎郊區的國際計量局（BIPM）。跟其他原器一樣，國際千克原器的邊緣上各有一道四角凹槽，作用是將腐蝕最小化（雖然圖中只能看見當中的三個角）。其他跟千克相關的圖片請見下面的外部連結
很多國際單位的定義都與千克掛鈎，因此其穩定性是非常重要的。在發現國際千克原器的質量會因時間改變後，國際度量衡委員會（CIPM）建議在2005年以自然的基本常數重新為千克下定義：預計2011年前都不會有最後決定。
質量的性質
千克是質量的單位，而質量就相當於日常說的一樣東西有多“重”。然而，質量實際上是一個帶“慣性”的性質；也就是說，一物體會在無外力的情況下傾向於保持既有的速度。當一質量為一千克的物體在一牛頓的力作用下，會以每秒平方一米的加速度（約相等於地球重力加速度的十分之一）加速。物質的重量完全隨本地的引力強度而定，而質量則不變（設該質量並非以相對論性速度相對於觀察者運動）。相應地，在微引力下的太空人不需任何力氣就能舉起太空艙內的物體；因為物體“沒有重量”。然而，物體在微引力下仍保有其質量，太空人需使出十倍的力才能把十倍質量的物體以相同的加速度加速。
歷史
早期定義
1795年4月7日，克在法國被規定為相等於“容量相等於邊長為百分之一米的立方體的水於冰熔溫度時的絕對重量”。由於商貿一般涉及的質量遠比一克大，又由於以水為標準的質量既不方便又不穩定，所以為了商業法規必需製造出質量水定義的實化儀。於是，人們製造了一個臨時的質量標準：一塊金屬人工製品，質量為克的一千倍——千克。同時，準確判定一立方分米（一升）的水質量的工作也展開了。雖然千克定義規定的水溫0 °C是非常穩定的溫度點，但是科學家們經過多年的研究決定於1799年在定義中改用水最穩定的密度點，也就是水達到最大密度時的溫度，當時的量度結果為4 °C他們斷定在最大密度時一立方分米的水相等於4年前臨時千克標準目標質量的99.9265%。同年，也就是1799年，人們製造出一塊純白金的原器，其目標就是原器質量會相等於（當時科學上許可地儘量接近）4°C時一立方分米的水。該原器於六月被呈上國家檔案局，並於1799年12月被正式定為“檔案局千克”（Kilogramme des Archives），而一千克的定義就相等於其質量。這個標準維持了九十年。
國際千克原器
自1889年起，國際單位制將千克的大小定義為跟國際千克原器（在專業度量衡學中很多時候會把它縮寫為“IPK”）的質量相等。IPK由一種鉑合金製成，這種合金叫“Pt‑10Ir”，即90%鉑及10%銥（按質量比）；然後把這種合金用機器造成39.17mm的直立圓柱體（高度=直徑），這樣做可以把表面積減至最低。比起純鉑的檔案局千克，新加進去的10%銥改善了硬度，但同時保留鉑的許多長處：對氧化的高度抵抗性、極高密度、良好的導電與導熱性以及低磁化率。IPK與其六件姐妹複製品都被存放在國際計量局（BIPM）位於巴黎郊區的總部下層的儲藏室內，有環境監控的保險箱裡。（見下面的外部圖片）開啟保險箱需要三條被分開保管的鑰匙。IPK的正式複製品可供其他國家作她們的全國標準之用。這些複製品大概每50年就要跟IPK比對一次。
IPK是1879年製造的三個圓柱體之一。1883年，IPK的質量被發現跟八十四年前的檔案局千克的一致，並在1899年的第一屆國際度量衡大會中被正式指定為千克。維也納標準海水（有嚴格同位素控制的純淨水）密度的現代測量指出一立方分米的水，在最大密度時（3.984°C）比一千克只差25.05ppm。這個微小的差別，與IPK跟檔案局千克質量一致這個事實，說明了超過209年前科學家們在量度水密度及製造檔案局千克的技藝是相當高超的。
國際千克原器的穩定性
![圖為各原器隨時間的質量變動，其中K21–K40為各國的國家原器，K8(41)[注 4]與K32為IPK的姐妹複製品。所有質量變動都是相對於IPK的。1889年的原值偏移量都被相對於IPK地零化。[10]以上的量度都是相對的；並沒有可以判定以上哪個原器是相對於大自然最穩定的歷史數據。很有可能地，在這100年間所有原器的質量都增加了，而K21、K35、K40及IPK只是被其他的增加得較少而已。](/img/0/e39/nBnauM3X0gDMwQDOwczM3UTN1ITM5YTM0QDMwADMwAzMxAzL3MzLzgzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
圖為各原器隨時間的質量變動，其中K21–K40為各國的國家原器，K8(41)[注 4]與K32為IPK的姐妹複製品。所有質量變動都是相對於IPK的。1889年的原值偏移量都被相對於IPK地零化。[10]以上的量度都是相對的；並沒有可以判定以上哪個原器是相對於大自然最穩定的歷史數據。很有可能地，在這100年間所有原器的質量都增加了，而K21、K35、K40及IPK只是被其他的增加得較少而已。定義來上說，IPK質量的量度值誤差為整零；IPK就是千克。然而，IPK因時間而成的質量變數，可經由比對世界各地正式複製品質量判定出來，這個過程被稱為“定期核准”。例如，美國擁有四個90%鉑/10%銥的千克標準儀，其中K4和K20是1884年制的原批中四十個複製品的兩個。K20被指定為美國質量的國家首席標準。這兩個原器，跟其他國家的一樣，都要定期送回BIPM作質量核准。
需要指出的是，沒有一個複製品的質量準確地等於IPK；它們的質量經過校準，得出的偏差值會被存檔。比方說，美國的國家首席標準K20，1889年最初的正式質量為1 kg − 39 µg；也就是說K20比IPK輕39 µg。1999年的上一次核准指出其質量準確地等於1889年的原值。跟這種小差異相當不同的是，美國的檢核標準，K4的質量持續地相對於IPK下降——這都是有原因的。檢核標準比首席標準要常用得多，所以很容易被刮及受到各種磨損。K4最初送抵時的正式質量為1 kg − 75 µg，但到1989年經正式校準後質量為1 kg − 106 µg，而十年後則是1 kg − 116 µg。在這110年間，K4相對於IPK輕了41 µg。
除檢核標準可能受到的一般磨損外，就算被小心收藏的國家原器也會因不同的原因而產生相對於IPK的質量變動，當中原因有已知的，也有未知的。由於IPK與它的複製品都被存放於空氣中（儘管有兩層或以上的鐘罩），它們還是會經由表面吸附大氣層中的灰塵而獲得質量。因此會用一種稱為“BIPM清潔法”的手續來清潔它們，這種方法是BIPM於1939至1946年間開發的，當中手續有用沾有等量乙醚和乙醇的油鞣革輕輕擦拭，用蒸餾過兩次的水進行蒸氣清潔，以及讓原器在核准前先放7至10天。
單位換算
1 千克 = 0.001 公噸
1 千克 = 1,000 克
1 千克 = 1,000,000 毫克
1 千克 = 1,000,000,000 微克
術語彙編
1 千克 = 0.001 公噸
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 牛頓
質量單位
| 編制 | 具體單位 |
| 國際單位制 | 噸 | 公擔 | 公衡 | 千克 | 公兩 | 公錢 | 克 | 毫克 | 微克 | 納克 |
| 台制 | 斤 | 兩 |
| 市制 | 擔 | 斤 | 兩 | 分 |
| 英制 | 噸 | 英擔 | 英石 | 磅 | 盎司 |
| 東亞古制 | 石／擔 | 斤 | 兩 | 錢 | 分 |
| 專屬單位 | 克拉 | 原子量 |
| 常用重量換算公式 | 1 grain 格令 =0.065 gram 克 1 dram 打蘭 =1.772 grams 克 1 ounce 盎司 =16 drams 打蘭 =28.35 grams 克 1 pound 磅 =16 ounces 盎司 =7000 grains 谷 =0.4536 kilogram 千克 1 stone 英石 =14 pounds 磅 =6.35 kilograms 千克 1 quarter 四分之一英擔 =2 stones 英石 =12.70 kilograms 千克 1 hundredweight 英擔 =4 quarters 四分之一英擔 =50.80 kilograms 千克 1 short ton 短噸 ( 美噸 )=2000 pounds 磅 =0.907 tonne 公噸 1 (long) ton 長噸 ( 英噸 )=20 hundredweight 英擔 =1.016 tonnes 公噸 |
