Kilogram
Symbol: kgWorldwide
Was ist ein/eine Kilogram (kg)?
Formale Definition
Das Kilogramm (Symbol: kg) ist die Basiseinheit der Masse im Internationalen Einheitensystem (SI). Seit dem 20. Mai 2019 wird es definiert, indem der numerische Wert der Planck-Konstante h auf genau 6.62607015 × 10⁻³⁴ Joule-Sekunden (J·s) festgelegt wird, was kg·m²·s⁻¹ entspricht. Diese Definition verknüpft das Kilogramm mit der Sekunde und dem Meter, die beide selbst durch fundamentale physikalische Konstanten definiert sind. Die Neudefinition stellt sicher, dass das Kilogramm in jedem ordnungsgemäß ausgestatteten Labor der Welt ohne Bezug auf ein physisches Objekt realisiert werden kann.
Das Kilogramm ist die einzige SI-Basiseinheit, deren Name ein Präfix enthält ("kilo-"). Ein Kilogramm entspricht 1000 Gramm. Im Alltagsgebrauch wird das Kilogramm allgemein als die Masse von einem Liter Wasser bei etwa 4 °C verstanden, obwohl diese Beziehung nicht Teil der formalen Definition ist. Die enge Übereinstimmung zwischen 1 kg und 1 Liter Wasser ist ein bewusstes Merkmal des ursprünglichen Designs des metrischen Systems, das darauf abzielt, Umrechnungen zwischen Masse und Volumen für gängige Substanzen intuitiv zu gestalten.
Rolle im SI-System
Das Kilogramm wird verwendet, um die Masse physikalischer Objekte in nahezu jedem wissenschaftlichen, industriellen und kommerziellen Bereich zu messen. Es dient als Grundlage für abgeleitete SI-Einheiten wie das Newton (kg·m·s⁻²), das Pascal (kg·m⁻¹·s⁻²) und das Joule (kg·m²·s⁻²). In der Praxis wird das Kilogramm für alles verwendet, von der Messung des Körpergewichts und der Nahrungsmittelportionen bis hin zur Quantifizierung chemischer Reagenzien und der Spezifizierung von Raketenantriebslasten.
Unter den sieben SI-Basiseinheiten nimmt das Kilogramm eine einzigartige Position ein, da es mehr als 130 Jahre lang historisch von einem physischen Artefakt — dem Internationalen Prototyp des Kilogramms — abhing. Die Neudefinition von 2019 machte das Kilogramm zur letzten der Basiseinheiten, die von der Abhängigkeit von einem materiellen Standard befreit wurde, und schloss ein jahrzehntelanges Programm ab, das darauf abzielte, das gesamte SI auf invariantem Naturkonstanten zu verankern.
Etymology
Antike Wurzeln
Das Wort "Kilogramm" stammt vom französischen "kilogramme," das während der Schaffung des metrischen Systems in den 1790er Jahren geprägt wurde. Das Präfix "kilo-" stammt vom griechischen Wort "chilioi" (χίλιοι), was "tausend" bedeutet. Die Wurzel "gram" geht auf das spätlateinische "gramma" zurück, was ein kleines Gewicht bedeutet, das seinerseits aus dem griechischen "gramma" (γράμμα) entlehnt wurde, ursprünglich etwas Geschriebenes oder eine kleine Einheit. Im Kontext von Gewichten bezog sich "gramma" auf 1/24 einer Unze im späten römischen System.
Eintritt in moderne Sprachen
Die französische Revolutionsregierung stellte eine Kommission von Wissenschaftlern zusammen, darunter Antoine Lavoisier und der Marquis de Condorcet, um ein rationales Messsystem zu entwickeln. Sie wählten das Präfixsystem basierend auf griechischen und lateinischen Wurzeln: griechisch-abgeleitete Präfixe (kilo-, hektoliter-, deka-) für Vielfache und lateinisch-abgeleitete Präfixe (milli-, centi-, dezi-) für Brüche. Das "gramme" wurde als die Masse von einem Kubikzentimeter Wasser definiert, und das "kilogramme" — eintausend grammes — wurde zum praktischen Standard, da eine ein-Gramm-Masse zu klein war, um als zuverlässiger physischer Referenz zu dienen.
Die Entscheidung, das Kilogramm anstelle des Gramm als Basiseinheit der Masse zu wählen, hat eine anhaltende Eigenheit in der wissenschaftlichen Nomenklatur zur Folge. Im Gegensatz zu jeder anderen SI-Basiseinheit trägt das Kilogramm ein Präfix, was eine Eigenart beim Hinzufügen weiterer Präfixe schafft: beispielsweise wird ein Millionstel eines Kilogramms als Milligramm bezeichnet (nicht als Mikrogramm). Das SI löst dies, indem es zusätzliche Präfixe auf das Gramm anwendet und nicht auf das Kilogramm, sodass wir Mikrogramm, Nanogramm usw. haben.
Precise Definition
Die Definition der Planck-Konstante
Das Kilogramm wird definiert, indem der feste numerische Wert der Planck-Konstante h auf 6.62607015 × 10⁻³⁴ festgelegt wird, wenn er in der Einheit J·s ausgedrückt wird, was kg·m²·s⁻¹ entspricht, wobei der Meter und die Sekunde in Bezug auf die Lichtgeschwindigkeit c und die hyperfeine Übergangsfrequenz ΔνCs von Cäsium-133 definiert sind. In algebraischer Form kann die Definition geschrieben werden als: 1 kg = (h / 6.62607015 × 10⁻³⁴) × s × m⁻². Das bedeutet, dass jeder, der die Planck-Konstante mit ausreichender Präzision messen kann, das Kilogramm unabhängig realisieren kann.
Experimentelle Realisierungsmethoden
Die beiden Hauptmethoden zur experimentellen Realisierung des Kilogramms unter dieser Definition sind die Kibble-Balance (früher Watt-Balance genannt) und die Röntgenkristalldichte-Methode (das Avogadro-Projekt). Die Kibble-Balance gleicht elektrische Leistung mit mechanischer Leistung aus: Sie balanciert die Gravitationskraft auf eine Testmasse gegen eine elektromagnetische Kraft, die von einer stromführenden Spule in einem Magnetfeld erzeugt wird, und verknüpft die Masse mit der Planck-Konstante durch Messungen von Spannung und Strom, die auf quantenelektrische Standards zurückverfolgt werden können. Das Avogadro-Projekt verwendet hochangereicherte Silizium-28-Kugeln, um Atome zu zählen und die Masse über die Avogadro-Konstante und atomare Massen mit der Planck-Konstante zu verknüpfen.
Praktische Kalibrierung
Für praktische Kalibrierungen halten nationale Metrologieinstitute wie NIST (Vereinigte Staaten), PTB (Deutschland) und NPL (Vereinigtes Königreich) primäre Massestandards, die regelmäßig gegen Kibble-Balance-Messungen verifiziert werden. Die relative Standardunsicherheit von Kilogramm-Realisierungen über die Kibble-Balance liegt in der Größenordnung von 10⁻⁸ (etwa 10 Mikrogramm pro Kilogramm), was für alle bekannten wissenschaftlichen und kommerziellen Bedürfnisse ausreichend ist. Das BIPM in Sèvres, Frankreich, koordiniert weiterhin internationale Vergleiche, um die Konsistenz zwischen nationalen Standards sicherzustellen.
Geschichte
Ursprünge der Französischen Revolution
Das Kilogramm wurde erstmals 1795 während der Französischen Revolution als die Masse von einem Kubikdezimeter (einem Liter) Wasser bei der Temperatur von schmelzendem Eis definiert. Diese praktische Definition war Teil des umfassenderen Bestrebens, ein rationales, dezimalbasiertes Messsystem zu schaffen, das als universeller Standard dienen konnte. Die revolutionäre Regierung strebte an, das chaotische Flickwerk feudaler Messsysteme — allein in Frankreich gab es über 800 verschiedene Maßeinheiten — durch einen einzigen kohärenten Rahmen zu ersetzen, der auf der Natur basierte.
1799 wurde das Kilogramme des Archives, ein solides Platinartefakt, von dem französischen Goldschmied und Instrumentenbauer Nicolas Fortin unter der Leitung des Chemikers Antoine Lavoisier und des Mathematikers Louis Lefèvre-Gineau hergestellt. Dieser Zylinder, der in Höhe und Durchmesser 39 mm misst, wurde in den Archives de la République hinterlegt und diente 90 Jahre lang als definitiver Massestandard.
Der Internationale Prototyp
1875 wurde das Meterabkommen von 17 Nationen unterzeichnet, das das Internationale Büro für Maß und Gewicht (BIPM) in Sèvres, nahe Paris, gründete. Das Abkommen mandierte die Schaffung neuer, präziser internationaler Prototypen. 1889 ersetzte die Erste Allgemeine Konferenz für Maß und Gewicht (CGPM) das Kilogramme des Archives durch den Internationalen Prototyp des Kilogramms (IPK), einen Zylinder aus 90 % Platin und 10 % Iridium, der 39,17 mm hoch und 39,17 mm im Durchmesser war. Der IPK — informell bekannt als "Le Grand K" oder "Big K" — und seine sechs offiziellen Kopien wurden unter drei ineinander geschachtelten Glockengläsern in einem klimatisierten Tresor im BIPM aufbewahrt.
Vierzig Replikate des IPK wurden hergestellt und an die unterzeichnenden Nationen als nationale Prototypen verteilt. Diese Replikate wurden regelmäßig nach Sèvres zurückgebracht, um mit dem IPK in einem Prozess zu vergleichen, der als "periodische Überprüfung" bekannt ist. Die dritte Überprüfung, die 1988-1992 abgeschlossen wurde, ergab besorgniserregende Ergebnisse: Die Massen der nationalen Kopien hatten sich im Laufe von 100 Jahren um bis zu 50 Mikrogramm vom IPK entfernt. Noch besorgniserregender war, dass es unmöglich war zu bestimmen, ob die Kopien an Masse zugenommen hatten oder der IPK Masse verloren hatte — oder eine Kombination aus beidem.
Der Bedarf an Neudefinition
Diese Instabilität war tief problematisch, da das Kilogramm, als die letzte SI-Einheit, die durch ein physisches Artefakt definiert war, grundlegende Unsicherheit in alle Messungen einführte, die davon abhingen. Da das Newton, Pascal, Joule, Watt und viele andere abgeleitete Einheiten vom Kilogramm abhängen, propagierte jede Abweichung in der Masse des IPK durch das gesamte System. Anfang der 2000er Jahre war sich die Metrologie-Community einig, dass das Kilogramm in Bezug auf eine fundamentale Konstante der Natur neu definiert werden muss.
Der Aufwand, das Kilogramm neu zu definieren, dauerte mehr als zwei Jahrzehnte und umfasste zwei unabhängige experimentelle Ansätze. Bryan Kibble am National Physical Laboratory des Vereinigten Königreichs erfand 1975 die Watt-Balance (später zu Ehren seines Todes 2016 in Kibble-Balance umbenannt). Dieses Gerät gleicht mechanische und elektrische Leistung aus, um die Masse mit der Planck-Konstante zu verknüpfen. In der Zwischenzeit produzierte das Internationale Avogadro-Projekt, geleitet von der PTB in Deutschland, die weltweit perfekteste Kugel — eine 1-kg-Kugel aus isotopisch angereichertem Silizium-28 — um die Avogadro-Konstante mit beispielloser Präzision zu bestimmen. Beide Methoden konvergierten bis 2017 auf konsistente Werte der Planck-Konstante.
Die Neudefinition von 2019
Am 16. November 2018 stimmten auf der 26. Allgemeinen Konferenz für Maß und Gewicht, die im Palais des Congrès in Versailles stattfand, Vertreter von 60 Nationen einstimmig dafür, das Kilogramm neu zu definieren, indem die Planck-Konstante genau auf 6.62607015 × 10⁻³⁴ J·s festgelegt wurde. Die neue Definition trat am 20. Mai 2019 — dem Weltmetrologietag — in Kraft. Der IPK bleibt in seinem Tresor im BIPM, ist aber jetzt ein Museumsstück und kein definierender Standard mehr.
Das Wort "Kilogramm" stammt vom französischen "kilogramme," das aus dem griechischen "chilioi" (tausend) und dem spätlateinischen "gramma" (ein kleines Gewicht) konstruiert wurde. Trotz des Präfixes "kilo-" wurde das Kilogramm, nicht das Gramm, als SI-Basiseinheit der Masse gewählt, da der ein-Kilogramm-Platinstandard viel praktischer herzustellen und zu warten war als ein ein-Gramm-Artefakt.
Aktuelle Verwendung
Im Handel und Gewerbe
Das Kilogramm ist die Standardmasseinheit, die in fast jedem Land der Welt verwendet wird. Es ist die gesetzliche Maßeinheit für Handel, Gewerbe und Kennzeichnung in allen Ländern, die das metrische System übernommen haben, zu dem praktisch jede Nation auf der Erde gehört. Lebensmittel, Körpergewicht, Versandpakete und industrielle Materialien werden alle häufig in Kilogramm gemessen. In der Europäischen Union müssen alle verpackten Waren ihr Gewicht in Gramm oder Kilogramm anzeigen, und Preisschilder auf Märkten und in Supermärkten beziehen sich auf Kilogramm als die Standardmaßeinheit.
In Wissenschaft und Technik
In Wissenschaft und Technik ist das Kilogramm grundlegend und allgegenwärtig. Es erscheint in Berechnungen, die Kraft (Newton = kg·m/s²), Druck (Pascal = kg/m·s²), Energie (Joule = kg·m²/s²) und Leistung (Watt = kg·m²/s³) betreffen. Medizinische Dosierungen werden basierend auf der Körpermasse des Patienten in Kilogramm berechnet — beispielsweise werden viele Medikamente in Milligramm pro Kilogramm Körpergewicht verschrieben. Chemische Formulierungen spezifizieren Reagenzmengen in Gramm und Kilogramm. Die Luft- und Raumfahrttechnik stützt sich auf kilobasierte Messungen für Treibstofflasten, Nutzlastkapazitäten und Schubberechnungen. Das Kilogramm ist auch in der Materialwissenschaft von entscheidender Bedeutung, wo die Dichte als Kilogramm pro Kubikmeter ausgedrückt wird.
In den Vereinigten Staaten
Die Vereinigten Staaten sind eines der wenigen Länder, die das Kilogramm nicht als ihre primäre Masseinheit im Alltagsgeschäft verwenden, sondern stattdessen das Pfund bevorzugen. Das US-Pfund ist jedoch seit 1959 gesetzlich in Bezug auf das Kilogramm definiert (1 lb = 0.45359237 kg genau), und Kilogramm werden in amerikanischen wissenschaftlichen, militärischen und medizinischen Kontexten weit verbreitet verwendet. Die US-Pharmazeutik verwendet beispielsweise metrische Einheiten. Das US-Militär hat das metrische System für Logistik und Operationen übernommen, und die NASA verwendet metrische Einheiten für alle Raumfahrzeugdesigns und Missionsplanungen — eine Politik, die nach dem Verlust des Mars Climate Orbiter im Jahr 1999, der durch einen Umrechnungsfehler zwischen Pfund-Kraft und Newton verursacht wurde, verstärkt wurde.
Im internationalen Handel und Versand ist das Kilogramm der universelle Standard. Luftfrachtkosten werden weltweit pro Kilogramm berechnet, und das Internationale Einheitensystem dient als gemeinsame Messsprache für den globalen Handel. Selbst in Ländern, die im Inland nicht-metrische Einheiten verwenden, wird das Kilogramm für internationale Transaktionen, Zollanmeldungen und wissenschaftliche Zusammenarbeit verwendet.
Everyday Use
In der Küche
In der Küche sind das Kilogramm und seine Untermultiplikationen unverzichtbar. Rezepte weltweit geben Zutaten in Gramm und Kilogramm an — ein Standardlaib Brot benötigt etwa 500 g Mehl, ein Kilogramm Zucker ist ein Grundnahrungsmittel in der Speisekammer, und Butter wird in metrischen Ländern typischerweise in 250 g Blöcken verkauft. Digitale Küchenwaagen, die auf Gramm kalibriert sind, bieten die Präzision, die beim Backen erforderlich ist, wo genaue Messungen das Ergebnis direkt beeinflussen. Professionelle Köche und Bäcker ziehen es fast universell vor, Zutaten nach Gewicht zu wiegen, anstatt nach Volumen zu messen, da das Gewicht konsistenter und reproduzierbarer ist.
Gesundheit und Fitness
Für Gesundheit und Fitness ist das Kilogramm die Standardmaßeinheit zur Überwachung des Körpergewichts in den meisten Teilen der Welt. Der Body-Mass-Index (BMI), das am weitesten verbreitete Screening-Tool zur Gewichtsklassifizierung, wird unter Verwendung der Masse in Kilogramm und der Höhe in Metern berechnet: BMI = Masse (kg) / Höhe² (m²). Ein BMI von 18,5 bis 24,9 wird für Erwachsene als gesund angesehen. Nährwertangaben auf Lebensmitteln in metrischen Ländern geben Energie pro 100 g oder pro Portion an, und Ernährungsrichtlinien spezifizieren empfohlene tägliche Zufuhrmengen von Makronährstoffen in Gramm. Fitnessgeräte in metrischen Ländern — Hanteln, Langhanteln, Gewichtsscheiben und Maschinen — sind in Kilogramm kalibriert, wobei Standard-Olympiascheiben 25 kg, 20 kg, 15 kg, 10 kg, 5 kg, 2,5 kg und 1,25 kg wiegen.
Einkaufen und Reisen
Beim Einkaufen begegnen Verbraucher ständig Kilogramm. Frisches Obst, Fleisch und Meeresfrüchte werden in Supermärkten und auf Bauernmärkten in ganz Europa, Asien, Afrika und Südamerika pro Kilogramm bepreist. Verpackte Waren zeigen das Nettogewicht in Gramm oder Kilogramm an. Die Gewichtsbeschränkungen für Gepäck bei Flugreisen werden in Kilogramm angegeben — typischerweise 23 kg für aufgegebenes Gepäck in der Economy-Class auf internationalen Flügen und 7 bis 10 kg für Handgepäck. Postdienste weltweit berechnen die Versandkosten basierend auf dem Gewicht in Kilogramm.
Im Reise- und Alltagslogistik ist das Kilogramm allgegenwärtig. Die Nutzlastkapazitäten von Fahrzeugen, die Gewichtsbeschränkungen von Aufzügen und die Tragfähigkeitsbewertungen von Brücken werden alle in Kilogramm (oder metrischen Tonnen) angegeben. Ein Standardbeutel Zement wiegt je nach Land 25 kg oder 50 kg. Waschmaschinen geben ihre Kapazität in Kilogramm trockener Wäsche an — eine typische Haushaltswaschmaschine verarbeitet 7 bis 9 kg. Selbst Neugeborene werden in den meisten Ländern in Kilogramm gewogen, wobei das durchschnittliche Geburtsgewicht etwa 3,5 kg beträgt.
In Science & Industry
Physik und fundamentale Konstanten
In der Physik ist das Kilogramm zentral für die Definition von Kraft, Energie und Leistung. Das zweite Newtonsche Gesetz, F = ma, definiert die Kraft in Newton, wobei ein Newton die Kraft ist, die erforderlich ist, um eine Masse von einem Kilogramm mit einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Quadratsekunde zu beschleunigen (1 N = 1 kg·m/s²). Druck wird in Pascal gemessen (1 Pa = 1 kg/m·s²), Energie in Joule (1 J = 1 kg·m²/s²) und Leistung in Watt (1 W = 1 kg·m²/s³). Das Kilogramm durchdringt somit das gesamte Gebäude der physikalischen Messung. In der Gravitationsphysik werden die Massen von Planeten und Sternen in Kilogramm ausgedrückt (die Masse der Erde beträgt etwa 5.972 × 10²⁴ kg), und Einsteins berühmte Gleichung E = mc² verknüpft die Masse in Kilogramm mit Energie in Joule durch die Lichtgeschwindigkeit.
Metrologie
In der Metrologie — der Wissenschaft der Messung selbst — hat das Kilogramm einen besonderen Platz. Die Neudefinition von 2019 war eine der bedeutendsten Errungenschaften in der Geschichte der Messwissenschaft. Nationale Metrologieinstitute auf der ganzen Welt, darunter NIST (USA), PTB (Deutschland), NPL (Vereinigtes Königreich), NRC (Kanada) und NMIJ (Japan), halten primäre Kilogrammstandards, die über Kibble-Balance-Experimente auf die Planck-Konstante zurückverfolgt werden können. Eine Kibble-Balance ist ein komplexes Gerät, das typischerweise mehrere Millionen Dollar kostet, um gebaut und betrieben zu werden, und ultra-präzise Messungen von elektrischem Strom und Spannung erfordert, die auf quantenmechanische Standards (der Josephson-Effekt für Spannung und der Quanten-Hall-Effekt für Widerstand) referenziert sind. Die relative Unsicherheit dieser Messungen beträgt etwa 1 × 10⁻⁸, was etwa 10 Mikrogramm pro Kilogramm entspricht.
Chemie und Medizin
In der Chemie und Pharmakologie sind das Kilogramm und seine Untermultiplikationen (Gramm, Milligramm, Mikrogramm) die Standardmaßeinheiten zur Quantifizierung von Reagenzien, Produkten und Dosierungen. Die molare Masse wird in Gramm pro Mol (g/mol) ausgedrückt und verbindet die makroskopische Welt der Kilogramm mit der atomaren Skala. Medikamentendosierungen werden typischerweise in Milligramm oder Mikrogramm pro Kilogramm der Körpermasse des Patienten angegeben — beispielsweise wird das häufige Anästhetikum Propofol mit 1,5 bis 2,5 mg/kg zur Einleitung verabreicht. In der forensischen Toxikologie werden die Blutalkoholkonzentration und Drogenwerte in Milligramm pro Deziliter oder Mikrogramm pro Liter gemessen, die letztlich alle auf kilobasierte Massestandards zurückverfolgt werden können.
Ingenieurwesen
Im Ingenieurwesen ist das Kilogramm entscheidend für die strukturelle Analyse, die Qualitätskontrolle in der Fertigung und die Prozessoptimierung. Bauingenieure berechnen tote Lasten und lebende Lasten in Kilogramm (oder Kilonewton), wenn sie Gebäude und Brücken entwerfen. Luft- und Raumfahrtingenieure müssen die Masse jeder Komponente auf Gramm genau kennen, um die Kraftstoffeffizienz zu optimieren — die Trockenmasse des Space Shuttles betrug etwa 78.000 kg, und jedes Kilogramm, das in der Struktur eingespart wurde, erlaubte ein zusätzliches Kilogramm an Nutzlast. In der Fertigung verwendet die statistische Prozesskontrolle Masseneinheiten in Gramm oder Kilogramm, um die Produktkonsistenz sicherzustellen, von pharmazeutischen Tabletten (typischerweise 100 bis 500 mg jeweils) bis hin zu Automobilkomponenten.
Multiples & Submultiples
| Name | Symbol | Factor |
|---|---|---|
| Microgram | μg | 0.000000001 |
| Milligram | mg | 0.000001 |
| Gram | g | 0.001 |
| Kilogram | kg | 1 |
| Metric tonne (megagram) | t | 1000 |
Interesting Facts
The International Prototype of the Kilogram (IPK), also known as "Le Grand K," was used as the world's mass standard from 1889 to 2019 — a reign of exactly 130 years. It is a platinum-iridium cylinder just 39 mm tall and 39 mm in diameter, roughly the size of a golf ball.
During the third periodic verification (1988-1992), scientists discovered that the IPK and its copies had diverged in mass by up to 50 micrograms — roughly the mass of a fingerprint. Since the IPK was the definition of the kilogram, it was technically impossible to say whether it had gained or lost mass; by definition, it was always exactly one kilogram.
A Kibble balance — the instrument used to realize the kilogram from the Planck constant — typically costs between $1 million and $3 million to build and requires a vibration-isolated, temperature-controlled laboratory to operate. As of 2024, fewer than a dozen Kibble balances exist worldwide.
The Avogadro Project created the world's most perfect sphere: a 1-kg ball of isotopically enriched silicon-28, polished to within 0.3 nanometers of a perfect sphere. If this sphere were scaled up to the size of Earth, its tallest mountain would be only 2.4 meters high.
The kilogram is the only SI base unit whose name contains a prefix. This historical quirk means that SI prefix rules are applied to the gram (milligram, microgram) rather than the kilogram, making it unique among all seven base units.
On Earth, a one-kilogram mass weighs about 9.81 newtons. On the Moon, the same kilogram would weigh only about 1.62 newtons — roughly one-sixth of its Earth weight — but its mass remains exactly one kilogram regardless of location.
The International Space Station has a mass of approximately 420,000 kg (420 metric tonnes), making it the most massive human-made object ever assembled in orbit. Its mass has been measured using the Space Acceleration Measurement System, which tracks how the station responds to known forces.
Before the 2019 redefinition, the kilogram was the only SI base unit still defined by a physical artifact. All other base units had been redefined in terms of fundamental constants by 1983, when the meter was linked to the speed of light. The kilogram held out for 36 more years.
A standard Olympic weightlifting barbell weighs exactly 20 kg for men and 15 kg for women. The heaviest single lift in competition history is the 263.5 kg clean and jerk by Lasha Talakhadze of Georgia in 2021.
The human body is roughly 60% water by mass. For a 70 kg adult, this means approximately 42 kg of water, distributed among blood plasma, interstitial fluid, and intracellular fluid.
Regional Variations
Global Metric Adoption
In the vast majority of countries worldwide, the kilogram is the sole legal unit of mass for commerce, science, and daily life. The European Union, China, India, Japan, Brazil, Russia, Australia, and virtually all nations in Africa, Asia, and South America use the kilogram exclusively. In these countries, body weight is discussed in kilograms, produce is sold per kilogram, and industrial specifications reference metric mass units. The global standardization of the kilogram has been one of the great successes of the SI system.
The United States
The United States is the most prominent exception. Americans measure body weight in pounds, buy groceries in pounds and ounces, and use tons (short tons of 2000 pounds) for large quantities. However, the US pound is legally defined as exactly 0.45359237 kg, and metric units are used in American science, medicine, the military, and international trade. US food labels are required to show both customary and metric units. Myanmar and Liberia are the only other countries that have not fully adopted the metric system, though both are in the process of transitioning.
Traditional Units in Asia and the UK
Several countries maintain traditional mass units alongside the kilogram for cultural or commercial purposes. In China, the jin (市斤) equals exactly 500 grams (0.5 kg), and the liang (两) equals 50 grams. Chinese markets often price goods per jin rather than per kilogram. In Southeast Asia, the kati (also spelled catty) is a traditional unit that varies by country: it equals 604.79 grams in Malaysia and Singapore, but 600 grams in mainland China and Taiwan. In Japan, the traditional kan (貫) equals 3.75 kg and the momme (匁) equals 3.75 grams, though these are now used mainly in specific contexts such as pearl weight (momme) and traditional crafts. In the United Kingdom, the stone (14 pounds, approximately 6.35 kg) remains the preferred unit for stating personal body weight in everyday conversation, even though metric units are used for most other purposes.