สารบัญ
กิโลกรัมเป็นหน่วยมวลอะตอม – วิธีแปลง kg เป็น amu
เคยสงสัยไหมว่าการแปลงกิโลกรัมเป็นหน่วยมวลอะตอมเป็นอย่างไร การเปรียบเทียบนี้อาจดูเหมือนเปรียบเทียบแอปเปิลกับอะตอม แต่ก็สำคัญมากในสาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์ เคมี และการวิจัยควอนตัม บทความนี้จะอธิบายทั้งสองหน่วย แสดงวิธีแปลง kg เป็นหน่วยมวลอะตอม และแชร์ข้อเท็จน่าสนใจที่เชื่อมมวลในชีวิตประจำวันกับโลกอะตอม
กิโลกรัมคืออะไร?
กิโลกรัม (kg) คือหน่วยฐานของมวลในระบบหน่วยสากล (SI) ใช้ทั่วโลกตั้งแต่ชั่งน้ำหนักของชำจนถึงการปล่อยดาวเทียม นับเป็นสะพานเชื่อมระหว่างการวัดขนาดใหญ่และขนาดจิ๋ว
ตั้งแต่ปี 2019 กิโลกรัมถูกกำหนดใหม่โดยอ้างอิงกับค่าคงที่แพลงค์ (Planck constant) ซึ่งสอดคล้องกับหลักการควอนตัม
สัญลักษณ์: kg
กำหนดโดย: ค่าคงที่แพลงค์ (h = 6.62607015 × 10⁻³⁴ จูล·วินาที)
ใช้งานใน: วิศวกรรม ฟิสิกส์ โลจิสติกส์ อุตสาหกรรม
หากต้องการแปลงหน่วยที่ใช้บ่อยอื่นๆ เช่น กรัม ปอนด์ หรือตัน ลองดู เครื่องมือแปลงน้ำหนัก ของเรา
หน่วยมวลอะตอมคืออะไร?
หน่วยมวลอะตอม (amu) หรือเขียนสั้นๆ ว่า u ใช้แสดงมวลของอะตอมและโมเลกุล อ้างอิงจากอะตอมคาร์บอน-12 โดย 1 amu เท่ากับ 1/12 ของมวลนิวเคลียสคาร์บอน-12 ทำให้เหมาะสำหรับบรรยายวัตถุระดับอะตอมในเคมี ฟิสิกส์นิวเคลียร์ และควอนตัม
สัญลักษณ์: amu หรือ u
1 amu = 1.66053906660 × 10⁻²⁷ kg
ใช้งานใน: ฟิสิกส์อนุภาค เคมีโมเลกุล รังสีฟิสิกส์
สูตรแปลงหน่วย: กิโลกรัมเป็นหน่วยมวลอะตอม
เพื่อแปลง kg เป็น amu ให้หารมวลในกิโลกรัมด้วยค่ามวลของ 1 amu ในหน่วยกิโลกรัม:
ตัวอย่าง:
1 kg ≈ 6.02214076×10^26 amu
ค่านี้สัมพันธ์โดยตรงกับค่าคงที่อาฟกาดโร (Avogadro’s constant) ที่บอกจำนวนอะตอมใน 1 โมล หากต้องการผลลัพธ์ทันที ลองใช้ เครื่องมือแปลงกิโลกรัมเป็นหน่วยมวลอะตอม ของเรา ไม่ต้องคำนวณเอง
เคยรู้หรือไม่?
กิโลกรัมเป็นหน่วยฐานเดียวใน SI ที่เคยกำหนดโดยวัตถุทางกายภาพ แต่หลังปี 2019 ก็ถูกกำหนดใหม่โดยอ้างอิงค่าคงที่แพลงค์ เพื่อความเสถียรระยะยาว
หน่วยมวลอะตอมมีความสำคัญต่อการคำนวณมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ เช่น น้ำ (H₂O) มีมวลโมเลกุลประมาณ 18.015 amu ช่วยให้นักเคมีถ่วงสมดุลปฏิกิริยาด้วยความแม่นยำระดับอะตอม
จำนวน amu ใน 1 kg (~6.022 × 10²⁶) ตรงกับจำนวนอาฟกาดโร เชื่อมมวลในชีวิตประจำวันกับโมลและปริมาณอะตอมในเคมี
งานวิจัยของ NIST ปี 2017 พบว่าการกำหนดกิโลกรัมใหม่ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวิจัยภาวะไร้น้ำหนักและการจำลองมวลอนุภาค
จากแท่งแพลทินัมสู่อะตอมคาร์บอน: ปฏิวัติการวัด
ปลายศตวรรษที่ 19 กิโลกรัมถูกแทนด้วยแท่งแพลทินัม-อิริเดียมเก็บไว้ในตู้เซฟที่ฝรั่งเศส แต่เมื่อเวลาผ่านไป วัตถุนี้สูญเสียอะตอม ทำให้ความเชื่อถือในฐานะมาตรฐานลดลง
นักวิทยาศาสตร์จึงหันไปกำหนดกิโลกรัมใหม่โดยอ้างอิงค่าคงที่แพลงค์ ซึ่งมีเสถียรภาพกว่าเชื่อมโยงกับฟิสิกส์ควอนตัม ในปี 2019 กิโลกรัมจึงถูกกำหนดใหม่อย่างเป็นทางการเช่นเดียวกับหน่วยมวลอะตอมที่อ้างอิงอะตอมคาร์บอน
การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญ ตอนนี้กิโลกรัมและ amu อยู่ร่วมกับระบบการวัดที่ครอบคลุมตั้งแต่ระดับจักรวาลจนถึงอะตอม ภายใต้กฎทางกายภาพที่ไม่เปลี่ยนแปลง
สรุป
การแปลงกิโลกรัมเป็นหน่วยมวลอะตอมอาจดูเหมือนเรื่องวิทยาศาสตร์เล่นๆ แต่จริงๆ แล้วเป็นสะพานเชื่อมโลกที่ตาเห็นกับโลกที่เล็กจนมองไม่เห็น ไม่ว่าคุณจะเรียนเคมี ทำงานฟิสิกส์ หรือแค่อยากเข้าใจมวลในระดับอะตอม การแปลงนี้จะเปิดมุมมองใหม่ให้คุณ
ตั้งแต่ถุงช้อปปิ้งจนถึงอนุภาคย่อย มวลมีความสำคัญ และใน Jetcalculator ความแม่นยำยิ่งสำคัญ
สำรวจ เครื่องมือแปลงหน่วย เพิ่มเติม หรือเจาะลึก เครื่องมือแปลงน้ำหนัก ของเรา
