化学自习室移动版

在国际单位制（SI）的七大基石中，包含了我们日常接触与科学研究中不可或缺的计量标准：长度（米）、质量（千克）、时间（秒）、电流（安培）、热力学温度（开尔文）、物质的量（摩尔）和发光强度（坎德拉）。今日，我们将聚焦于这些单位中的一个核心成员——质量单位，而生活中常见的质量单位有：吨（t）、千克（kg）、克（g）、毫克（mg）、微克（µg）等等。

定义：在国际单位制中，质量的基本单位是“千克（kg）”又作“公斤”。最初规定1立方分米的纯水在4℃时的质量为1kg。1779年，人们据此用铂铱合金制成一个标准千克原器，存放在法国巴黎国际计量局，后称国际千克原器，自2019年5月20日起，1千克将定义为“对应普朗克常数（符号是h）为6.62607015×10⁻³⁴J·s时的质量单位”。其原理是将移动质量1千克物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力，再通过质能转换公式算出质量。

下面我们就来了解一下，在日常生活中除了我们经常使用的质量单位外，还有哪些是我们所不知道的。

质量单位（从大到小）：尧吨（Yt）、泽吨（Zt）、艾吨（Et）、拍吨（Pt）、太吨（Tt）、吉吨（Gt）、兆吨(Mt)、千吨（Kt）、吨（t）、千克（kg）、克（g）、毫克(mg)、微克（µg）、纳克（ng）、皮克（pg）、飞克（fg）、阿托克（ag）、仄普托克（zg）、幺克（yg）、柔克（rg）、夸克（qg）等。

各位无需焦急，请让我细细讲述。

1.单位换算中（从大到小）：尧吨（Yt）、泽吨（Zt）、艾吨（Et）、拍吨（Pt）、太吨（Tt）、吉吨（Gt）、兆吨（Mt）、千吨（kt）、吨（t），每级单位缩小 1000倍（即 10³）。

1尧吨（Yt）=10²⁷千克（kg）

1泽吨（Zt）=10²⁴千克（kg）

1艾吨（Et）=10²¹千克（kg）

1拍吨（Pt）=10¹⁸千克（kg）

1太吨（Tt）=10¹⁵千克（kg）

1吉吨（Gt）=10¹²千克（kg）

1兆吨（Mt）=10⁹千克（kg）

1千吨（Kt）=10⁶千克（kg）

1吨（t）=10³千克（kg）

应用场景：

尧吨（Yt):太阳系行星总质量约4.5Yt。

泽吨(Zt):地球质量约6Zt。

艾吨(Et):地壳总质量约2.8Et。

拍吨(Pt):海洋总水量约1.4Pt。

太吨(Tt):全球碳排放量（年约50Tt）。

吉吨(Gt):极地冰盖总质量（南极冰盖约 26.5 × 10⁶ Gt）。

兆吨(Mt):用于描述自然或人为大规模事件（如汤加火山爆发释放能量等效约 10 Mt TNT）。

千吨(Kt):适用于人类可直观感知的宏观质量（如一艘驱逐舰排水量约 8 kt）。

吨(t):船舶载重、工业原料（如钢材）、小型货物运输。

2.单位换算中（从大到小）：千克（kg）、克（g）、毫克(mg)、微克（µg）、纳克（ng）、皮克（pg）、飞克（fg）、阿托克（ag）、仄普托克（zg）、幺克（yg）、柔克（荣托克）（rg）、亏克（亏托克）（qg），每级单位缩小 1000倍（即 10³）。

1千克（kg)=10⁰千克（kg）

1克（g）=10⁻³千克（kg）

1毫克（mg)=10⁻⁶千克（kg）

1微克（µg)=10⁻⁹千克（kg）

1纳克（ng)=10⁻¹²千克（kg）

1皮克（pg)=10⁻¹⁵千克（kg）

1飞克（fg)=10⁻¹⁸千克（kg）

1阿托克（ag)=10⁻²¹千克（kg）

1仄普托克（zg)=10⁻²⁴千克（kg）

1幺克（yg)=10⁻²⁷千克（kg）

1柔克（rg)=10⁻³⁰千克（kg）

1亏克（qg)=10⁻³³千克（kg）

应用场景：

千克(kg):从菜市场到太空实验室无处不在。

克（g):用于食品、小件物品。

毫克(mg):药品剂量（如维生素C片500mg）。

微克(µg)：激素检测（如甲状腺素0.1-5µg/dL）。

纳克(ng)：DNA测序（人类基因组单倍体≈3.2ng）。

皮克(pg)：单细胞质量（如红细胞≈1pg）。

飞克(fg)：病毒颗粒，（流感病毒≈0.1-10fg）。

阿托克(ag)：实验室可测最小质量约阿托克（ag）级，更小尺度依赖理论计算。如：纳米粒子（金纳米粒≈0.5ag）。

仄普托克(zg)：用于粒子物理、纳米科技及精密化学领域，描述基本粒子和微观结构的质量。

幺克(yg)：质子电量（≈1.67yg）。

柔克(rg)：柔克是目前SI单位制中最小的实用质量单位。如：电子质量（≈0.911rg）。

亏克(qg)：量子涨落，弦理论。

3.单位换算中（从大到小）：昆塔克（Qg）、容纳克（Rg）、尧克（Yg）、泽克（Zg）、艾克(Eg)、拍克(Pg)、太克（Tg)、吉克（Gg）、兆克（Mg）、分克（dg）、厘克（cg）。

1昆塔克(Qg)=10³⁰克

1容纳克(Rg)=10²⁷克

1尧克(Yg)=10²⁴克

1泽克(Zg)=10²¹克

1艾克(Eg)=10¹⁸克

1拍克(Pg)=10¹⁵克

1太克(Tg)=10¹²克

1吉克(Gg)=10⁸克

1兆克(Mg)=10⁶克

1分克(dg)= 10⁻¹ 克

1厘克(cg)= 10⁻² 克

应用场景：

尧克（Yg)：行星或大型天体质量估算。

泽克（Zg)：地壳板块或海洋总质量计量。

艾克（Eg)：全球水资源或冰川质量统计。

拍克（Pg)：二氧化碳年排放量、生物圈碳储量。

太克（Tg)：火山喷发物、大气污染物总量（如二氧化硫）。

吉克（Gg)：工业原料批量生产（如钢铁、水泥）。

兆克（Mg)：货物运输、车辆载重计量。

以上便是各基本单位的换算与理解。除此之外，尚有哪些质量单位呢？让我们继续探索下去。

知识拓展A:

中国传统市制单位（现代）：担、公斤、斤、两、钱、分。

1担=100斤=50千克

1公斤=2斤=1千克=1000克

1斤=10两=0.5千克=500克

1两=10钱=0.05千克=50克

1钱=10分=0.005千克=5克

1分=0.5克

担：粮食、货物计量（如“一担米”“两担柴”）。

公斤、斤：日常购物常用（如蔬菜、水果、食品零售等）

两、钱：多见于中药材等传统领域，古代1斤 = 16两（故有“半斤八两”之说）。

分：市制单位中“分”以下无官方定义的细分单位。

中国古代的质量单位（古代）：石、钧、斤、两、锱、铢、圭、粟。

1石=4钧=120斤

1钧=30斤

1斤=16两

1两=24铢

1锱=6铢

1铢=10圭

1圭=6粟

石：唐宋时期，江淮地区因实用关联（一石粮食约等于一人挑担的重量，即“一担”），民间逐渐俗读为 dàn，但官方和书面语仍保持 shí 。两种读音均有依据，选择需结合语境。若用户需严格还原历史语境，推荐 shí；若为通俗表达， dàn 更通用 。

斤：唐以前约250克，明清时期约596克，后统一为500克。

两：16两 = 1斤，1两 = 24铢（汉代至清代沿用）。

锱：1锱 = 6铢 = 1/4两（常见于成语“锱铢必较”）。

铢：汉代最小质量单位，24铢 = 1两（汉代标准)，经考古推算1铢约合现代0.65克。唐高祖武德四年（621年）铸“开元通宝”，以“钱”替代铢（1钱=10分），终结了761年的铢制货币史。

粟：“粟”在中国古代度量衡体系中，是一种极微小的质量（重量）单位，以1粒粟重约0.015克推算：1粟 ≈ 0.0025克（1铢 = 10圭 = 60粟 ≈ 0.15克，故1粟 ≈ 0.0025克）。

不同朝代1斤和1两对应大概克数：

战国/秦：1斤≈250克，1两≈15.6克

汉代：1斤≈250克，1两≈15.6克

三国（魏）：1斤≈220克，1两≈13.75克

唐代：1斤≈596~672克，1两≈37.3~42克

宋代：1斤≈640克，1两≈40克

明清：1斤≈596克，1两≈37.3克

注1：唐代推行“大制”（民用）与“小制”（官方专用），大制1斤约667克，小制1斤约222克。

特殊质量单位1：镒（yì），锊（léi）。

镒：20两或24两（说法不一），主要用于计量黄金等贵重物品。例如：黄金四十镒。

锊：西周时期3锊=20两，具体数值无明确记载，用于计量物品数量（如丝、布等），现代汉语中已罕见使用，基本淘汰，仅学术研究使用。

知识拓展B：

英制与美制单位：磅（Ib）、英石（stone）、夸特(quarter）、英担、英钱（dwt）、盎司(oz)、短吨（st）、长吨（lt）。

1磅（Ib）≈0.4536千克

1英石=14磅≈6.35千克

1夸特=2英石≈12.7千克

1英担=112磅≈50.8千克（英制）

1英担（短担）=100磅≈45.4千克（美制）

1 英钱=0.05金衡盎司≈ 1.555克

1盎司（常衡）≈18.23英钱≈28.35克

1盎司（金衡）=20英钱≈31.103克

1短吨=2000磅≈907千克（美制）

1长吨=2240磅≈1016千克（英制）

磅：用于体重、广泛用于商业标签（如食品包装）。

英石：常见于人体体重描述。

英钱：是贵金属专用计量，现代主要用于珠宝与牙科领域。

长吨：用于大宗货物（如船舶吨位）。

短吨：用于矿产、农产品贸易。

盎司（oz）：分常衡盎司（28.35克）与金衡盎司（31.103克），后者用于贵金属（如黄金）。

特殊单位2：克拉（carat）、格令（gr）、打兰（dr）。

1克拉 = 0.2克，专用于宝石质量（如钻石）。

1格令 ≈ 0.0648克，见于弹药、贵金属领域。在英制药衡体系中，格令作为微量药物（如阿司匹林）的剂量单位，1格令 ≈ 65毫克。

金衡制：1打兰 = 24格令≈1.555克；20打兰 = 1金衡盎司≈31.103克

常衡制：1打兰= 1/16常衡盎司≈1.772克；16打兰 = 1常衡盎司≈28.35克

药衡制：1打兰=60格令≈3.9克

注2:金衡制单位：主要用于计量贵金属（如黄金、白银）和宝石，是英制质量单位体系的一部分。

      常衡制单位：用于一般商品计量，1打兰≈ 1.772克。

知识扩展C:

其他国家质量单位：贯（日本传统）、公担、马克。

1贯≈3.75千克（约1000文钱的质量）

1公担=100千克（德国、法国）

1马克≈234克（已淘汰，全面转向公制）

特殊单位3： GMU、M⊙、mp。

1GMU≈10¹²M⊙

1 M⊙≈1.989×10³⁰千克（一般简化为 2.0×10³⁰千克)。

1mp≈2.17651×10⁻⁸千克(即21.7651µg）不确定度约±0.0013 μg 。

GMU:银河系质量单位，描述星系团或超大质量结构。

M⊙：太阳质量单位（Solar mass）是天文学中专门用于衡量恒星、星系等超大质量天体的标准单位，符号为 M⊙。因其数值巨大（约10³⁰千克量级），在地球或行星尺度上不适用，⊙代表太阳。

mp:普朗克质量（Planck mass，记为 mp）是理论物理学中的基本质量单位，也是被广泛认为的自然界中存在意义的最小质量单位。由三个宇宙基本常数（引力常数 G、光速 c 和约化普朗克常数 ℏ）组合定义。其更小单位是人为约定的度量工具，而普朗克质量是自然常数导出的物理极限，与时空本质直接相关。

注3：例如银河系中心黑洞质量约为400万 M⊙，某些巨椭圆星系质量可达千亿 M⊙。

最后一个问题：质量和重量是否为同一概念？它们之间存在哪些差异？

结束语：从小小的市井秤砣到遥远的太空探测器，质量单位丈量着人类文明的广度；从铱铂合金原器到量子世界的不变常数，它亦是理性思维深邃的象征。于微观粒子与宏观宇宙的交响中，质量单位恒久镌刻着我们对物质世界无穷奥秘的好奇与崇敬。