為什麼 4℃ 下 1L 水的質量是 1kg，這是巧合嗎？

01-07

原提問的描述為「常溫下1L水的質量是1kg」，但這一說法並不正確。

來吧，我告訴你，因為 1791年規定：1立方分米的純水在4℃時的質量為1kg，米是基本單位，因為它是標準，這是約定，為了更加方便的計數和描述。

很多恰好的東西並非必然，只不過是人們的一中約定，以後都用它交流就會更加方便，沒必要深究，你也找不出來高深原因的，就是方便而已。

～～～～～～～

謝謝你們，甩淚感激你們的支持。

你們這樣子，我都不敢亂答了，我要好好學習，多多貢獻乾貨。

這是因為最初的克就是用水來定義的。

1795年，法國頒布了度量衡法規。法規第五條，第四款規定：

Gramme, le poids absolu d"un volume d"eau pure égal au cube de la centième partie du mètre , et à la température de la glace fondante.

這句話的意思是說：一克是：冰融化時的溫度下，邊長為1/100 米的立方體（1立方厘米）的水的絕對重量。

後來法國人覺得克這個單位太小，於是修改為用一升（1000立方厘米，或1立方分米）水去定義千克。並且發現水在4℃時密度最大，於是修改為：水在密度最大時，一升的絕對重量是一千克。

再後來，根據這個定義做出了一件用鉑做的千克原器，以及它的一系列替身。

1875年，17個國家在法國召開公制度量衡大會，後來改用鉑銥合金製作國際千克原器，代替了之前法國的鉑制原器。

目前，在7個基本單位中，kg還是以實體原器定義的單位。米，秒之類的定義已經修改為利用物理常數進行定義。國際度量衡大會在今年（2014）會召開大會，討論用普朗克常量去重新定義kg。

回答引用自果殼網友jowtte，我只是個搬運工

有必然的因素，更有巧合的因素。

沒有壞問題，只有壞答案，實名反對一切去百度百科查了個「當時定義就這麼規定的」就來諷刺題主的答主。

1795年，法國頒布法律推行新度量衡體系時，選取1L純水在冰融化時溫度作為1kg，從此有了最初的1kg定義。此後進行過微調，但總體上是以1L水的質量定義了1kg的質量。

這個知識點，諸位查百度百科就查得到。但是，它並沒有解決問題——

為什麼恰好規定1L水而不是其他物質的質量為1kg？這也是巧合么？

請先思考——如果你負責制定新度量衡體系，你更傾向於採用何種物質的質量作為標準質量單位的定義？為什麼？將水的質量作為1標準單位，有何優勢？

僅僅說一句「規定如此」，就能解決問題咩？

故而我開篇的解答是：有必然的因素，更有巧合的因素。

18世紀90年代，適逢法國大革命，正是在風起雲湧的大革命中，來自法國科學院的一群科學家們，開始了以十進位為基礎的度量衡改革。他們摒棄了繁複的傳統度量衡體系，從頭開始進行每一個單位的設定。

負責度量衡改革的委員會裡雲集了當時最傑出的科學家，其中的拉瓦錫、拉格朗日、拉普拉斯、蒙日，我們今天都還知道他們的名字。

將水作為質量度量的基本單位，很大程度上出自拉瓦錫的建議。而用水來度量其他物質的質量，並不是在18世紀90年代制定度量衡改革時的創造，而是在此前的多年間已經長久為化學界使用。

18世紀下半葉，適逢化學革命突飛猛進之時。雖說17世紀的英國化學家波義耳已經被看做是化學之父，但波義耳的化學體系中，還存在著大量鍊金術殘留。早年傳承自古希臘的土、氣、火、水四元素體系還有著極強的統治力。

直到18世紀中期，在拉瓦錫、普利斯特里、卡文迪許等一代傑出化學家的努力下，空氣被分離出各種氣體、水被分解為氫氣和氧氣、被稱作「金屬灰」的土被還原成閃亮的金屬，拉瓦錫又通過整理大量資料以氧化燃燒學說替換掉燃素學說，了解了火的本質。傳統鍊金術四大支柱土、氣、火、水被一一折斷，新一代的化學家們終於可以騰出手來，在舊有鍊金術的廢墟上，建設真正的化學體系。

其中居功至偉的就是拉瓦錫，他的兩部作品至為重要：他先寫出《化學命名法》，把各種雜亂命名的化學物質名稱統一；又出版《化學基礎論》，將當時所知的一切化學現象納入科學框架，徹底斬斷了化學與鍊金術最後的聯繫。他做的最重要的貢獻就是——

將定量分析引入化學學科，讓化學成為了一門精密的科學。

既然化學要成為一門精密科學，對各項數據（質量、密度、濃度）的測量就成為了重中之重。

那個時候，法國通行的度量衡單位還是盎司，水也不作為單位1存在。

但化學家們為了方便比重的測量，開始最先採用水作為標準單位，來測量各項化學物質的比重。

因為，確定固體比重的最佳方法就是——泡在水裡稱量。

在拉瓦錫的《化學基礎論》中，就詳細記載過測量黃金比重的實驗：

如果我們要確定用鎚子錘平了、在空氣中重8盎司4格羅斯2又1/2格令的金的比重的話，就用一根金屬絲將其懸掛在靜流天平的天平盤之下，以便完全浸入水中並在此稱量...該金片變輕3格羅斯37格令；顯然，在水中稱量的一個物體失去的重量恰好等於排出的水的重量，及相等體積的水的重量，由此我們可以斷定，以相等的數量而言，金重4893.5格令，水重253格令，化為單位得出，水的比重為1.0000，金的比重為19.3617。

拉瓦錫繼續表示：

我們可以用同樣的方式用所有其他固體物質操作。

所以，如果還是採用盎司-格羅斯-格令系統，一切質量表達都非常繁瑣，一旦採用水作為標準單位，一切都清晰的多。

不過——用水測量固體比重的機會多麼？

壓根就不多。

因為，各項金屬的比重測一次列個標準數值就夠了，如果不是處理合金或者金屬玻璃，壓根就用不著拿水量來量去。

真正需要經常用水作為比重的是——測量液體溶液的比重。

在研究化學溶液時，用水作為比重單位，幾乎是確定各項酸鹼溶液濃度的唯一方法。

拉瓦錫的辦法是：使用靜流天平，先後用同一個小水晶球分別懸掛在水中和溶液當中來回稱量失去的重量，只需要算一個除法，就可以瞬間得到液體溶液的比重，進而得知溶液濃度。這是拉瓦錫在化學實踐中堅持採用水作為標準比重單位的原因。

故而，說必然，是因為：在18世紀90年代，正是水在化學研究中已經長期作為比重度量標準單位的既定事實，成為了之後在拉瓦錫的建議下，將1L水的質量直接定義為1kg的原因。

說是巧合，則是因為，度量衡改革的時間節點，恰好趕上化學革命的如火如荼之時。如果再早一個世紀，回到波義耳和牛頓的時代，那時候化學的定量分析還沒有走進歷史，水在比重測量當中的重要作用還沒有被大家發現，搞不好這兩個醉心鍊金術的學者，會把性質穩定又有象徵意義的黃金作為質量准石。

以及，幸運的是，金屬鈉單質的發現是在新度量衡體系確定後十年的1807年，還好，拉瓦錫不需要用浸水法，來測量金屬鈉的比重。

the end

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p.s. 對化學革命這段歷史感興趣的知友，歡迎去回聽我的知乎Live（點擊鏈接→）：知乎 Live - 啟蒙時代絕響：從百科全書到化學革命

常溫（一般認為25攝氏度）下一升純水的質量是不到1千克的，而是0.99705千克（此處默認一個大氣壓），如果題主的1L水是1千克，那只有可能是水被污染了，猜測可能是2.95克的可溶性鹽。而無色的鹽還是比較多的，具體是啥要做一系列實驗才能知道。

也有可能是2.95克的小分子有機物，而且是溶於水無色的那種，但液態或固態密度要比水大。

以上。

補充，由於分子間間隙，少量的溶質對水的體積沒有影響。

人教版八年級物理上冊 P111

大家不要嘲諷題主啊，這個問題換個提法：「按長度單位『米』的最新定義，即真空中光行進 1 秒的距離的 299 792 458 分之一，1 立方分米 4 攝氏度的水的質量，跟千克原器的質量，有差異嗎？」，應該就沒多少人知道了吧？

（多謝指正，光速改過來了。）

--- 正經的分界線 ---

好吧，有小夥伴呼籲我們正經答題，可我的原意就是幾乎沒人知道啊……要不還是強答一記？

Wikipedia (International System of Units) 告訴我們，在1793年愚蠢的地球人定義 1 米為巴黎子午線半圈長度的千萬分之一，鵝 1 千克的質量為 4 攝氏度的水，取 1 立方分米的的質量，並且製作了千克原器相當於玩遊戲存了個檔（關於千克原器的八卦詳見評論區）。後來大概是意識到子午線長度不靠譜，在 1960 年又用真空中氪的某同位素在某兩能級躍遷產生的輻射波長的多少多少倍重新定義了 1 米的長度，這個我們不用管。後來（有小夥伴提到）可能因為這麼搞光速不是整數又不爽了，在 1983 年，機智的人類直接取了真空中光行進 1 秒的距離的 299 792 458 分之一作為 1 米。請注意 1 秒的定義跟我們關係不大，我們只要關心 1 米就行了。那麼回過頭來看，用現在的 1 米的定義，測得子午線整圈（不造是不是巴黎的，假裝它是）的長度是 20 003 930 米，這也就是說，當初用來定義 1 千克的長度單位是 1 （老）米等於 20 003 930 / 2 / 10 000 000 等於 1.000 196 5 （新）米，記 k = 1.0001965，以前的米可比現在的長，看來缺斤少兩在科學界也是常事。然後，顯然原先的 1 立方分米是現在 1 立方分米的 k^3 倍。如果現在 4 攝氏度的水跟 200 多年前的 1793 年的 4 攝氏度的水是同一種水，再按定義，1 千克仍然是千克原器的質量，且假設千克原器沒有磨損的話，現在的 1 立方分米的 4 攝氏度的水，只有 k^-3 千克的質量了。也就是說，現在，水的密度不再是 1 千克每升，而是 0.999410731597649 千克每升了。

當然我的數據不一定對（幾乎一定不對），因為一來子午線長度數據並不可靠，二來自 1889 年起，千克的定義被千克原器完全確定，但我們沒法知道現在千克原器跟 1793 年 4 攝氏度水取當時巴黎子午線半圈億分之一做立方體這麼多的質量到底是嘛關係……

但無論如何可以看出來，某些同學說「因為千克是用水定義的，所以水的密度一定是那樣那樣」，這種說法並不正確，因為物理單位的定義是隨著人類對自然的認識發展演化的。（一開始按照定義，1 升水被定義為 1 千克，但後來的升和千克都重新定義過，這個關係就不存在了。）我們要堅持科學發展觀，用發展的眼光看待包括自然科學在內的一切問題（正經臉）。

所以對原題的最終回答是：「先問是不是，再問為什麼。」

我記得不是常溫，應該是4℃的水。

我就不甩初中物理課本了……

此回答僅用於補充部分答主提及的「千克」發展的歷史，手機碼字，不會引用

（話說，先用搜索引擎不是基本功嗎？）

wikipedia：

法國在1795年4月7日頒布了關於度量衡的法律，其中規定克為「在冰融化時的溫度下，體積等於邊長為一厘米（1/100米）的立方體的水的絕對重量」。[4]

由於克是一個非常小的單位，日常的商貿生活中所涉及的物品質量遠大於克；同時，基於特定體積的水定義的質量也難以方便與準確的復現，法律的實施需要一個基於該定義的實物基準。於是，人們專門製造了一件質量1000克的金屬器臨時作為千克基準。

與此同時，法國政府組織科學家開始了精確測定一立方分米（一公升[注 1] ）水的質量的工作。[4]雖然，先前法律中對千克定義選取的特定體積水的溫度點為0 ℃，這一溫度點非常穩定，但是經過數年的研究，在1799年，法國化學家路易·勒費夫爾－紀諾（法語：Louis Lefèvre-Gineau）和義大利博物學家喬萬尼·法布羅尼（義大利語：Giovanni Fabbroni）決定修改定義，取水處於最穩定的密度點時的體積（即水在密度最大時的體積），而當時測定水的密度在4 ℃時達到最大。[注 2][5]最終，他們的結論是一立方分米密度最大時的水的質量為4年前製造的千克基準器質量的99.9265%。[注 3] [6] 同年，人們以儘可能的接近（在當時的科技條件的許可的情況下）4 ℃時一立方分米水的質量為目標，製作了一件純鉑的千克原器。該原器於六月被送交法國檔案局，並於1799年12月被正式確認為「檔案局千克」（Kilogramme des Archives），千克被定義為等於它的質量。該基準器使用了九十年。

十九世紀七十年代，法國政府贊助了一系列的會議。人們在這些會議上意識到應該使用鉑銥合金而不是純鉑來製作千克原器。1875年5月20日，17個國家在法國巴黎簽署米制公約，建立公制體系（這一體系以後發展為國際單位制體系）。該公約產生了國際計量大會、國際計量委員會和國際計量局三個組織。在這之後人們製造了一批使用鉑銥合金的千克標準砝碼，其形狀是高度和直徑均為39.17mm的直立圓柱體。1889年，依照公約召開了第一次國際計量大會，批准將其中最接近檔案局千克的一件作為國際千克原器。不過，直到1901年的第三次國際計量大會上才將國際千克原器的質量定義為千克。國際千克原器於是作為千克的標準砝碼一直使用到今天。一千克標準物被保存於一口鐘形罩內，存放在國際計量局（該局位於巴黎附近的塞弗爾）。標準砝碼一直被安置在法國（巴黎塞夫爾）一座城堡中、一個防止它與外界接觸的保險箱里 [7]。

在2011年，國際度量衡大會以全體55位代表一致贊成的票數，同意根據一個物理常數來重新定義公斤，計畫預定在2018年完成。其中一個正在研究的方法，會以一個根據亞佛加厥常數（搬運工註：這個好像是阿伏伽德羅常數的另一個翻譯）而來的單位取代國際公斤原器[8]。

但是目前的研究表明，國際千克原器的質量隨著時間的推移會發生微小的變化。同時，為了防止過度的使用對國際千克原器造成損傷，國際千克原器也不能經常性使用。這些因素都給更精確地測量質量帶來不便。

目前世界上有許多科研小組試圖使用各種方法，對千克進行重新定義。相關的計劃包括將千克與阿伏伽德羅常數相聯繫，重新測定阿伏伽德羅常數，製作一個完美的硅28球體作為千克標準[9]；製造瓦特天平，通過普朗克常數質量之間的關係確定千克的大小[10]。

在2005年，國際度量衡委員會（CIPM）已經建議以基本物理常量為基礎對千克進行重新定義[11]，並於2010年10月向國際度量衡大會（CGPM）提議以普朗克常量重新定義千克。[12][13]2011年10月的國際度量衡大會第24次會議原則性同意該提議[14]，並決定將原定2015年的第25次會議提前至2014年舉行，屆時做出最終決議。[15]，2014年則決定將在2018年改由自然界的七個基礎常數換算成新的單位制度。

鏈接：https://zh.m.wikipedia.org/zh-hans/千克

如果你要說維基打不開啊，不知道啊……

百度百科：

發展介紹

發展沿革

最初的千克質量單位是由18世紀末法國採用的長度單位米推導出來的。1立方分米純水在最大密度(溫度約為4攝氏度)時的質量，就定為1千克。

1799年法國在製作鉑質米原器的同時，也製成了鉑質千克基準，保存在巴黎檔案局裡。

後來發現這個基準並不準確地等於1立方分米最大密度純水的質量，而是等於1.000028立方分米。於是在1875年米制公約會議之後，也用含鉑90%、銥10%的合金製成千克原器，一共做了三個，經與巴黎檔案局保存的鉑質千克原器比對，選定其中之一作為國際千克原器。這個國際千克原器被國際計量局的專家們非常仔細地保存在特殊的地點，用三層玻璃罩好，最外一層玻璃罩里抽成半真空，以防空氣和雜質進入。隨後又複製了四十個鉑銥合金圓柱體，經過與國際千克原器比對後，分發給各會員國（包括一些已經不存在的國家，如荷屬東印度[即今印度尼西亞]）作為國家基準，在第二次世界大戰前，擁有國際千克複製件曾是一個國家的無上榮耀。歷史上德國通過統一獲得了4個複製件，而沒收國際千克複製件也是對戰敗國的懲罰之一。跟米原器一樣，千克原器也要進行周期性的檢定，以確保質量基準的穩定可靠。

擔憂

但是,在2007年的一次檢查中，相關人員發現有118年歷史、用鉑和銥混合鑄造的圓柱形鑄件——國際千克原器減輕了大約50微克。沒有人能說出它的重量減輕的原因。雖然相關人員將這個千克原器小心地存放在巴黎附近的一個設施里，但它的重量還是發生了改變。

國際質量和測量局的物理學家裡查德·戴維斯說，與眾多複製品的平均質量相比，這個標準砝碼輕了50微克。戴維斯說：「對於這個變化，我們尚未找出任何合理的原因。還不能確定究竟是標準砝碼的材料質量變輕了，還是國家現行的通用砝碼變重了。」

鑒於以上原因，世界各地的科學家們將於11月齊聚法國巴黎，最終由來自世界各地的專業人士決定任何度量單位的變化。

重新定義提出

喬治亞理工學院物理學分校的名譽退休教授羅納德·福克斯提議從今以後克(一千分之一千克)將被嚴格地定義成18×14074481個碳-12原子的重量。至少有兩個重新定義千克的其他提議正在討論中。它們包括:1`用純硅原子球體取代鉑金和銥混合圓柱體；2`利用已知的「瓦特天平」裝置，並利用電磁能定義千克。

他們如今在尋找非實物的方式來定義千克。千克與另外6個基本單位構成了國際單位制。

其他單位還有米、秒、安培、開爾文、摩爾、坎德拉，它們如今全都不以實物參考物為依據。

試驗重點在於建立質量與普朗克常數之間的關係，以提供千克的新定義。普朗克常數是量子物理學中的基本計量單位。

國際計量局科學家邁克爾·斯托克說，被稱作「國際千克原器」的金屬塊的使用壽命即將終結。他還表示：「我們的試驗正在向前推進，但是目前就使用千克的新定義還為時過早。[1]

鏈接：https://wapbaike.baidu.com/item/國際千克原器/2545046?adapt=1fr=aladdin

這個問題看似簡單，其實遠沒大多數人想的簡單。我覺得這倒像是個釣魚問題，看看人可以有多自大和淺薄。

言歸正傳，按照我的認識，嘗試回答下這個問題。

首先說下結論，這不是巧合，因為歷史上「克」的定義就是由水而來。但嚴格來說這個問題本身不對，1L 水的質量在絕大多數情況下不嚴格等於1kg，包括在攝氏4度的條件下。

千克如何定義？

「克」最初是由水定義的。

1795年4月7日在法國頒布的關於度量衡的法律，其中規定克為「在冰融化時的溫度下，體積等於邊長為一厘米（1/100米）的立方體的水的絕對重量」。這一表述現在看來很不嚴謹，至少有2個問題：

1. 「水」是指什麼水？純凈水嗎？即使是純凈水，還需要考慮氫的同位素和氧結合成的水分子密度是不同的！所以現代國際量測標準(International measurement standard)引入了「維也納標準平均海水」的概念，測量必須以「維也納標準平均海水」為準。

2.「冰融化時的溫度」非常含糊。水結冰的條件絕不是簡單的零度即可！在1個標準大氣壓下，穩定放置的純凈水，可以在攝氏零下40度不結冰。具體原因請自行搜索「過冷水」。如果在改變氣壓條件，在100k個大氣壓，300攝氏度條件下，水仍然是結冰的！

在1799年，"在冰融化時的溫度"被修改了為「4 ℃」，這是由於當時測定水的密度在4 ℃時達到最大。這又是一個坑！因為現代測量得到的精確值是「3.984 °C 」。

為什麼會用到千克原器來定義千克？

科學是嚴謹的，因為對重量單位的定義必須極其精確，要想精確得到並測量1個標準大氣壓下，1立方厘米的攝氏3.984度的維也納標準平均海水的重量非常不容易，而且水需要容器來盛，本身又會蒸發，水作為千克原器顯然不合格。所以從1795開始，人們按照當時的認知和技術水平，陸續製造許多千克原器。

1L的水到底多重？

按照倫敦南岸大學網站上給出的IAPWS（The International Association for the Properties of Water and Steam）測量下規則，水的最大密度是999.975 kg/m3，也就是說1L水的重量是0.999975kg。

最後的坑

送給那些嘲笑別人時說水是零度結冰，100度沸騰的人。維也納標準平均海水（VSMOW）的熔點在273.1500089(10) K（0.000089(10) °C，沸點在373.1339 K（99.9839 °C）。

綜上所述，「常溫下 1L 水的質量是 1kg」可以看作一個粗略的近似，在生活中利用水的這一性質得到大致的1kg的重量完全沒有問題。但在現代的度量衡體系中不正確。

以上內容參考了維基百科以及倫敦南岸大學網站上的資料，如有謬誤請指出更正。謝謝。

不是巧合，因為水是一種神奇的物質，有很多令人匪夷所思的特性，比如，水的冰點剛好為0度，沸點剛好是100度

法國在1795年4月7日頒布了關於度量衡的法律，其中規定克為「在冰融化時的溫度下，體積等於邊長為一厘米（1/100米）的立方體的水的絕對重量」。

與此同時，法國政府組織科學家開始了精確測定一立方分米水的質量的工作。雖然，先前法律中對千克定義選取的特定體積水的溫度點為0 ℃，這一溫度點非常穩定，但是經過數年的研究，在1799年，法國化學家勒費貝-紀諾和義大利博物學家法布羅尼決定修改定義，取水處於最穩定的密度點時的體積（即水在密度最大時的體積），而當時測定水的密度在4 ℃時達到最大。最終，他們的結論是一立方分米密度最大時的水的質量為4年前製造的千克基準器質量的99.9265%。同年，人們以儘可能的接近（在當時的科技條件的許可的情況下）4 ℃時一立方分米水的質量為目標，製作了一件純鉑的千克原器。該原器於六月被送交法國檔案局，並於1799年12月被正式確認為「檔案局千克」（Kilogramme des Archives），千克被定義為等於它的質量。該基準器使用了九十年。

引自維基百科。

這個是個好問題啊！大家都知道1L水是1kg，但是很少人知道為什麼的啊！

而且不是一下子能google出來的啊。https://www.google.com/search?q=%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E5%B8%B8%E6%B8%A9%E4%B8%8B1L%E6%B0%B4%E7%9A%84%E8%B4%A8%E9%87%8F%E6%98%AF1kgoq=%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E5%B8%B8%E6%B8%A9%E4%B8%8B1L%E6%B0%B4%E7%9A%84%E8%B4%A8%E9%87%8F%E6%98%AF1kgaqs=chrome..69i57j69i61l3.783j0j7sourceid=chromees_sm=119ie=UTF-8

（剛剛在本校（美前50）物理系Ph.D.學生辦公室隨機選取了5個物理學博士學生（含中美印）問了這個問題，沒有一個人知道克或者千克曾經是用水定義的。

請問他們的物理學也都是體育老師教的嗎？）

我也真的不知道原來最初的克就是用水來定義的。

那些諷刺題主的人真的知道嗎？

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克在中文版的百度百科和維基百科還有初中物理都只是描述為「克，為質量單位，符號g，一克的重量大約相當於一立方厘米水在室溫的質量。」說的是大約啊，誰知道原來就是用水定義的啊。。

不是看到這個問題，還有現在懂了英語，我根本不會去翻英文的維基百科：「the absolute weight of a volume of pure water equal to the cube of the hundredth part of a metre, and at the temperature of melting ice.」

你們諷刺得這麼理所當然，你們真的是懂嗎？還是

我指的是那些沒有回答問題，全文只有諷刺的答案。

華生吐槽卷福，說這位夏洛克小朋友，連地球繞著太陽轉這種小常識都不知道。

而卷福理所當然的認為，這樣的知識對自己一點實際幫助都沒有，所以不需要去了解。

我能理解題主不了解這樣的常識的原因，但是同樣，我不理解題主為何會提這樣的問題。

我一直覺得，在問這種有確實答案的問題之前，需要先百度，自己查找資料。直到確信這個問題已經超出個人範圍之外，再提問。

顯然這個問題就是這樣，它的答案能夠輕鬆搜索得到，甚至乖乖的在高中課本里躺著。那麼題主能點開知乎等待答案，為何不點開搜索引擎，去主動尋求答案。

所以我大意揣測題主想知道問題答案的動機一點都不急切，連促使自己點下搜索的慾望都沒有。只是隨意的發現了這個問題，然後自己覺得有意思的，就問了。

這也難怪，大家大部分都在問題底下吐槽，不正經。我個人也絲毫沒有回答的慾望，甚至連做搬運工，去搬運百科的慾望都沒有。

於是我現在也只簡單粗暴的問一句，道理我都知道，可是為什麼一升水就是一千克呢？

嗯，我想大概是巧合吧。

首先，回答問題：就是因為最初千克這個單位是拿水定義的。別的答案已經降了許多了，我想題主應該大致是懂了。吧？

反對@覃宇的答案。他強行引入了一些本來不需要的東西來污衊千克的定義。(kg:你憑什麼污我清白)

先不論攝氏度的定義，人家說了，是密度最大的時候，也就是說你連續加熱水找到密度最大的時候就可以了，只要在攝氏度有了良好的定義以後再去標定這個是不是4攝氏度就好了啊。

以及後面，標準大氣壓也並不依賴於壓強這個單位，而是一個給定的環境，我完全可以用一定高度的水銀柱來確定一個「標準大氣壓」對不對？

而且，用水來定義千克的時候，米的定義好像是用地球的周長之類的東西來定義的，大氣壓不太清楚，估計是水銀柱之類的試驗吧。

現在，千克的定義是按照一個「千克原器」來定義的，就是說這個東西的質量定為1kg，別的東西拿來和這個比就是了。1升水質量還是1kg純粹是為了和以前用過的單位保持統一(也許不是那麼統一，但是在日常使用肯定是觸及不到這個差別的)。現在有了千克原器的kg定義，帕斯卡的定義是不是就合情合理了呢？

單位的定義是有其歷史進程的，不能把不同時期的定義湊到一起然後把科學家批判一番。隨著科學技術的進步，對單位的精度要求更高後才會對單位提出更好的定義方法。用1升水做1kg的定義的時候，可能還沒有儀器能測出來不同壓強(當時可以達到的)水體積的變化呢(這個我也不確定，歡迎打臉)。剛剛看維基百科，好像說千克又要用普朗克常數重新定義，具體我也不太清楚。

總之，還是要多學習，發現問題可以提問可以討論，但是不要急著把科學家批判一番。

牛頓瓦特愛因斯坦各位物理學祖宗在逗大夥玩呢吧？

本來沒打算答題，但是有同學說看了覃宇的答感到非常有道理，表示很迷惑，所以我來寫個答案，希望大家不要因為他的答案而感到疑惑。

是不是覺得水在零度結冰一百度沸騰也挺巧合噠。哈哈哈哈，其實都是人為規定的。

受知乎大神感染，雖然我讀書少，也試著考究一下這個問題。

首先綜合一下各位答主的答案，按因果順序排列

首先是@道化師的答案：

銫133原子基態的兩個超精細能階間躍遷對應輻射的9,192,631,770個周期的持續時間是一秒

有了時間單位秒的定義之後，在其他的定義里我們就可以引用「秒」這個量詞了。

於是就有 @減肥的前兒的答案：

光在真空中於1/299792458秒內行進的距離是一米

於是我們又有了長度單位「米」的定義，然後0.1米=1分米，長寬高各為1分米的正方體體積是1升，至此明確了「升」的定義。

接下來是 @榴槤卡同學的答案：

並且發現水在4℃時密度最大，於是修改為：水在密度最大時，一升的絕對重量是一千克。

至此，我們似乎得到了一個邏輯嚴密擲地有聲無可爭辯的「千克」定義。可是作為一個有輕度強迫的考究癖，我還是不幸看到了一升水的質量是一千克這個定義成立是有一個必要條件的，那就是——4℃！

不回答什麼是4℃就貿然定義千克等於耍流氓啊有木有？

那麼什麼是攝氏度呢？

維基百科關於攝氏溫標的定義如下：

在標準大氣壓，純水的凝固點（即固液共存的溫度）為0℃，水的沸點為100℃，中間劃分為100等份，每等份為1℃。

不幸這裡又有一個條件——標準大氣壓。強迫症註定活得辛苦啊。

根據維基百科的解釋，

1標準大氣壓=101 325 Pa（帕斯卡）。

那麼什麼是帕斯卡呢？

還是根據維基百科

1Pa=1N/m^2(牛頓每平方米）

米前面已經定義了，現在我們只要回答什麼是「牛頓」就可以完美而正確的回答「什麼是千克」這個問題了。翻出壓箱底的高中物理書：

1N=1kg·m/s^2，使1kg物體產生1m/s^2加速度的力是1N

終於寫完了，此處應有歡呼聲……

咦，好像哪裡不對？

尼瑪這裡出現了kg有木有？我們就是要考究kg的定義有木有？死循環了有木有？

不知道kg的定義→無法定義N→無法定義Pa→無法定義標準大氣壓→無法定義攝氏溫標→無法定義kg。牛頓瓦特愛因斯坦各位物理學祖宗在逗大夥玩呢吧？

常溫下水的1L水的質量不是1kg, 4℃時1L水才是1kg。

雖然我知道米和千克為什麼這麼定義，但是我最開心的還是從這點看見科學家對自然、生命、地球的愛與嚴謹的科學精神。

為什麼最初選地球的子午線的千萬分之一？

因為地球是人類的母親！因為人有10指，所以用10進位，為什麼用1000萬？因為這樣米的單位才實用。

為什麼選水？因為水是生命之源！

我覺得這是一個浪漫的故事！

同學，你應該要該清楚「單位」這個東西是怎麼來的。。。

因為千克這個單位就是這麼定義的、、、、、