Grundläggande

Specifik vikt (även känd som ”relativ densitet”) är förhållandet mellan vikten av en sten i luften och vikten av en lika stor volym i vatten. Konventionellt är vattentemperaturen 4° C och standardatmosfären eftersom vattnets densitet är störst under dessa förhållanden. Förhållanden i rumstemperatur är lämpliga för gemologiska ändamål, eftersom den lilla skillnaden i vattnets densitet kommer att ha liten effekt på avläsningarna (mätt till andra decimalen).

Då den specifika gravitationen är relativ till ett föremåls vikt i luft och dess vikt i vatten, är den ett förhållande och uttrycks inte i enheter (såsom kg/m³). Till exempel är SG för diamant = 3,52 (medan densiteten för diamant = 3,52 g/cm³).

I gemologi bestäms den specifika gravitationen vanligen med hjälp av en apparat som bygger på Archimedes princip.
Archimedes princip (eller flytkraftslagen) säger att: den uppåtgående kraften på ett nedsänkt föremål är lika med vikten av den förskjutna vätskan.
Detta kan låta komplicerat, men det är en ganska enkel men ändå briljant lag.

Tänk på två bollar med samma vikt men med olika specifik vikt, till exempel en guldkula på 10 gram och en silverkula på 10 gram. Guldkulan har en sg på 19,3, medan silver har en sg på 10,5.
Eftersom guld har en sg som är nästan dubbelt så stor som silver, kan man tänka sig att guldkulan på 10 gram kommer att vara mindre än silverkulan på 10 gram. Med andra ord kommer guldkulan att ha en mindre volym än silverkulan.
När du hänger båda kulorna i vatten (nedsänkta) så kommer silverkulan att tränga undan mycket mer vatten än guldkulan på grund av sin större volym.

Vatten har sg 1, så vikten av en kubikcentimeter vatten är 1 gram (egentligen 0,0098 Newton, men gram används för enkelhetens skull). Genom lite enkel matematik kan vi beräkna bollarnas volym. Guldkulans volym är 0,52 kubikcentimeter och silverkulans volym är 0,95 kubikcentimeter (volym är massa dividerat med densitet).
Därav kan vi dra slutsatsen att silverkulan kommer att tränga undan 0,95 kubikcentimeter vatten, som väger 0,95 gram. Den gyllene bollen kommer att tränga undan 0,52 gram vatten (eftersom 1 kubikcentimeter vatten väger 1 gram).

Nu tillbaka till Archimedes princip: den uppåtgående kraften på ett nedsänkt föremål är lika med vikten av den trängda vätskan (vätskan är vatten i det här fallet). Silverkulan förskjuter en högre vikt av vatten, så den kommer att uppleva en större uppåtriktad kraft än den gyllene kulan och kommer att stiga högre upp i vattnet när den är nedsänkt.

Ett vanligt misstag är att släppa föremålet i vattnet på ett sätt som gör att det sjunker till botten. Det kan inte fungera i det fallet eftersom det då inte längre är ”nedsänkt”.