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2017年12月19日 星期二

丁酉(鸡)年十一月初二

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  中国的度量衡发展很早。大约在距今四五千年前的父系氏族社会末期,随着人类文明的发展,私有制的形成,商品交换日益频繁,度量衡也就应需而生。传说黄帝“设五量”(《大戴礼记·五帝德》)、“少昊同度量,调律吕”(《世本·帝繫》)。度量衡单位最初都是和人体相关联的:“布手知尺,布指知寸”(《孔子·家语》),“一手之盛谓之掬,两手谓之溢”(《小尔雅》)。用这种方法计量,不仅粗略,而且因人而异,没有一个法定的标准。《史记·夏本记》中有禹“身为度,称以出”的记载。根据当时某名人身体某一部位的长度制造了“尺”,形成了最早的法定长度单位。商代遗址中出土了骨尺、牙尺(见彩图),长度约合16厘米,与中等身高的人大拇指和食指伸开的指端距离相当,尺上分寸刻划采用十进位,它和青铜器一样,反映了当时生产和技术水平。

中国的度量衡

  春秋战国时期,由于诸侯割据,政权分散,度量衡也无法保持一致。秦始皇统一全国(公元前221)后,为适应生产和政治的需要,即推行“一法度衡石丈尺,车同轨,书同文字”。颁发了统一度量衡诏书,制定了一套严格的管理制度,这些措施有利于中央集权,保证了度量衡的准确一致,为中国两千多年封建社会的度量衡制奠定了基础。
  汉兴以来,政治经济皆如秦制,度量衡也沿用秦制。西汉末年历律学家刘歆,将秦汉以来的度量衡制度加以整理行文,使之更加规范化、条理化,后收入《汉书·律历志》,成为中国最早的度量衡专著。
  中国古代度量衡与古代数学、物理、天文律学、建筑、冶炼等科学技术的发展起着相互促进的作用。商鞅为统一秦国度量衡而制造的标准量器(公元前 344)铜方升上刻有“十六寸五分寸壹为升”,用度数审其容(见彩图)。方升流传至今,经过测量可以准确地得到战国时代秦一尺的长度,反映了当时应用数学的发展。栗氏量是战国时代齐的一件标准量器,它包括升、豆、鬴三个容量单位。《考工记》详细记载了制作这件量器时冶炼青铜和铸造的技术条件以及所包括的各个量的尺寸、容量和重量。器物的圆周率应用了“勾股定理”、"内方尺而圜其外"作为各个量的底面积。新王莽始建国元年(公元9年),刘歆仿栗氏量而制造的铜嘉量,设计时圆周率为 3.1547,比《周髀算经》提出的“经一而周三”向前跨进了一步(见彩图)。南北朝时中国数学家祖冲之,求得了当时世界上最精确的圆周率,用它对新莽铜嘉量进行测算和校正。

中国的度量衡中国的度量衡

  长度单位的规定 《尚书·舜典》:“协时月正日,同律度量衡。”天文学是自然科学发展得最早的学科之一。早在两千多年前中国就用圭表来测日影,定冬至和夏至。秦汉时乐律尺与日常用尺同长,约合今23厘米,南朝太史令钱乐之依照当朝尺长(合今24.5厘米)更铸张衡浑天仪。隋文帝统一南北朝后,下令统一度量衡,而用南朝小尺测日影,用北朝大尺(长30厘米)作为官民日常用尺,此后,唐代僧一行(名张遂)测量子午线,宋代司天监的圭表尺,元代郭守敬造观星台所标的量天尺都采用了隋、唐小制。1975年,中国天文史家从明代制造的铜圭残件上发现了当时量天尺的刻度,并考定了尺值,每尺长24.525厘米,与钱乐之浑天仪尺度正相符。量天尺为中国古代测日影、定历法起了重要作用,在长达1300多年的历史时期,尺值基本上恒定不变, 从而保证了天文测量的连续性和稳定性。
  重量单位的规定 春秋中晚期,楚国已制造了小型衡器──木衡·铜环权,用来称黄金货币。完整的一套环权共十枚,大体以倍数递增,分别为一铢、二铢、三铢、六铢、十二铢、一两、二两、四两、八两、一斤,一铢重0.69克,一两15.5克,一斤251.3克,十枚相加约500克,为楚制二斤(见彩图)。中国历史博物馆藏有一支战国时的铜衡杆,正中有拱肩提纽和穿线孔,一面显出贯通上、下的十等分刻线,全长相当于战国的一尺,每等分为一寸,形式既不同于天平衡杆,也有异于称杆,很可能是界乎于天平与杆秤之间的一种衡器,现暂称为不等臂天平,用这种衡杆称物,可以把被称物与权放在提纽两边不同位置的刻线上,即把衡杆的某一臂加长,这样,用同一个砝码就可以称出大于它一倍或几倍的重量。经过逐步发展,缩短重臂,加长力臂,就形成了秦汉以后的杆秤。战国时期不仅广泛使用衡器,而且有了相当完备的杠杆原理,《墨经·经下》:“衡,加重于其一旁,必垂,权,重相若也,相衡,则本短标长,两加焉,重相若,则标必下,标得权也,长重者下,短、轻者上。”这段论述用杠杆原理对天平和杆秤作了科学的概括,提出了理论的依据。

中国的度量衡

  中国古代度量衡制的内在联系 中国古代很早就以长度作为一个基本量,容量、重量都由长度推导出来,因此如何确定一个恒定不变的长度单位,成为历代探讨和争论的重要课题。《汉书·律历志》:度“本起于黄钟之长,以子谷秬黍中者,一黍之广度之,九十分黄钟之长,一为一分”。即以固定音高的黄钟律管的长度定为九寸,并选用中等大小的黍子,横排九十粒为黄钟律管之长,一百粒恰合一尺,律管的容积为容量单位一龠,合龠为合,十合为升,一龠之黍重十二铢,二十四铢为两,使度量衡三者都建立在物理量的自然基准上,这种用数理统计和音频原理定长度单位的方法,在当时是十分先进的。《汉书·食货志》还记有“黄金方寸,而重一斤”。《后汉书·礼仪志》中有“水一升,冬重十三两”。清朝康熙五十二年(1703)规定以金、银、铜、铅等金属作为长度和重量的标准,后来发现由于金属纯度不高,影响标准的精度,改用一升的纯水作为重量标准,这些利用金属和纯水比重来确定度量衡单位量值的方法,在世界度量衡科技史上也都占有一定的地位。
  国际公制在中国的推行 明、清两代采用营造、库平度量衡制。清朝乾隆皇帝接受了西方先进科学技术,在钦定《数理精蕴》中对度量衡作了详细的考订,并且用万国权度原器与营造尺库平两进行校验。故宫博物院藏有乾隆时代的营造尺和库平两,二器同装入一朱红色匣内,盖上有烫金楷书“高宗纯皇帝钦定权度尺”和“户部库平、工部营造尺均遂旧制与万国权度原器精校铸造”字样。尺上刻度以营造尺与米尺相对照,营造尺一尺相当于米制的32厘米,一两合37.3克。
  清朝光绪三十四年(1908),清政府准奏农工商部和度支部拟订的划一度量衡制和推行章程,并行文给驻法大使,商请国际权度局制造铂铱合金原器和镍钢合金副原器,宣统元年(1909)制成后送回国。20世纪上半叶,各国相继采纳使用万国公制,中国物理学界人士于20年代倡议改革营造库平制,力求与万国公制取得一致,以适应国际交流的需要。1928年,中华民国政府公布度量衡法,规定采用以“万国公制”为标准制,并暂设辅制“市用制”作为过渡;即一公尺的三分之一为一市尺,一公升为一市升,一公斤为二市斤。由于改革后的市制适合于民众使用习惯,又与国际公制有最简单的换算关系,所以逐渐为民众所接受。中华人民共和国成立后,市用制普遍通行于全国。1984年,国务院发布《中华人民共和国计量法》,推行以国际单位制为基础并选用一些非国际单位制单位构成的中华人民共和国法定计量单位,还规定1990年以前全国完成向法定计量单位过渡。1987年又发布《中华人民共和国计量法实施细则》,法定计量单位将成为中国唯一合法的计量单位。

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更新时间 : 2009-01-25

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