度量衡的产生及混乱分析、公制的发展——读李开周、孔羽著《度量衡简史》

度量衡不仅是人类认识世界的参考依据,也是人类文明发展程度的标尺。这本《度量衡简史》梳理了常见度量衡的起源和演变,并探讨了度量衡对人类历史的微妙影响。

一、度量衡的产生

(一)中国

古代中国的长度单位来自于手,把指节的长度定义为寸。尽力伸展手掌后,拇指尖到中指尖的距离为尺,俗称“一拃”。

容量的单位也与手有关。比如,单手容纳的水量叫做“溢”,双手合捧的水量叫做“掬”。一掬,就是一升。

(二)外国

古埃及将中指指尖到胳膊弯的距离定为一尺,即“肘尺”。古巴比伦和俄国也有类似的肘尺。

罗马人发现,脚掌长度大约是大脚趾宽度的12倍左右。所以他们将1寸定义为大脚趾的宽度,1尺是脚的长度。罗马军团征服英格兰后,罗马尺随之传到英国。因此,1英尺也等于12英寸,英尺的英语单词就是foot(脚)。

英国的容量以口来测量。不停地喝酒,再吐到容器里,吐2口是1小杯,吐4口是1杰克,吐8口是1及耳,吐16口是1大杯,吐32口是1品脱……这种计量方式既不卫生,也不精准。

(三)共同的特点

以上可知,人类历史上的这些长度单位,都跟人体有关,也是实际环境中便捷测量的需要。

另外,粮食的颗粒比较均衡,也曾作为参考的长度单位。现在的鞋码大小最初是由大麦来测定的:脚长等于多少粒大麦连起来的长度,就穿对应相应码数的鞋子。

二、混乱的度量衡

(一)古代

欧洲的尺寸混乱,主要是因为欧洲不统一,各国制定了不同的标准。比如“寸”这个基本单位,虽然都跟大拇指有关,却有本国君主的拇指宽度、抽样调查所得的拇指平均宽度、拇指指甲的宽度等多种标准寸。

拿破仑身高是5法尺2法寸,大约折合173厘米。英国人以5英尺2英寸来计算,他的身高大约是157厘米,莫名其妙地就成了矮子。当然,英国人的这种做法,有故意贬低对手的嫌疑。

古代中国的度量衡更加复杂,以下略作分析。

在春秋战国时期,各国的度量衡不统一,跨国交易非常不便。秦始皇统一度量衡后,仍然出现度量衡的混乱,主要表现为以下两种情况:

1. 同一个单位在同一时期存在多个标准。

比如,宋朝的尺子就有多个长度不同的标准:测量土地的量地尺、测量建筑的营造尺、裁剪布料的裁衣尺、校定音律的音律尺。

如果错用了尺子,就会出问题。王诜在移栽几棵古松时,错用了裁衣尺,而非量地尺。结果,刨土不够深,剪枝也不够长,五棵古松大半死亡,只活下来一棵。

清代的北京,官方统一使用十六两秤,但有“京平秤”、“店平秤”、“市平秤”、“公砝秤”、“漕平秤”、“库平秤”之分。各种秤的一两都不同,分别在发饷、住店、买卖粮食、兑换银钱、收缴公粮和财政结算时使用。民间则更加混乱,还有十四两秤、十二两秤等非标准的秤。

2. 同一个单位在不同时期发生了明显的变化。

从秦汉到民国,两千年的中国度量衡发展整体上呈现出膨胀的趋势,其中有两轮膨胀最为明显:第一轮膨胀发生在南北朝时期的北朝,由隋唐继承并传承到宋朝;第二轮膨胀发生在元朝,由明朝继承并传承至今。

秦汉时期,1尺在23厘米左右,1斤在250克左右,1升在200毫升左右。

隋唐时期,1尺在30厘米左右,1斤在600克左右,1升在600毫升左右。

宋元明清时,1尺又增到31厘米到33厘米。

度量衡的集体膨胀,本质上与通货膨胀一样,是政府增加赋税、加强剥削的一种手段。开国皇帝可以轻徭薄赋,而继任者面临不断扩大的财政负担,则不可能做到真的“永不加赋”。与其增加税收或者开征新税,不如改变度量衡,悄无声息地多收布匹和粮食。所以在古代中国,度量衡的膨胀是不可避免的。

相对而言,尺度膨胀并不十分明显,而重量和容量膨胀厉害。度量衡的膨胀程度不一,也是统治者尽量避免民间的反抗而刻意为之。因为老百姓容易发现长度的变化,而很难发觉秤砣和容器的细微改变。

3. 评估历史数据

因此,评估历史上的数据时,必须考虑度量衡的变化

古籍中记载的身高之所以很高,仅仅是因为古代的尺很小。像身长八尺的诸葛亮,他的真实身高应该在1.8米到1.9米之间,而非按照现代尺计得的2.67米。在评估历代的酒价时,除了酒的度数和等级,货币的等值计算以外,还要注意容量单位的变化,否则就得不出正确的结论。

此外,对史籍记载的数据也不要期望过高。

史书中记载的土地数字,并非来自实地测量,而是农民自己申报的,与实际情况相距甚远。古代中国的人口统计也同样不靠谱。官府只关注劳役和赋税,也无法派出足够的人手去做全面的统计。所以,人口的数字不仅也由老百姓自己申报,还不计入未成年人的数量。

有些历史数据极为精确,实际只是为了账面平衡的需要,没有任何实际意义。像明朝的赋税,竟然精确到了原子级别的皮米。这是因为,古代朝廷的赋税征收是自上而下,层层分解任务,必然将原来的整数分成极为细小的单位。

另外的一些数据看起来更加离奇,比如以粮食产量作为土地的面积。古代中国的数学水平有限,难以计算不规则土地的面积,加之要权衡肥沃程度的差异和公平缴纳公粮,所以才出现这种更加实用的习惯。同理,房屋交易就必须写明面积大小,这是因为房屋买卖主要发生在讲究契约的城镇,而不是乡村那种的熟人社会。

(二)现代

在现代容易出现的度量衡混乱,常常表现为不同国家和地区对常用单位的标记存在差异。

现在跨国开车常常遇到单位不一致的问题。比如,加拿大法语区的公路限速牌以公里每小时标记,而美国的速度单位是英里每小时。一个美国人到加拿大法语区,看到限速100,自然以为是不超过100英里每小时,肯定就会超速。同样使用容量的单位加仑,英制和美制的大小也不同,跨国加油就会遇到麻烦。

就算是在一个国家内的同一个地区,也可能存在多种不同体系的度量衡。在中国,快餐店的披萨是英寸规格的,服装店里的裤子则以市尺分大小。美国的度量衡更复杂,虽然也推行过公制,但普通人坚决不用公制。科学家在研究时用英制,在国际上发表前,需将数据再改换为公制。修车工人要准备公制和英制的工具各一套,分别用来修本国车和外国车。

(三)度量衡混乱的原因

一个现代国家的度量衡制度,往往保留着历史变迁留下的痕迹。像加拿大曾是英国和法国的殖民地,所以本身也分法语区和英语区,其中的法语区以公制为主,而英语区则多用英制。由于历史的原因,现在两岸三地的度量衡也有不同。香港用约598和604克两种为单位的司马斤(1斤是16两),台湾用六百克为单位的台斤(1斤是16两),大陆则用五百克为单位的市斤(1斤是10两)。

从世界范围来看,公制单位取代传统度量衡是大势所趋,但改革也需要承担巨大的成本,遭遇民间使用习惯的巨大现实阻力。所以,仍有像美国、日本这样的一些国家没有改为公制,存在多种度量衡混用的状况。

三、公制度量衡的发展

(一) 标准器实物

法国大革命爆发后,法国科学家设计了一套能被所有国家和地区接受的度量衡体系,这就是公制的由来。

公制的标准长度单位为米,一米等于地球子午线长度的两千万分之一。容量单位为升,一升对应一立方分米的容积。重量单位为千克,一千克是在标准大气压下,一升4摄氏水的重量。

科学家据此标准,用铂金等材料制作了“米原器”、国际千克原器等标准器实物。

(二) 标准的虚拟化

考虑到实物不易长期保存,这些度量衡的定义又被修订,变得虚拟化。比如,在真空的光速恒定,那么一米就等于光在真空行进1/299792458秒的距离。1千克等于普朗克常数为6.62607015×10-34 焦耳•秒时所对应的质量单位。

度量衡的这种虚拟化发展有利有弊。古老的测量依据来源于身体,所以非常直观,容易理解,并且蕴含着历史和文化。随着度量衡单位的虚拟化,普通人逐渐对度量衡失去了直观的认识,也影响人文情怀的体验。毕竟我们不能完全依赖于手机和网络来认知世界和回顾历史,还需要直接地接触和感受这真实的一切。

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