《新知客》杂志：度量衡起源揭秘(组图)

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《新知客》杂志：度量衡起源揭秘(组图)
http://www.sina.com.cn 2007年06月29日 07:00 《新知客》

俗语说“没有规矩，不成方圆”，在中国的远古神话里，开天辟地的创世者伏羲和女娲，分别手执规和矩，他们“规天为图，矩地取法”，制定和维护着世界地规则与秩序。
方子晋
卡卡今天加班。忙完手头的活儿，她看了看腕上的表，20点45分，公司规定加班到21点以后就可以打车回家了，所以卡卡决定等会再走。她拿了杯子去打水喝，可饮水机上的水桶已经一滴水都不剩了，看着一旁装满水的桶，卡卡有点范怵——桶上写着“5加仑，18.9千克”，对身高158厘米，体重才45千克的卡卡来说，要把它放上饮水机，真是个挑战。后来她决定到楼下的便利店里买矿泉水喝，550毫升，2元钱一瓶。就犹豫了这么一会，已经过了21点了，卡卡赶紧收拾包出门。喝着4摄氏度的水，卡卡伸手拦住一辆 出租车，原来她会挑每千米1.2元的车，现在没得挑了，都是每千米2元。她租房子的地方离公司不远，来的时候17千米，回去时要绕个立交桥，18千米。她可以打个小盹，不过刚迷糊了一下，卡卡突然想起来，早上上班时电表里只剩4度电了，她不由哎呀一声——这一夜，不会在黑暗中度过吧？
从现在往回看，总有许多我们享之泰然和司空见惯的事情让我们吃惊，让我们感叹人类能走到目前这个地步真的不容易，比如对长度、轻重、时间进行计量的标准。
这里试图把我们正使用的度量衡标准的由来说清楚，但实在困难之极，就像要用镜头去捕捉住时间和空间上越来越远的那些人、那些事，必然会越来越模糊，并且，镜头中闪现的只可能是一个个瞬间，其他的，需要靠逻辑和想象去填满。
最早的长度标准
镜头一：公元前22世纪，中国，上古时期。两位男子在市场偶遇，他们没有名字，但互相看中了对方的东西：羊和布。他们打算以物易物。可交易结束前出了点问题，换到布的人打开布比量了一下，觉得自己亏了，布不够长，还不及他肩膀到膝盖的长度呢。换到羊的人不服气了，他明明试过的，从肩膀那儿算起，布都快到脚背了。争执半天，羊换回了布，外加一块好看的石头。但两个人都觉得不太高兴。
度量衡制度的起源和标准难以准确考量，可以肯定的是，地球各处的人最初都不约而同地选择了用身体的一部分作为衡量长度的标准，比如脚、胳膊和肘。当然，交易时两个人胳膊不一样长的情况很常见，所以很快地，就有了统一标准。史书记载，中国的五帝时代，黄帝设立了度、量、衡、里、亩五个量，夏禹以自己的身长和体重作为长度和质量的标准，治水时还制作了准绳为测量工具。
国外的考古发现也证明，他们在比较早的时期就有了长度标准，而且，随着商贸活动的开展，为了公平交易、避免欺诈，产生了计量对比表。在希腊的萨拉米那，有多利安人和雅典人脚的比较。
现代说到度量衡，是对任何表示物理量的公制单位的定义，包括温度、时间等。传统上度、量、衡是分开的，分别指长度、体积(容积)和轻重的计量标准。

在科学诞生之前就有了测量单位。而因为贸易的需要，货币，作为不同物品的统一衡量方式，结束了以物易物的时代。贝币是世界各地的主要原始货币。
越来越大的单位
镜头二：公元前1300年，中国，商代。中庚和沃壬两人是邻居，这天，他们约好去砍倒山头最高的那棵树。他们为那棵树打了赌，看两个人猜的树的长度哪个更接近树真实的尺寸，输了的得把家里盐罐里的盐都给赢家。他们量了很长时间，结果沃壬输了。
如果身体的一些部分成为了小长度的参照物，那么就很快就需要测量长距离的单位。树还不算什么，从一个村落到另一个村落的距离，该怎么衡量呢？——需要更大的衡量单位。这里自然就产生了大小单位间的换算问题。
当今世界上通用的十进位值制计数法简捷明了，而中国是最早使用十进制的国家。这可能还是从身体上来的灵感，数完两只手的手指头刚好到10。
据殷墟出土的甲骨文《卜辞》记载，约公元前1400年的商代，已有13种数字符号，除去从1至9的这9个数字之外，还有表示位数的4种符号，就是十、百、千、万。用这9个数字符号和4个位数符号，已经可以轻易表达10万以内的任何自然数。
古埃及人也采用十进制，但他们没有位值概念。古巴比伦使用的是60进位制，另外还有使用20进位制的国家。
不仅长度，体积和轻重的衡量与计算原来也大多采用十进制。
地球有多大
镜头三：大约公元前220年的一个夏至日，希腊塞恩城(现在的阿斯旺附近)和亚历山大城。很多人这天都来到塞恩城的一口深井旁，观看每年一见的奇景——正午的阳光能照到井底。大家探着头，望着井底等待的时候，在亚历山大城一座很高的尖塔下面，一位秃顶老头也在紧张地等待正午时分的到来。他盯着高塔投下的短短的影子，鼻尖冒出了汗……
这个老头是被西方称为地理学之父的埃拉托色尼(Eratosthenes)，他正在测地球的周长。他认为，阳光照到井底，表示太阳正好处于井的正上方，而同时亚历山大城的尖塔在地上投下了短短的影子，这表示太阳的光线与塔之间有夹角。塔尖、塔底和塔尖在地上的投影，三个点形成了一个三角形。这个三角形与塔底、塞恩城的井、地心三点形成的三角形是相似三角形。埃拉托色尼算出太阳光线与塔之间的夹角是7度12分，即相当于圆周角360度的1／50。由此表明，这一角度对应的地球弧长，即从塞恩城到亚历山大城的距离，应相当于地球周长的1/50。接下来，测出两城间的距离，乘以50，就得出地球的周长。埃拉托色尼测出的地球周长是25万斯达蒂(Stadium，古希腊长度单位)，也就是大约4万千米，与我们现在所知的地球周长40076千米非常接近。
埃拉托色尼还用经纬网绘制过地图，他最早把物理学的原理与数学方法相结合，创立了数理地理学。中国的考古发现中，最早的地图见于西汉初期，从地图中显示出的测量和绘制能力，令全世界人惊叹。
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