中國的度量衡
正文
中國的度量衡發展很早。大約在距今四五千年前的父系氏族社會末期,隨著人類文明的發展,私有制的形成,商品交換日益頻繁,度量衡也就應需而生。傳說黃帝“設五量”(《大戴禮記·五帝德》)、“少昊同度量,調律呂”(《世本·帝繫》)。度量衡單位最初都是和人體相關聯的:“布手知尺,布指知寸”(《孔子·家語》),“一手之盛謂之掬,兩手謂之溢”(《小爾雅》)。用這種方法計量,不僅粗略,而且因人而異,沒有一個法定的標準。《史記·夏本記》中有禹“身為度,稱以出”的記載。根據當時某名人身體某一部位的長度製造了“尺”,形成了最早的法定長度單位。商代遺址中出土了骨尺、牙尺(見彩圖),長度約合16厘米,與中等身高的人大拇指和食指伸開的指端距離相當,尺上分寸刻劃採用十進位,它和青銅器一樣,反映了當時生產和技術水平。
漢興以來,政治經濟皆如秦制,度量衡也沿用秦制。西漢末年曆律學家劉歆,將秦漢以來的度量衡制度加以整理行文,使之更加規範化、條理化,後收入《漢書·律曆志》,成為中國最早的度量衡專著。
中國古代度量衡與古代數學、物理、天文律學、建築、冶煉等科學技術的發展起著相互促進的作用。商鞅為統一秦國度量衡而製造的標準量器(公元前 344)銅方升上刻有“十六寸五分寸壹為升”,用度數審其容(見彩圖)。方升流傳至今,經過測量可以準確地得到戰國時代秦一尺的長度,反映了當時套用數學的發展。栗氏量是戰國時代齊的一件標準量器,它包括升、豆、鬴三個容量單位。《考工記》詳細記載了製作這件量器時冶煉青銅和鑄造的技術條件以及所包括的各個量的尺寸、容量和重量。器物的圓周率套用了“勾股定理”、"內方尺而圜其外"作為各個量的底面積。新王莽始建國元年(公元9年),劉歆仿栗氏量而製造的銅嘉量,設計時圓周率為 3.1547,比《周髀算經》提出的“經一而周三”向前跨進了一步(見彩圖)。南北朝時中國數學家祖沖之,求得了當時世界上最精確的圓周率,用它對新莽銅嘉量進行測算和校正。
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重量單位的規定 春秋中晚期,楚國已製造了小型衡器──木衡·銅環權,用來稱黃金貨幣。完整的一套環權共十枚,大體以倍數遞增,分別為一銖、二銖、三銖、六銖、十二銖、一兩、二兩、四兩、八兩、一斤,一銖重0.69克,一兩15.5克,一斤251.3克,十枚相加約500克,為楚制二斤(見彩圖)。中國歷史博物館藏有一支戰國時的銅衡桿,正中有拱肩提紐和穿線孔,一面顯出貫通上、下的十等分刻線,全長相當於戰國的一尺,每等分為一寸,形式既不同於天平衡桿,也有異於稱桿,很可能是界乎於天平與桿秤之間的一種衡器,現暫稱為不等臂天平,用這種衡桿稱物,可以把被稱物與權放在提紐兩邊不同位置的刻線上,即把衡桿的某一臂加長,這樣,用同一個砝碼就可以稱出大於它一倍或幾倍的重量。經過逐步發展,縮短重臂,加長力臂,就形成了秦漢以後的桿秤。戰國時期不僅廣泛使用衡器,而且有了相當完備的槓桿原理,《墨經·經下》:“衡,加重於其一旁,必垂,權,重相若也,相衡,則本短標長,兩加焉,重相若,則標必下,標得權也,長重者下,短、輕者上。”這段論述用槓桿原理對天平和桿秤作了科學的概括,提出了理論的依據。
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國際公制在中國的推行 明、清兩代採用營造、庫平度量衡制。清朝乾隆皇帝接受了西方先進科學技術,在欽定《數理精蘊》中對度量衡作了詳細的考訂,並且用萬國權度原器與營造尺庫平兩進行校驗。故宮博物院藏有乾隆時代的營造尺和庫平兩,二器同裝入一朱紅色匣內,蓋上有燙金楷書“高宗純皇帝欽定權度尺”和“戶部庫平、工部營造尺均遂舊制與萬國權度原器精校鑄造”字樣。尺上刻度以營造尺與米尺相對照,營造尺一尺相當於米制的32厘米,一兩合37.3克。
清朝光緒三十四年(1908),清政府準奏農工商部和度支部擬訂的劃一度量衡制和推行章程,並行文給駐法大使,商請國際權度局製造鉑銥合金原器和鎳鋼合金副原器,宣統元年(1909)製成後送回國。20世紀上半葉,各國相繼採納使用萬國公制,中國物理學界人士於20年代倡議改革營造庫平制,力求與萬國公製取得一致,以適應國際交流的需要。1928年,中華民國政府公布度量衡法,規定採用以“萬國公制”為標準制,並暫設輔制“市用制”作為過渡;即一公尺的三分之一為一市尺,一公升為一市升,一公斤為二市斤。由於改革後的市制適合於民眾使用習慣,又與國際公制有最簡單的換算關係,所以逐漸為民眾所接受。中華人民共和國成立後,市用制普遍通行於全國。1984年,國務院發布《中華人民共和國計量法》,推行以國際單位制為基礎並選用一些非國際單位制單位構成的中華人民共和國法定計量單位,還規定1990年以前全國完成向法定計量單位過渡。1987年又發布《中華人民共和國計量法實施細則》,法定計量單位將成為中國唯一合法的計量單位。