中国的度量衡

中国的度量衡

东方雪整理

这是从网上找来的有关古代度量衡资料

我国度量衡的历史源远流长。在约四五千年前，父系氏族社会的晚期，伴随着人类文明的进步和私有制的确立，商品交换活动日益增多，因此度量衡制度应运而生。据传，黄帝曾设立“五量”，并在《大戴礼记·五帝德》中有所记载；同时，少昊也调整了度量衡，并在《世本·帝》中有所提及。最初的度量衡单位多与人体特征相联系，如《孔子·家语》中所述“布手而知尺，布指而知寸”，《小尔雅》中则提到“一手之盛称为掬，两手则称为溢”。采用此类方式来衡量，其精度较为粗略，且因个体差异而异，缺乏统一的法律标准。《史记·夏本纪》中记载，大禹曾以自己的身体作为度量标准，进行称量。依据那个时代某位知名人士身体某部位的尺寸，人们制作出了“尺”，这成为了最早的法定长度度量标准。在商代遗址中，发掘出了骨制尺和象牙尺（如图所示，象牙尺为商代所制），其长度大约为16厘米，与一个中等身材的人拇指与食指并拢时指尖之间的距离相仿。尺子上的刻度采用了十进制，这一点与青铜器相似，共同展现了那个时期的生产技术水平。

在春秋战国时代，因各诸侯国分立，导致政权不统一，度量衡标准亦无法统一。秦始皇在公元前221年统一全国之后，为了满足生产和政治上的需求，随即实行了“统一度量衡、车轨一致、文字统一”的政策。颁布了统一度量衡的诏令，确立了严密的管理体系，这些举措有助于强化中央集权，确保了度量衡的精确与统一，为我国延续两千余年的封建社会度量衡制度打下了坚实的基础。

自汉兴至今，政治与经济均沿袭秦朝制度，度量衡亦承继秦制。西汉末期，历律学家刘歆对秦汉时期的度量衡制度进行了系统整理和编纂，使其更加规范化和系统化，最终收录于《汉书·律历志》中中国古代度量衡丘光明，成为我国最早的度量衡专著。

我国古代的度量衡技术与数学、物理、天文律学、建筑、冶炼等领域的科技进步之间存在着相互推动的关系。商鞅为了统一秦国的度量衡体系，于公元前344年制作了一种标准量器——铜方升，其上铭文为“十六寸五分寸壹为升”，通过度数来检验其容积（详见彩图中的商鞅方升，为战国时期所铸）。方升一直流传至今，经过精确测量，我们能够准确知晓战国时期秦一尺的尺寸中国古代度量衡丘光明，这一发现展现了当时数学应用的进步。栗氏量，作为战国时期齐国的一件标准量器，包含了升、豆等三个容量单位。《考工记》中对其制作过程进行了详尽记录，包括冶炼青铜和铸造的技术要求，以及各个量的尺寸、容量和重量等信息。器物在计算圆周率时，采纳了“勾股定理”以及“内方外圆”的原理来确定各量的底面积。在公元9年的新王莽始建国元年，刘歆参照栗氏的量器制作了铜嘉量，其设计中的圆周率值为3.1547，这一数值超越了《周髀算经》中“经一而周三”的提法（详见彩图中的商莽铜嘉量，新始建国元年铸造）。在南北朝时期，我国著名数学家祖冲之成功计算出了当时世界上最精确的圆周率数值，并以此为基础，对新莽时期的铜嘉量进行了精确的测量与调整。

《尚书·舜典》中记载了关于长度单位的规定：“统一时间、月份、日子的计算，以及音律、度量衡的统一。”天文学作为自然科学领域最早发展的学科之一，我国在两千多年前便开始使用圭表来测量日影，从而确定冬至和夏至。在秦汉时期，乐律尺与日常使用的尺子长度相同，大约相当于现在的23厘米。南朝时期，太史令钱乐之根据当时的尺长（约合现在的24.5厘米）重新铸造了张衡的浑天仪。隋朝的统一使得南北朝时期结束，文帝随即颁布命令，实行度量衡的统一。他选取了南朝的小尺来测量日影，而将北朝的大尺（长度为30厘米）作为官方及民间日常使用的标准尺度。随后，唐代的高僧一行（本名张遂）在测量子午线时中国的度量衡，宋代的天文官在制作圭表尺时，以及元代的天文学家郭守敬在建造观星台时所使用的量天尺，都沿用了隋唐时期的小制尺。1975年，我国的天文学历史学家在明代遗留的铜圭碎片中找到了古代量天尺的刻度，并精确测定了其尺值，结果显示每尺长度为24.525厘米，与钱乐之浑天仪的尺度完全一致。量天尺在古代我国测量日影、制定历法的过程中扮演了关键角色，在长达1300多年的历史进程中，尺值始终保持稳定，这确保了天文测量的连续性和可靠性。

在春秋中晚期的时期，楚国已经能够制造出一种名为木衡·铜环权的小型衡器，这种衡器被用于称量黄金货币。一套完整的环权共有十个，其重量依次以倍数增长，具体包括一铢、二铢、三铢、六铢、十二铢、一两、二两、四两、八两以及一斤。其中，一铢的重量约为0.69克，一两则为15.5克，一斤则重达251.3克。将这十枚环权全部相加，总重量大约为500克，这相当于楚制中的二斤重量（可参考彩图中的天平铜环权，其为战国时期所铸）。中国历史博物馆珍藏着一根战国时期的铜制衡杆，其中心部位设有拱形肩部和提纽，以及穿线孔。杆身一面刻有上下贯通的十等分刻度线，其长度与战国时期的一尺相等中国古代度量衡丘光明，每一等分单位为一寸。这种衡杆的形状既与天平衡杆不同，也与称杆有所区别，它很可能是一种介于天平和杆秤之间的测量工具，目前暂且命名为不等臂天平。使用这种衡杆进行称量时，可以将待测物品和砝码分别放置在提纽两侧的不同刻度线上，即通过调整衡杆的一臂长度，使得同一个砝码能够称出比其重量大一倍或数倍的物体。随着技术的不断进步，人们逐渐缩短了杆秤的重臂，并延长了力臂，从而形成了秦汉时期之后的杆秤。在战国时期，衡器得到了广泛的应用，同时，杠杆原理也变得相当成熟。正如《墨经·经下》所述：“当衡器的一侧加重时，必然倾斜，若两端的重量相等，则平衡，若基础较短而标尺较长，两端重量相同，则标尺必然下沉，此时标尺的重量等于所加的重量，较重的物体向下沉，较轻或较短的物体则上升。”这段论述基于杠杆原理，对天平和杆秤进行了科学的总结，并确立了理论支撑。

我国古代度量衡体系内部存在着紧密的联系，早在古代，长度就被确立为一种基础度量单位，而容量和重量则是通过长度来换算得出的。因此，如何确立一个恒定且不变的长度单位，成为了历代学者研究和争论的核心议题。《汉书·律历志》中记载：“度”的起源与黄钟的长度有关，采用子谷黍中粒的宽度作为基准，将黄钟长度的九十分之一作为一分。以九寸之长作为黄钟律管的固定音高基准，并取中等粒度的黍子，九十粒横排构成律管长度，一百粒则对应一尺长度。律管的体积以一龠作为计量单位，合龠即为合，十合合成一升。每龠黍子的重量为十二铢，二十四铢则为一两。通过物理量的自然基准中国的度量衡，度量衡得以统一，而采用数理统计与音频原理来确定长度单位的方法，在当时显得尤为先进。《汉书》中的《食货志》记载了“一寸见方的黄金，其重量达到一斤”。而在《后汉书》的《礼仪志》里，则有“一升水的重量，在冬季时为十三两”。在清朝康熙五十二年（1703年），我国制定了以金、银、铜、铅等金属为基准的长度与重量计量标准。然而，随着时间推移，人们发现金属纯度不足，导致计量精度受到影响。因此，决定改用一升纯水作为重量单位。这种方法，即通过金属和纯水的比重来确定度量衡单位量值，在世界度量衡科技发展史上，也占据着不可忽视的一席之地。

中国推行国际公制时，明清时期主要使用营造、库平的度量衡体系。清朝乾隆帝采纳了西方的先进科技，于《数理精蕴》一书中对度量衡进行了详尽的修订，同时，他还利用万国权度原器与营造尺、库平两进行了精确的比对。故宫博物院珍藏了乾隆年间的营造尺和库平两，这两件器具被一同放置在一个朱红色的盒子里，盒盖上的烫金楷书写着“高宗纯皇帝钦定权度尺”以及“户部库平、工部营造尺均依照旧制，并与万国权度原器精确校对铸造”的字样。尺子上的刻度与营造尺和米尺进行了对照，其中营造尺一尺的长度相当于米制的32厘米，一两的重量则相当于37.3克。