計(jì)量是指實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動。以“度量衡”為主要內(nèi)容的中國古代計(jì)量,發(fā)展源遠(yuǎn)流長,從夏商周時(shí)期初步形成,至秦漢確立獨(dú)具特色的理論,經(jīng)過長時(shí)期的調(diào)整和發(fā)展,在近代西方科技的影響下完成了它的轉(zhuǎn)型。
萌生初建
中國的古代計(jì)量,其起源可追溯到原始社會末期。傳說在黃帝時(shí)代已發(fā)明了以干支記日、月,設(shè)衡、量、度、畝、數(shù)之五量;堯時(shí)命羲、和二人參照日、月、星辰定歷法;舜“協(xié)時(shí)月日正,同律度量衡”;禹治理水患,劃分九州,以規(guī)矩準(zhǔn)繩為測量工具,“聲為律,身為度,稱以出”,以身長和體重作為度和衡重的標(biāo)準(zhǔn)。
進(jìn)入夏朝后,國家政權(quán)的確立,推動了計(jì)量的發(fā)展。商周時(shí)期,計(jì)量的應(yīng)用更加普及,出現(xiàn)了度量衡器具和計(jì)量年月日的歷法,河南安陽出土的商代骨尺一支、牙尺二支,是目前中國所見最早的測長工具。周朝強(qiáng)化了計(jì)量的政治含義,使其成為統(tǒng)治象征,周公“朝諸侯于明堂,制禮作樂,頒度量,而天下大服”。周代朝廷中設(shè)有掌管度量衡事務(wù)的官員:一是“內(nèi)宰”,職責(zé)在于頒發(fā)度量衡標(biāo)準(zhǔn)器;二是“大行人”,負(fù)責(zé)校正諸侯國度量衡標(biāo)準(zhǔn)器;三是“合方氏”,職責(zé)在于“掌達(dá)天下之道路,通其財(cái)利,同其數(shù)器,壹其度量。”
統(tǒng)一成型
春秋戰(zhàn)國時(shí)期,計(jì)量技術(shù)迅速發(fā)展起來。但諸侯割據(jù),使得度量衡制度十分混亂,秦孝公十八年(前344),商鞅借鑒齊國量制,監(jiān)制了標(biāo)準(zhǔn)銅方升,推行統(tǒng)一的度量衡制。秦二十六年(前221),秦始皇統(tǒng)一全國后,頒布統(tǒng)一度量衡的詔令,規(guī)定凡“舟輿所載,日月所照”都要遵照執(zhí)行,把商鞅在秦實(shí)施一百多年的度量衡單位制推行到全國。秦代形成的統(tǒng)一的度量衡制度,在西漢得到了繼承和發(fā)展。
迨至西漢末年,王莽把持政權(quán),他讓律歷學(xué)家劉歆進(jìn)行了一次修訂度量衡的工作。劉歆總結(jié)了先秦以來的度量衡制度,對單位系列、進(jìn)位關(guān)系、單位量值、標(biāo)準(zhǔn)器型式以及管理制度做了歸納整理,并采用以音律校驗(yàn)黃鐘律管的長度,以度審容,以黍的容重定衡重的方法,厘定度量衡三個(gè)單位量的標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)制造了一批度量衡標(biāo)準(zhǔn)器,并在此基礎(chǔ)上完成了著作《審度·嘉量·權(quán)衡》。
劉歆主持的這次音律、度量衡的考證十分詳細(xì)完整,成為后世兩千余年各朝各代度量衡建制或改革的圭臬。
調(diào)整發(fā)展
三國、兩晉,南北朝時(shí)期,國家長期處于分裂局面,度量衡單位量值出現(xiàn)了“南人適北,視升為斗”的混亂情況。此時(shí)期的劉徽、祖沖之等科學(xué)家,推動了度量衡技術(shù)的進(jìn)步,劉徽發(fā)明了“割圓術(shù)”,祖沖之運(yùn)用這一方法,得出了精確到小數(shù)點(diǎn)后六位有效數(shù)字的圓周率數(shù)值,并據(jù)此糾正了劉歆設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)器時(shí)在計(jì)算上的失誤。公元581年隋文帝建立隋朝,隋文帝制定出了“大小二制”使度量衡再度統(tǒng)一。唐代李淳風(fēng)考訂了歷代度量衡的發(fā)展演變,將風(fēng)定為八級,成為世界上第一個(gè)給風(fēng)定級的古代科學(xué)家。宋代的劉承珪創(chuàng)制了精巧的小型桿秤——戥子,精密的戥秤,如今各大藥房都還在延續(xù)使用。
元代科學(xué)家郭守敬制作觀天用儀器,包括簡儀、仰儀及圭表,其中簡儀為當(dāng)時(shí)世上最先進(jìn)的天文儀器,其獨(dú)立的赤道裝置,也成為世上最早的赤道儀。明代的朱載堉對歷代度量衡科學(xué)做了系統(tǒng)的整理,提出了一系列管口校正的計(jì)算方法和計(jì)算公式,他創(chuàng)建的十二平均律,被廣泛應(yīng)用在世界各國的鍵盤樂器上,被譽(yù)為“鋼琴理論的鼻祖”。清康熙親自累黍定尺,對度量衡科學(xué)進(jìn)行了深鉆細(xì)研,很巧妙地為當(dāng)時(shí)清營造尺的尺度標(biāo)準(zhǔn)找到了依據(jù),也為整個(gè)度量衡體系的標(biāo)準(zhǔn)找到了依據(jù)。
近代轉(zhuǎn)型
到了晚清,外國經(jīng)濟(jì)侵略加劇,出現(xiàn)了喪權(quán)辱國的海關(guān)度量衡,各國度量衡制度也紛紛輸入中國,同時(shí),西方科學(xué)技術(shù)的傳入,要求晚清政府需用國際先進(jìn)計(jì)量科學(xué)技術(shù)對中國古代度量衡進(jìn)行統(tǒng)一改造,但不久辛亥革命爆發(fā),清王朝覆滅,清廷的度量衡改革隨之夭折。
民國成立后,新政府頒布《權(quán)度法》直接采用米制,開始度量衡改革,但由于社會的動蕩,政府無力推行《權(quán)度法》,民國初年的度量衡改革只能無果而終。1927年南京國民政府成立后,隨即開始了度量衡改革,次年,國民政府頒發(fā)《中華民國權(quán)度標(biāo)準(zhǔn)方案》,1929年頒布《中華民國度量衡法》,成立全國度量局和度量衡檢定人員養(yǎng)成所,進(jìn)行度量衡劃一推廣工作,新的度量衡制度得到了較好的貫徹執(zhí)行。至此,建立在樂律累黍?qū)W說基礎(chǔ)之上的傳統(tǒng)度量衡理論和制度徹底完成了其歷史使命,中國古代計(jì)量完成了近代轉(zhuǎn)型。
作者:鄧智旺 中國計(jì)量大學(xué)
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