中国古代度量衡领先世界

中国古代度量衡领先世界

1、最早的度量衡器具商代骨尺

河南安阳出土的商代（公元前1600～前1046年）骨尺是目前中国所见最早的测长工具。出土的商代骨尺的长度分别为16.95、15.78、15.8厘米，相当于中等身高者伸开拇指与食指之间的距离，是商代一尺长度之参考。尺面十等分刻度线表示寸，而寸再十等分为分。

布手知尺的原型商代骨尺

图1布手知尺的原型商代骨尺

2、记载最早的度量衡标准器栗氏量

战国时期（公元前475～前211年）齐国制造的标准量器“栗氏量”，可谓应用了当时数学、物理学以及冶金等方面的最新成就而制造。栗氏量器已不存，但《考工记》中对栗氏量作了详细的叙述：“栗氏为量，改煎金锡则不耗，不耗然后权之，权之然后准之，准之然后量之，量之以为鬴〔fu釜〕，深尺，内方尺而圜其外，其实一鬴。其臀一寸，其实一豆。其耳三寸，其实一升。重一钧。其声中黄钟之宫。概而不税。其铭曰：‘时文思索，允臻其极，嘉量既成，以观四国，永启厥后，兹器维则’。”

这段文字简要地阐述了制造标准量器的技术要求：铜量铸作的工艺过程、量器的形制、各器的规格、尺寸、容积以及校准的方法等。“金锡”是指青铜，即铜和锡的合金。古代度量衡器多用青铜制造。

青铜冶炼精纯之后，便可以铸成量器。

栗氏量包括鬴、豆、升三量，鬴是主体，呈圆筒形，深一尺，底面是边长为一尺的正方形外接圆。圈足深一寸，容一豆；两侧有耳，深三寸，容一升，即“以度审容”。

栗氏量不仅有尺度、有容积，还要求有一定的重量，即“重一钧”，这样便可以从一件器物上得到度量衡三个单位的量值。根据《考工记》记载，第一步“权之”，把铜锡金属按比例熔炼成青铜合金，用天平称出它的重量m；第二步“准之”，用排水法求得青铜合金的体积v，从m和v可以求出其密度ρ(ρ=m/v)；第三步“量之”，根据设计要求做出一定容量的量器模型，同样用排水法求得模型本身的体积。体积乘以密度则为此金属量器的重量。如果容量不符合设计要求，可以调节模型的厚薄，然后用模型翻砂成型，经过浇铸，修整成器，使它达到设计要求。这种用水来测定物质比重的方法与阿基米德所用方法同出一理，可是中国劳动人民用这种方法却比阿基米德至少早了一百多年。

3、现存最早的以度审容的标准量器商鞅方升

商鞅方升在公元前344年设计制造，现藏上海博物馆。由于栗氏量已失传，商鞅方升是现存最早“以度审容”的标准量器。

现存最早的以度审容的标准器商鞅方升

图2现存最早的以度审容的标准器商鞅方升

商鞅方升内口长12.4774厘米，宽6.9742厘米，深2.323厘米，

计算容积为202.15立方厘米，方升自铭16.2立方寸为一升，求得方升单位容积202.15÷16.2=12.478立方厘米/立方寸，可折算一寸长公式＝2.32厘米，一尺合23.2厘米。反之如果长度确定了下来，容量也随时可以得到。用“以度审容”的方法便于复现标准容量以推广统一的量值。这些都足以说明当时制定单位制已具有很高的科学性。

4、中国古代计量史瑰宝新莽嘉量

白居易的放言五首第三首“周公恐惧流言日,王莽谦恭下士时,假使当年身便死,一生真伪有谁知!”可谓妇孺兼知！然而，多数人只知道王莽是篡位的“巨奸”，却不知王莽在中国计量史上留下的民族瑰宝——新莽嘉量！

新莽有如刘汉，意指王莽建立的新朝，嘉量意为古代标准器。新莽嘉量是王莽新朝时期建立的古代标准器。新莽嘉量制作于公元九年。

新莽嘉量的制作材料是铜，因此，又称新莽铜嘉量，新莽嘉量外形似一个容器，由刘歆依据《考工记》中对栗氏量记载的基础上的再创造，又称刘歆铜斛。今藏台北故宫博物院。

新莽嘉量及铭文

图3新莽嘉量及铭文

新莽嘉量是一件包括了律、度、量、衡四个量的标准器：方尺、深尺是指“度”；容一鬴是指“量”；重一钧是指“衡”；声中黄钟之宫是指“律”。

新莽嘉量包括了龠、合、升、斗、斛这五个容量单位，即上为斛，下为斗，左耳为升，右耳为合、龠。每一个量又有详细的分铭，记录了各器的径、深、底面积和容积。

新莽嘉量以斛量为主体, 圈足为斗量, 左耳为升, 右耳上为合, 下为禽量。外壁正面有81字总铭, 背面分别刻解、斗、升、合、禽量之径、深和容积。这样在一器之上不但可以直接测得个容量单位的量值, 而且可以通过对径、深各个部位的测量, 得到精确的计算容积, 从而推算出当时的标准尺度。由“其重二钧”，称其总重, 还可以得到重量之标准值。

新莽嘉量的正面有一段铭文：“黄帝初祖，德币于虞。虞帝始祖，德币于新。岁在大梁，龙集戊辰。戊辰直定，天命有民。据土德受，正号既真。改正建丑，长寿隆崇。同律度量衡，稽当前人。龙在己巳，岁次实沉。初班天下，万国永遵。子子孙孙，享传亿年。”铭文方正小篆,结构舒展挺拔,风格典雅俏丽,结构上紧下松,特别是下部夸张的拖长极具装饰性，这种写法对于后代书法有较大的影响，魏晋时期官印、私印中使用的悬针篆就是直接来自于这类铭文书法，清代杨沂孙、近代齐白石等人的篆书也受它的影响。

新莽嘉量制作准确，刻铭详尽，在中国度量衡史上占有重要地位。大约800年后，伟大的数学家祖冲之曾以新莽嘉量验证圆周率。近代著名学者王国维先生赞誉新莽嘉量为“旷世瑰宝”。

5、世界上最早的游标卡尺新莽铜卡尺

新莽铜卡尺是王莽建立的古代计量标准器之一，制作于公元九年。新莽铜卡尺于1992年5月在扬州市邗江县甘泉乡出土。现收藏扬州市博物馆藏。尺通长13.3厘米，固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米。新莽铜卡尺外形酷似游标卡尺！

外形酷似现代游标卡尺的新莽铜卡尺

图4外形酷似现代游标卡尺的新莽铜卡尺

新莽铜卡尺比欧美科学家发明的游标卡尺整整早了1700余年，新莽铜卡尺的出土，纠正了世人过去认为游标卡尺乃是欧美科学家发明的观念。