计量历史文化简略

计量历史文化简略

一、计量的起源

计量来源于测量。

人类认识世界改造世界，需要进行大量的测量活动。测量的目的最终是为了社会应用，因而，在一定条件下对同一量的测量结果应该一致，这就需要严于一般测量的计量活动。

计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。它属于测量，源于测量，而又严于一般测量，是测量的一种特定形式。

二、计量的发展

计量在中国已有近五千的历史。

国际上通常把计量的发展分为三个阶段：古典计量阶段、经典计量阶段、现代计量阶段。

（一）古典计量阶段（中国古代计量）

度量衡的发展大约始于原始社会末期。人类从利用工具到制造工具，包含着对事物轻重、多少、大小、长短、软硬等的思考过程，逐渐产生了形与量的概念。在自然界漫长的生活中，人们学会了用感觉器官耳听、眼观、手量来进行测量。早期的“计量基准”，大多是来自人体的某一部分，或其它天然物如动物丝毛、植物果实或动物等。

如，布手知尺：《孔子家语》中记载“布手知尺、布指知寸，舒肘知寻，斯不远之则也”；迈步定亩：汉《小尔雅》中记载“跬，一举足也，倍跬为步”；手捧成升：《小尔雅》记载“一手之盛谓之溢，两手谓之掬，掬，以一升也。”

《史记〃夏本纪》中记载禹“身为度，称以出”。禹在

治理水患、划分九州的过程中，就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。这种制度的建立，意味着中国计量有了自己的起步。

商朝，度量衡的应用更加普及。河南安阳出土的商代骨尺，是目前中国所见最早的测长工具。尺面上有相当于“寸”、“分”的刻度表示，在世界上最早使用了十进制。

商代象牙尺

周朝在广泛应用度量衡的同时，还强化了其政治含义，使其成了统治象征。据《礼记〃明堂位》记载，周公“朝诸侯于明堂，制礼作乐，颁度量，而天下大服”。

春秋战国是我国计量发展的繁荣时期。春秋时期的一些诸侯国分别建立了各自的量制，现今收集到的这一时期量器比较丰富。在秦国，秦孝公十八年(前344)，商鞅借鉴齐国量制，监制了标准铜方升，“一度量、平权衡、正钧石”，推行统一的度量衡制。

秦始皇统一全国后，实行“一法度衡石丈尺，车同轨，书同文字”（《史记〃秦始皇本纪》）等一系列巩固中央集权的措施。以皇帝最高权威，颁布统一度量衡的诏令。

秦代形成的统一的度量衡制度，得到了西汉继承和发

展。至西汉末年，王莽把持政权，让律历学家刘歆进行了一次修订度量衡的工作。刘歆总结了先秦以来的度量衡制度，对单位系列、进位关系、单位量值、标准器型式以及管理制度做了归纳整理，并采用以音律校验黄钟律管的长度，以度审容，以黍的容重定衡重的方法，厘定度量衡三个单位量的标准，设计制造了一批度量衡标准器。他在此基础上完成的著作《审度〃嘉量〃权衡》被录入《汉书〃律历志》，成为我国最早的度量衡专著。

新莽嘉量新莽铜卡尺

在三国、两晋、南北朝时期，国家长期处于分裂局面，政权分散，法制无度，度量衡制度极其混乱，甚至出现“南人适北，视升为斗”的情况。

隋代开始了中国第二轮统一的度量衡单位量制。

唐宋元是我国封建社会全盛时期。明清，国家由一度辉煌到逐渐衰落，明代中叶出现了资本主义萌芽。这一时期近1300年的度量衡技术和管理，在单位量制基本统一的基础上稳步发展，度量衡器具技术进步，品种增多；单位名称和进位关系进一步理顺。唐代《唐律疏议》中设臵了关于度量衡的法律条文，是中国历史上将度量衡法令载入国家法律的首例。

清宣统元年，由国际权度局制造了营造尺和库平两铂铱合金原器各一件，开始了用国际先进计量科学技术对中国古代度量衡的改造。

（二）经典计量阶段

由于古代依据自然物来确定计量单位，准确性难以提高，且各国各地的计量制度不同，在交流上造成了很大的不便和困难。早在十七世纪，法国就有科学家提出改革和统一计量制度的想法。1875年5月20日，17个国家在法国巴黎签署“米制公约”。从世界范围看，这标志着经典计量阶段的开始。

在我国，1959年，国务院发布《关于统一计量制度的命令》，确定以米制为我国的基本计量制度。1976年12月，我国加入国际米制公约组织。

由于科技水平的限制，经典计量阶段的计量基准都是在经典物理理论指导下的宏观器具或现象。例如：

长度：通过巴黎的地球子午线的四千万分之一作为长度的基本单位，称作米，并以此制作了国际米原器。

国际米原器示意图

时间：根据地球围绕太阳的转动周期而确定时间单位秒。

质量：根据1立方分米的纯水在密度最大时的质量制成了质量基准千克原器，等。

保存于三层玻璃罩内的国际千克原器

宏观实物基准存在一定缺陷。随着时间的推移，由于物理的、化学的以及使用中的磨损等原因，实物基准难免发生微小的变化。由于原理和技术的限制，该类基准的准确度亦难以大幅度提高，以致不能满足日益发展的社会需要。

（三）现代计量阶段

现代计量标志是1960年国际计量大会通过并建立国际单位制。由经典理论为基础转为量子理论为基础，由宏观实物基准转为微观量子基准。

根据量子理论，微观世界的量，只能是跃进式的改变，而不可能发生任意的微小变化；同一类物质的原子和分子都是严格一致的，不随时间和地点而改变。这就是微观世界的所谓稳定性和齐一性。

建立在量子理论基础上的微观自然基准，或称量子基准，比宏观实物基准优越的多，更精确、更稳定可靠。

迄今为止，国际上已正式确立的量子基准有长度单位米基准、时间单位秒基准、电压单位伏特基准和电阻单位欧姆基准。例如：

长度：“米是光在真空中1／299792458秒的时间间隔内所经路程的长度”。取这个特别的数字的原因是，因为它对应于历史上的米的定义。由于时间的测量准确度大大高于长度，这一米定义具有重大科学意义。

时间：“秒是铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间”。

2014年8月，中国计量科学研究院“铯原子喷泉钟”通过评审，我国继法、美、德、意、日、英、俄等国之后，成为国际计量局认可的参与修正国际原子时的国家。

中国铯原子钟

该钟计时不确定度为1.5×10-15，相当于2000万年不差一秒。

三、计量的意义和典故

（一）国家统一的象征

计量的起源与发展是和国家的产生是分不开的。国家机器的运转，如征收赋税，发放俸禄，兴修水利，建造城垣，制造兵器，组织生产、交换、分配等等，都离不开计量的技术保障。对此，历代统治者有清晰的认识，他们是把计量作为行使统治权力的象征来对待的。

《论语·尧曰》：“谨权量，审法度，修废官，四方之政行焉。”《淮南子·本经训》：“谨于权衡，审乎轻重，足以治其境内矣。”这都是政论家们给君王的献策。秦以后历代新王朝建立伊始，都要考校度量衡制度，颁发新标准器，昭告天下，使民众听命于新王朝的统治。

至今，北京故宫博物院太和殿和乾清宫前，分别陈列着鎏金铜嘉量和日晷。太和殿是清代皇帝举行大典的仪所，乾清宫是清代皇帝召见大臣的地方。在这两处放臵日晷和嘉

量，象征着国家统一和强盛。

（二）政治和经济改革的手段

山东临沂西汉墓竹简，其中有几枚记载了春秋时吴国国君与军事家孙武的一段对话。吴王问孙武道:在晋国的六卿中，谁先灭亡？孙武回答说:范氏、中行氏先亡，其次是知氏，再次是韩氏、魏氏，最后由赵氏统一晋国。孙武做出这种预测的依据是各卿施行的赋税政策以及他们所采用不同亩制。他说，范氏、中行氏用160平方步为1亩，魏氏用180平方步为1亩，赵氏则用240平方步为1亩。范氏、中行氏亩积小，同样按亩数征收赋税，他们辖下的民众的负担就会沉重，这必然会导致失去人心，将最先灭亡。接着知氏、韩、魏氏也将相继灭亡。赵氏的亩积最大，又免征税收，民众归心，晋国当然是属于他的。后来社会历史的发展大势，正如孙武分析的那样，只是韩、魏没有亡，而造成了韩、魏、赵“三家分晋”的局面。

同样是在春秋时期，齐国的田氏也把改革量制作为手段用于夺取姜氏政权。对田氏的做法，齐国大臣晏婴曾有过精辟分析。

（三）国家法典的关注对象

由于度量衡的社会性，其单位制必须是法定的，国家对度量衡予以法制管理，才能确保其制度的统一。

秦国，在商鞅变法基础上制定的《秦律》，严格规定了

使用度量衡器具允许误差的范围，超差的就要对主管人员罚以兵器锴甲或盾牌。

《三国志·武帝纪第一》中有关于曹操擅弄权谋的记事。名著《三国演义》据之做了描述:曹操统率大军进攻袁术的城池寿春，久攻不克，军中缺粮，曹操授意管粮官王垕以小斛分发粮食，引起将士不满，事发后，曹操以克扣军粮罪诛杀了王垕，以此激励将士奋勇作战，终于攻克了寿春。这则故事虽主要是揭露曹操“酷虐变诈”，但也证实汉代已有计量立法。

《唐律疏议》中有两条计量条文，一条是关于法制检定的，一条是关于私造度量衡器具的，都规定对使用不规范的度量衡器具或在器具上做手脚侵吞国家财物或造成对方损害的，要处以杖刑。

自唐以后各代的典章中，都有关于惩处违反计量公平、公正行为的法律条文。史书上也有严惩不法者的个案记载。但在封建社会里，官吏、地主、大商贾相互勾结，利用度量衡器具剥夺平民百姓，是司空见惯的，法律条文往往徒有其名。

（四）科学技术进步的要素

科学技术发展的基础是测量，而计量是测量的科学，因此计量的发展与科学技术进步有密切关系。就中国古代而言，计量对古代数学、天文学、音律学、医学、钱币学的发展和技术进步有不可或缺的重要作用，它们互相促进，携手创造了灿烂的中华文明。

（五）诚信是计量的灵魂与象征

《汉书·律历志》开首即录：“虞书曰：及同律度量衡，所以齐远近立民信也”。统一度量衡的目的之一就是取信于

民，也让人民诚信。古代木杆秤有16颗秤星，取自北斗七星、南斗六星、“福禄寿”三星，寓意天人合一，公平天地鉴。短一两，损福；少二两，失禄；缺三两，折寿。

计量的一切都是人为的。人为设立计量单位，人为确定基本单位的计量定义。正因为计量是人创制的，所以“诚信”就应该是它的灵魂。

准确、公平、公正是计量的题中应有之意。计量遵循的“公正、诚信、法治”等原则与社会主义核心价值观完全一致。