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中国古代计量的发展史
发布时间:2009-08-23 阅读:3769
      中国古代计量的发生,可以追溯到四五千年前的原始社会末期。随着农业、畜牧业和手工业之间的社会分工扩大以及交换关系的发展,开始提出对时间、长度、容量、重量等计量的需要。古书记载,黄帝创立了度、量、衡、里、亩五个量,其时的大挠作甲子以纪日,尧帝命羲、和两人参照日月、星辰制定历法,舜帝外出巡视时协调各部落氏族的日月和四时季节,统一音律和度量衡。夏禹以自己的身长、体重作为长度和重量的标准等。这些传说记载,在一定程度上反映了古代计量发展的萌芽情况。真正有信物可证的,有传世的商代(公元前16世纪~约1060年)骨尺,尺长15.8厘米,一分十寸格。商代甲骨文中已采用干支记日法,还有“十三月”的记载,表明商代历法中已有闰月。西周(公元前11世纪~前771年)的青铜器铭文中,记有“寽”、“匀”为重量单位的名称。从铭文记事得知,周王室和领主贵族以一定量的铜作为赏赐、交换的等价物,可推测在金属货币出现以前或同时,即在殷商后期或西周早期,重量计量已经产生并得到应用。而由于营造宫室城垣,制造舟车、兵器以及天文测量、治理水患、丈量土地、盛量谷物等的需要,时间、长度、容量等计量可能比重量计量发生得更早。

  春秋战国时期(公元前770~221年),各诸侯国实行“粟米之征,布缕之征”,给公侯大夫致粟千斛万钟之禄;豪商巨贾身缠黄金万镒,结驷连骑,经商致富;城市繁荣,手工业兴盛。封建经济的发展,促进这一时期的计量迅速发展起来。一些诸侯国有各自的度量衡计量单位制和不同的计量器具系列。容量器在鲁国有釜、庾、秉,齐国有豆、区、釜、钟、秦国为升、斗、桶。秦、燕、楚、三晋用天平砝码称重,单位为石、钧、斤、两、铢、累,非十进制。战国秦以六尺为步,二百四十方步为一亩。战国中晚期,各诸侯国的度量衡量制,经过改革和整顿更为完备。随着各国间经济学问交流,战争兼并,计量单位制渐趋统一,但由于传统习惯的影响,仍保留着地区性的单位名称,单位量值参差不一,这种大体一致而各有差异的状况,就是其后秦始皇统一中国度量衡的成熟条件。

  统一性和法制性是计量特征的两个重要方面。秦二十六年(公元前221年),秦始皇统一全国后,实行“一法度衡石丈尺,车同轨,书同文字”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,命令丞相隗状、王绾和李斯等“法度量、则不壹、歉(嫌)疑者,皆明壹之”。立下法令,把度量衡单位制统一起来。诏令40个字,用统一的官方格式和小篆体铸刻在度量衡器物上,规定凡“舟舆所载,日月所照”都要遵照实行。同时监制了成套的权衡和容量标准器,颁发全国各地,把商鞅在战国秦实施一百多年的度量衡单位推行到全国,至今留传下来的秦权和秦量有70多件,制造精良,量值准确,从发现或出土的地点看,几乎遍及四方边远,可见秦代统一命令在辽阔的疆域内有效地实施。秦代统一的度量衡制沿用了2000多年,形成了我国计量单位制独特的体系。

  严格实行计量单位制的法制管理,远早于秦代。《礼记》和《周礼》都记载有先秦时期管理度量衡的制度,规定仲春仲秋之日,日夜同长,同度量,正权衡,校斗桶。还记有主管度量衡的官职。在中国历史博物馆陈列的战国齐“子乐子铜釜”,它是齐国关卡使用的量器,器腹镌刻109个金文,记着违反度量衡管理的惩处律令。1975年在湖北云梦睡虎地秦墓出土的1000多支秦律竹简中,《工律》规定官方一年一度校正度量衡器。在《效律》中还严格规定了衡器和量器允许误差的范围,超差的就要对主管人员罚以兵器铠甲或盾牌。这些文物是我国2000年多年前度量衡法制管理的历史见证。

  秦以后历代,开国纪元,都要重新校定度量衡标准器,颁布度量衡制度、法令,列为国家典章。唐永徽年间(650~655年)制定的《唐律疏议》规定,国家度量衡由太府寺主管,每年八月校正度量衡器,如不按规定校验,私自制造或使用不合格的度量衡器具;称重官府的财物增减不平的,都要处以严酷的杖刑。监校者没有发觉或知情不报的也连同治罪。《新唐书》、《柳仲郢》传记:柳仲郢任京都行政长官,严禁使用私制的权衡量器,在长安东西市设置了标准斗秤,供贸易使用。有一个仓吏竟敢私制斗秤“入票违约”,柳仲郢下令把他杀了并陈尸示众。从此,没有人再敢以身试法了。这则故事可证唐代执法严厉。宋元明清各代都依唐律,把度量衡制列为本朝法典,并颁发标准器和定期校定。北京故宫博物院太和殿前丹陛两侧陈列着两件计量器具,一件是乾隆年间制造的镏金铜嘉量,另一件是测量太阳时的日晷,这是清政权稳固的象征物。历史的渊源,展示我国古代计量法制管理的继承性。

  我国2000多年创立的计量测试技术是古代文明的基础。以其高超的水平应用于经济、生产、科学、学问以及人民生活各个方面,促进了社会生产力的发展。

 历代的计量标准器都依据科学原理精心制作。秦孝公十八年(公元前344年),商鞅监制颁发的铜方升,刻铭以当时的应用数学分数定义十六有五分之一立方寸的体积为一升的容量。如今实测容积比原设计数大1%。西汉末年,新朝始建国元年(公元9年)制作一批标准器,其中新莽铜嘉量,巧妙地把尺度、容量、重量三个单位量组合在同一个器物上,器型为龠、合、升、斗、斛五个量,制作中既要形成五个容量单位量的结构,又要满足斛深一尺、斛重二钧的规格。器壁正面有81字总铭,每个量器上各有分铭、标明尺寸和容积。制造工艺相当复杂,当时采用的圆周率为3.1547。历代数学家、律历学家都以它为标准考校秦汉度量衡单位的量值。此器饱经风霜,如今完整无恙地保存在台湾故宫博物院。

  一些高水平的计量测量器具也应需要被发明创造出来。春秋(公元前770~前221年)末期,楚国已使用小型权衡器——天平砝码称量黄金货币,按杠杆原理制作精巧,最小的砝码只有0.2克,当时称量的金饰件可以精确到四分之一铢,相当于16毫克。新朝制作的新莽铜卡尺,可以测量工件的圆径和孔的深度,这项重大的发明适应当时手工业成批生产提高测量工效的需要。据考证,我国在公元一世纪的东汉时期已有了杆秤,这是对世界计量技术的重大贡献。三国时魏武帝曹操(155~220年)的儿子曹冲称象的故事,说明当时已能利用浮力原理解决大秤量的技术问题。唐代制作一批精美的象牙尺,采用浮雕和拨镂工艺,牙尺既是测量工具又是艺术珍品,朝廷用来赏赐功臣和赠送外国使者,日本遣唐使带回的彩色唐牙尺,至今珍藏在日本古都奈良正仓院,这是中日两国交流度量衡技术和友好往来的历史见证。北宋初年,发现太府旧权衡器失准,影响朝廷收入,并出现使用权衡器作弊而引起诸多诉讼纠纷。内藏库官员刘承王圭(950~1013年)奉命重新考定了标准砝码,创制了两种小型精密戥秤,规定了防止舞弊正确使用大型权衡器的操作方法。给内外府和四方大都颁发了新的权衡标准器。经过彻底整改,不仅使权衡计量纳入公正公平轨道,而且加快推进了唐代以来将衡重的“两、铢、累、黍”非十进制,改为“两、钱、分、厘、毫”十进制的进程。

  把长度、容量、重量三个物理量建立起自然物标准,在我国秦汉时期已积累了这方面的常识并实验应用。西汉末年,律历学家刘歆(?~23年)用积累和黄钟律管互相参校,定出长度、容量、重量的单位标准量。这种利用音频原理和黍的容重特性,使度量衡三个量之间建立起参数关系,在一定条件下是合理的。又如史书记:“黄金方寸,而重一斤”,“水一升,冬重十三两”这些参数关系都是科学的。古时检定度量衡器具十分强调时令,都选择春分秋分时节进行,因为这时“昼夜均而寒暑平”气温适中,昼夜温差小,校正度量衡器具不会受温度变化的影响。古人还认识到“悬羽与炭而知燥湿之气”,“煤故炭轻,湿故炭重”测量湿度的常识。在掌握度量衡技术方面,对自然规律有深入的了解。千百年来,祖先们接连不断地进行计量测试实践活动,积累了丰富的认识自然、改造自然的常识和经验,留下了弥足珍贵的度量衡文物,在中国灿烂的古代科学文明中,谱写下光辉的一页。计
    

    木衡  臣于子铜环权  战国·楚


    

    始皇诏铜方升  秦  计算容积215.65立方厘米


    

    天平  铜砝码  清

 
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