高 彰
(重慶市計量質(zhì)量檢測研究院 重慶 401123)
人類的身體曾是最初的計量用具,人們早期的測量常常借用人體來測量一個量,如“布手知尺”“邁步定畝”“手捧成升”等,由此出現(xiàn)了許多現(xiàn)在仍經(jīng)常使用的耳熟能詳?shù)脑~語,如“咫尺”“尋?!薄磅筒健钡?。
先從“尺”字說起。尺是計量長度的器具,又是長度單位名稱。遠(yuǎn)古時期沒有精確的測量工具,人們便拿身體的某一部分當(dāng)尺使用?!墩f文解字》在解釋“尺”字時說:“周制:寸、尺、咫、尋、常、仞諸度量,皆以人之體為法”。“以人之體為法”就是以人體的某一部分作為計量標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)于“尺”這一長度單位,《大戴禮記》有“布手知尺”的說法。古人丈量物體多用手,又直觀又方便:以張開大拇指和中指兩端間的距離為“拃”(zhǎ),一拃就是一尺。這種以手量物、以拃計量的習(xí)慣,民間至今仍然保留著。
比尺小的長度單位是“寸”。寸有兩種解釋,一種是“布指知寸”,見于《大戴禮記》,這是用手指的寬度來表示長度,一寸就相當(dāng)于一指寬。另一種是《說文解字》說的“人手卻一寸,動脈謂之寸口”,這是說從手腕到醫(yī)生切脈處(動脈搏動處)為一寸。
關(guān)于“咫”,后代多以八寸為咫。《說文解字》說:“中婦人手長八寸謂之咫,周尺也?!辈⒁浴板氤摺毙稳菥嚯x很近,我們熟悉的成語有“近在咫尺,遠(yuǎn)在天涯”。
關(guān)于“尋”和“?!薄!墩f文解字》中說:“度人之兩臂為尋,八尺也?!薄缎栄拧穭t說:“尋,舒兩肱也,倍尋謂之常?!睂な前顺撸J且徽闪?。尋和常都是常見的長度,因而后來“尋常”引申出“平?!钡囊饬x。
又《小爾雅》記:“一手之盛謂之溢,兩手謂之掬,掬,一升也。”兩手之盛與古一升容量約略相當(dāng)。
另外,古人常用人行走的步數(shù)來計算道路的里程?!缎栄拧酚洠骸磅停慌e足矣。倍跬為步?!痹鯓硬潘阋徊侥??“跬步”作為長度單位,起源于走的動作:一條腿跨出的距離,稱“跬”;再把另一條腿跨出的距離稱“步”。唐太宗李世民規(guī)定,以他的雙步,也就是左右腳各一步作為長度單位,叫做“步”,并規(guī)定一步為五尺,三百步為一里。今日所稱的“步”,則為一舉足,其實相當(dāng)于古代的半步。
相傳我國古代大禹治水時,曾用自己的身體長度作為長度標(biāo)準(zhǔn)。像治水這樣大規(guī)模的測量必定要有統(tǒng)一的計量標(biāo)準(zhǔn),這個標(biāo)準(zhǔn)是怎樣建立的呢?《史記》給出了答案:“(禹)身為度,稱以出?!边@句話可以理解為,以大禹的身長和體重定出長度、重量的單位,有了單位和標(biāo)準(zhǔn),并把它復(fù)制到木棍、矩尺、準(zhǔn)繩上,測量長度時,就可以直接讀數(shù)和計算了。治水工程即使在不同的地區(qū),也可以復(fù)現(xiàn)和傳遞這個量了[1]。
大禹派人去四方勘測,步就成為測量大地最原始的單位,這種以步為丈量土地的單位,延續(xù)了幾千年,直到19世紀(jì)60-70年代,在印度工作的英國測量員托馬斯·蒙哥馬利(Thomas Montgomerie)還部署了有史以來地域最廣和標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)的利用身體進(jìn)行測量的活動之一:繪制中國西藏、亞洲中部以及其他地區(qū)的地圖。當(dāng)時這一地區(qū)的許多國家拒絕西方人入境,且對偷越國境者處以極刑。為了繞開這道坎,托馬斯 ·蒙哥馬利雇傭了一對喜馬拉雅兄弟——納因·辛格(Nain Singh)和瑪尼·辛格(Mani Singh),他花費兩年時間教給兄弟二人測量技術(shù),訓(xùn)練他們將步幅嚴(yán)格控制在33英寸;或者說,每英里邁出2000步(走路過程不考慮地形地貌)。辛格兄弟喬裝成印度喇嘛,利用偽裝成轉(zhuǎn)經(jīng)輪的計數(shù)器記錄距離。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)經(jīng)輪有108顆珠子,兩人每邁出100步便從轉(zhuǎn)經(jīng)輪卸掉一顆珠子。利用此法,兄弟二人成功地測量了中國西藏很大一部分地區(qū),包括拉薩。貢獻(xiàn)尤其大的是納因·辛格。這番測量獲取的信息幫助托馬斯·蒙哥馬利繪制了中國西藏和亞洲中部地圖,這一地圖發(fā)揮了許多作用,當(dāng)然也包括四十年后幫助英國人殘酷地入侵西藏[2]。
話說回來,在我國歷史上,各個朝代的尺長都不相同,但大多都離不開與人體的關(guān)系。事實上,我們身上有很多尺子:步伐、身高、臂長、雙臂長、手指等。具體來看,正常成年人平均食指指節(jié)寬1cm,手掌寬10cm,腳掌長25-27cm。這些都可以作為測量的標(biāo)準(zhǔn)。我們平時也可以記住自己身體各個部位的長度,這樣就可以方便地計算出一些需要的大致尺寸了。
由于成年人的身體各部位不會有太大的區(qū)別,在建造原始半地穴式房屋或分配谷物時,用這些方法進(jìn)行測量,其精度盡管粗疏,但只要在使用它的一定范圍內(nèi)具有通用性也就達(dá)到目的了。
隨著人類生產(chǎn)技術(shù)的提高,到了公元18世紀(jì),人們開始感受到這種用人身體作為長度標(biāo)準(zhǔn)缺點很多。由于人的高矮不同,形成長度單位的長短不同,非常混亂。如果沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),測量時出現(xiàn)較大誤差而反映出來的矛盾便日益突出,當(dāng)它成為影響準(zhǔn)確測量的障礙時,就需要建立相對準(zhǔn)確并具有權(quán)威性的標(biāo)準(zhǔn)了,這便是現(xiàn)代計量的起源。