星巴克的中杯、大杯和超大杯容量分別為355毫升、473毫升和592毫升。為什么是這么奇怪的數字？這些數字換算成美式計量單位，正好是12、16和20盎司。很多人吐槽美國煩瑣的單位換算問題，這真的不是重新?lián)Q算一套單位這么簡單的事。1999年美國國家航空航天局發(fā)射的火星氣候探測者號飛船墜毀，原因就是控制小組搞混了公制和英制，當時探測器上使用的是公制單位中的“牛頓”。但地面人員輸入的卻是英制單位中的“磅力”，于是價值數億美元的探測器就這樣打了水漂。那這些計量單位到底是怎么來的呢？

公制單位與英制單位

人類從原始時代走到今天，一直遇到同一個問題：怎樣將大自然里“不可描述”的東西，轉化為可以依靠語言明確表達的東西。在最早的時期，人會拿自己的身體，作為衡量萬物的尺度。比如中國春秋時期所謂的“一拃”，大概就是人張開大拇指和中指后，兩端的距離，長度大約是20厘米，這被稱為“自然單位制”，英制單位也是類似。比如說，英尺寫為“Foot”，顧名思義，即為一個人腳掌的長度。而最常用的單位英寸（inc），則被定義為一節(jié)大拇指的長度，有一段時期，又被定義為三粒小麥首尾相連的長度。

你能說一個人的腳掌就正好是一節(jié)大拇指的十倍長嗎？正因為如此，英寸和英尺之間，其實并沒有明確的進位關系。這一套農業(yè)時代的單位，到了工業(yè)化的今天，就已經顯得笨拙。但英制單位，仍然在許多地方留下了自己的烙印。就比如槍械的口徑，菜譜的分量等。

計量單位的轉變率先發(fā)生在啟蒙運動的中心——法國。1795年，法國政府將法蘭西科學院建立的新度量制度推向全社會，這種標準化的計量思想，便正式推廣開來。而這不是一件容易的事情，想要推行一種新的計量制度，就需要與整個社會的舊習俗對抗，法國政府為此制定了長達數十年的計劃，才逐漸地推進了計量單位的改革。

除了舊習的阻力，公制單位在國際推廣上還面臨著另一個對手——英國。18—19世紀正是英國如日中天的時候，為了彰顯自身的霸權和優(yōu)越性，英國熱衷于在全世界各地，尤其是自己的殖民地推行英制單位，英制單位很快就隨著殖民者的腳步傳遍了全世界。就在法國要推廣國際化公制單位時，英國也針鋒相對地推出了自己的“帝國制單位”。帝國制單位在一定程度上將英國亂七八糟的度量制度進行了現(xiàn)代化的改革，并且也建造了作為衡量標準的“標準碼”和“標準尺”。

但這些“標準”卻不那么標準，比如它將長度單位“碼”定義為：在格林尼治所處維度的海平面上，一碼等于一座秒擺擺長的1/39.01393；而質量單位“格令”則是：一格令等于一立方英寸水的質量的1/252.458。這些規(guī)定的數字之所以這么奇怪，是因為英國人是先射箭再畫靶，先制造出了標準原器，然后才測量得出的結果。

也許你會和數字同樣很奇怪的公制單位作對比，例如長度單位“米”。但公制單位的定義，是隨著測量精度的提升而逐漸完善的。人們測量出了地球的周長，之后對“米”的定義是“通過巴黎的子午線上從地球赤道到北極點的距離的一千萬分之一”。到了19世紀末，科學家找到了鎘（Cd）的紅色譜線，發(fā)現(xiàn)其具有非常好的清晰度和復現(xiàn)性，于是，開始用光譜線的物理量來定義米的標準。接著，在20世紀70年代，人們對于光速的測量已經十分精確，因此，國際上開始用光速作為衡量米的標準?？梢钥闯觯茊挝坏亩x一直隨著科學的腳步與時俱進。

好巧不巧，1834年英國議會失火，保存的幾件標準原器被付之一炬，而更尷尬的事情是，想要根據原先的描述精準地“重現(xiàn)”一套新的標準原器幾乎不可能。而另一方面，因為公制單位在科學研究上的便利性，英國的科學家也是公制單位的主要推動者和擁護者。隨著時間的推移，英國人對自己的這一套帝國單位制，也就不再堅持了。直至今日，英國已經基本完成了公制單位的轉化，只是在道路里程、車輛速度等方面仍然會沿用英制。1875年，《米制公約》問世，歷史上第一次科學擺脫了國界的限制，理性的思想超越了過去依靠霸權建立的“疆域式度量”，標準化的浪潮在全球興起并一直延續(xù)到今日。

不走尋常路的美國

在18世紀90年代，為了對抗如日中天的大英帝國，謀求獨立的美國和當時的法國結成了盟友，所以從政治角度來說，公制單位問世之初就受到了美國政治家的歡迎與認可?？蔀槭裁粗钡浇裉?，美國人還在使用英國那套混亂的單位制度呢？

1790年時任美國國務卿的杰斐遜就建議進行單位度量改革。但是，杰斐遜想推行的并不是公制，而是基于公制的另一套平行的美式度量標準，比如規(guī)定“1英尺=10英寸”等。不過，這個議題在國會來來回回6年，最后被束之高閣。

到了19世紀，輪船與鐵路帶來了一波又一波的移民，這一時期的美國幾乎是在工業(yè)化的道路上一刻不停地狂奔，人口和經濟幾乎每一年都在指數級膨脹。然而，正如大多數移民到了美國之后都說英語一樣，源于英式文化的英制單位也成了美國和這批新移民之間為數不多的紐帶，為了維持穩(wěn)定，計量單位的改革始終沒能在美國得到進一步的推進。另外，當時的美國正處于經濟高速發(fā)展的階段，就應了那句船大難調頭的老話，想要推行計量改革，也意味著所有的工廠、生產流水線等全部都得改，顯然不現(xiàn)實。

另一方面，科學家始終是推動計量單位改革的主力軍。但在19世紀，美國的基礎科學水平還顯著落后于歐洲，美國要到第二次世界大戰(zhàn)后，才逐漸取代歐洲，成為科研的中心。相比于那些能夠賺錢的發(fā)明研究，對科學的研究根本不是當時的美國在意的東西。因此，公制化的主要推動力量——即科學界，在美國并沒有足夠的話語權。兩相結合，就導致傳統(tǒng)計量單位就在美國愈發(fā)根深蒂固。

到了20世紀，對公制化的抵制，又伴隨著狂熱而極端的民族主義一同出現(xiàn)，鼓吹美利堅是“天選之子”，認為美利堅的一切都完美無缺無須改變，美利堅使用的度量制度，更是“天意注定”“上帝賦予”。這在當時產生了很大的影響，美國公制化的進程，于是被又一次耽誤了。

1975年，當英國都開始推動公制化進程后，美國的國會也終于出臺了一部《公制轉換法》，然而，這部法案雖然約束了政府機關，但卻并未對民眾和工商業(yè)界起強制性的作用，整體上就是全憑自愿，既然如此，自然是響應者寥寥。由于改革的難度太大，再加上隨后上臺的里根總統(tǒng)奉行精簡財政的思想，于是到了1982年，這部法案索性就被廢止了。

小小的計量單位，其中蘊含著人類對自然的探索和對科學的認知。試想一下，有一天全世界的人都可以在街頭巷尾用千克、米討價還價，而另一邊，科學家也在使用同樣的單位，探索著宇宙的終極，這何嘗不是一種“天下大同”。

（責編：南名俊岳）

傳說，法國曾經贈送給美國一套標準的公制單位，結果在半路上船只遭遇風暴，偏航后被海盜截和了，于是導致美國錯過了改用公制的最佳機會，因此就有“一場風暴改變了美國”的說法。這個傳說的歷史版本是這樣的：

法國博物學家約瑟夫·董貝，從1788年開始和托馬斯·杰斐遜通信，信中，杰斐遜多次邀請董貝前往美國，并請求給他帶一套公制度量標準的原型物過去。到了1794年，董貝終于動身，但在路上被英國私掠船襲擊，不久后就在囚禁中死去，而他攜帶的兩件度量模型也被海盜賣掉了。其實1794年，就連法國都還沒開始推廣公制呢，更何談影響美國呢？