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  • 杆秤:半斤八两2000年

        张军

        称物而知轻重

        战国衡器杠杆原理造

        “权,秤锤也。所以称物而知轻重者也。”这是宋代理学家朱熹在《论语集注》中对衡器的评价。

        成书距今约2500年的《论语》《礼记》等,都已对“度量衡”有了描述。《礼记·杂记下》中说:“纳币一束,束五两,两五寻”;《左传·昭公二十六年》有“币锦二两”“百两一布”的记载。

        《汉书律历志》记载,春秋战国时期以中等颗粒的黑黍粒,以十黍为累,十累为一铢,二十四铢为一两,十六两为一斤。也就是说,当初确定“两”是以北方所产黑色黍谷等粒度的100粒重为一铢,2400粒为一两。

        2400多年前,古代思想家墨子的《墨经》中,就有关于力、力系的平衡和杠杆、斜面等简单机械的论述,“衡,加重于其一旁,必垂。权、重相若也相衡,则本短标长;两加焉,重相若,则标必下。”这段话是关于衡器原理的最早论述,比阿基米德的杠杆原理要早200余年。

        安徽寿县出土的“王”铜衡,是我国现存最早的不等臂秤铜衡。两件铜衡形制相同,体扁长,衡干背都刻一“王”字。杆中部上方有拱形突起,中有孔,系拴提绳的鼻纽。铜衡杆的长度相当于战国时的一尺。两件衡杆正面均刻线,一件刻十等分,每等分一寸;一件中间二寸有寸刻线,其余每半寸刻一线。两件衡杆都以刻线来计算称锤到提点的长度(力臂)和被称物品到提点的长度(重臂),然后计算物品的重量,这是比较准确的衡器。专家认为,寿春(今安徽寿县)是战国晚期楚国的都城,在寿春故城内出土的刻有“王”字的铜衡,很可能是楚迁都寿春城后王宫使用的遗物。

        长沙左家公山出土的战国秤,则是中国考古发掘的最早的秤。它出自1954年出土的战国晚期楚墓。考古学家在墓中发现一个竹制容器,容器内装有天秤、砝码等。天秤保存很完整,木杆长27厘米,中间置丝线提纽,两端各系一铜盘。砝码大小共九个,分别为当时的一株、两株、三株、六株、十二株、一两、二两、四两和八两。湖南省文物考古所的吴铭生认为,天称和砝码制作非常规范,这是当时称量黄金货币的衡器。

        衡器在战国时期已经普遍使用。但量值不统一,单位的大小和名称也不一致,当时的重量单位包括镒、釿、寽、钧、石等。

        统一度量衡

        诏书版秦权通行全国

        秦权,是秦朝为统一全国衡制而由官府颁发的标准衡器。

        历史学家范文澜先生在《中国通史简编》中认为:“秦始皇按秦国制度统一全国度量衡。公元前221年,颁布统一度量衡诏书,凡制造度量衡器,都得刻上这个四十字的诏书。”这“四十字诏书”,就是“廿六年,皇帝尽并兼天下诸侯,黔首大安,文号为皇帝,乃诏丞相状、绾,法度量则不一歉疑者,皆明一之”。

        加刻诏书版秦权,在陕西咸阳、西安、临潼、宝鸡,甘肃秦安,山东文登,江苏盱眙,山西左云,河北围场,内蒙古赤峰和敖汉旗,都曾有出土。秦权大小不一,大多为铜质,少数为铁质,偶为陶质,形如后世秤锤,有的作瓜棱形。1973年5月在山东文登县出土一件铜诏铁权,底径24.7厘米、高20.5厘米,重32.5公斤,半球形,平底,顶部为半环形纽,权的侧面嵌铜诏版,诏版为长方形,上面阴刻有秦始皇诏书文字,竖行,九行,计四十字,这件秦铁权是目前所知最重的权。据推算,其重量是秦制的120斤,恰是秦制1石的重量。

        秦朝规定每年八月为检定度量衡器具的时间,因为这时温度比较稳定,有利于保证检定准确度。甘肃省博物馆陈列的一件秦铜诏铁权,权重31.643克,形作馒头状,底部有因重量不足而添加的金属。专家认为,这可能是检定衡器时添加的。

        秦朝之后,我国衡器不断演变和发展,有铁、铜、瓷、石、木等质地,形状则有方形、馒头形、梯形、圆形、环形、长方形等。

        汉代的度量衡制基本沿袭秦朝,同时设专门的官员掌管。据《汉书》载:“衡者……,职在行、鸿胪掌之。”意思是说,掌管衡器的职能在鸿胪(鸿胪是主掌接待宾客之事的国家部门,汉景帝时名叫大行令,武帝时改称大鸿胪)。

        南北朝时期各小朝廷衡器制度有变制的,有依古制的。南朝的齐以古秤一斤八两为一斤,陈则依古制。

        隋朝恢复古制。唐初对衡重实行双重标准,一种仍依古制,另一种虽然也是以黍记重,累百黍为铢,二十四铢为一两,但是却规定以三两为一大两,十六大两为一斤。

        宋衡制基本按照唐旧制。据《宋史律历志》载:大祖“建隆元年八月,诏有司按前代旧式做新权衡以颁天下,禁止私造。”

        元衡制一度相当混乱。据《三通考辑要》载:“元世祖时,东平布衣赵天麟上策论同制度,略曰‘方今数已宣天下,历已职于太史,乐已总于太常,声已协于协律,其所以稍有未定、虽定而未齐一者,度量衡而已矣。臣居山东,今见山东数郡,或隔一镇或间一河,其度之长短、量之多少、衡之轻重已皆不相同矣。’”忽必烈的继承者元成宗铁穆耳对此改革,在安徽望江县博物馆就收藏有元成宗青铜权,这件青铜权高9.5厘米、宽4.8厘米,重950克,主体为阶梯式,逐层缩小,上窄下宽,顶部为桥形方环纽。

        明清两朝对衡器也非常重视。明太祖洪武元年命在京兵马指挥司并管市司,每三日一校街市之秤。明武宗正德元年议准工部宝源局,如法制造铜砝码三十二副,每副大小二十个,俱凿“正德元年宝源局造”字款。清代整理衡制的计划到康熙年间才完成,清代衡器分砝码、秤杆和戥秤三种,用于征税等的权衡标准叫库平。权的材质有黄铜、红铜、锌、铅、生铁、熟铁等。

        光绪三十三年(公元1907年),清政府议定的衡器有:库天平、商用天平、杆秤、戥秤、磅秤。当时议定各秤的使用期限为:官用秤二年一换,商用秤十年一换。但由于国政废弛,财政困难,直至清亡也未实行。

        斤两16进位

        延续2000年

        秦朝衡制规定:1石=4钧,1钧=30斤,1斤=16两。

        有一个民间传说,丞相李斯想不出到底要把多少两定为一斤才比较好,于是向秦始皇请示。秦始皇写下了四个字的批示:“天下公平”,算是给出了制定的标准。李斯按照北斗七星、南斗六星、福禄寿三星组成十六两的秤星,由此产生了十六进制、十六两一斤的杆秤。十六两一斤的杆秤中,定盘星表示天理良心的定位,买卖要公平,是交易的起点,其他各星定不可移。这是在告诫人们,做买卖不能缺斤少两,即使短一两二两也不可,因为短一两无福,少二两少禄,缺三两折寿。

        秦之后的2000多年,尽管各朝代“斤”的重量有变化,但十六两成“斤”的十六进制的杆秤却一直没变。期间,宋徽宗时期,李照发明乐秤,“以一合之水重一两,一升之水重一升(斤),一斗之水重一秤(十斤)”,但这项十进制的衡制创新并未得到推广。

        直到民国时期,1929年度量衡法诞生,开始推广十两一斤的十进制,但是比较混乱。

        1959年,新中国发布《关于统一我国计量制度的命令》,对市秤确定为每斤10两、每两10钱。但在一些特殊行业如中药房称量药剂时,仍沿用16两制,直至1977年才改用克。

        1990年底,我国秤制在《计量法》出台后,彻底废止十六两杆秤。

        斤两十六进位制,催生了我国特有的斤秤文化,比如人们熟悉的成语“半斤八两”。

        16两1斤的杆秤,与珠算的十进位不和谐,计算斤两不便。古代两者之间的珠算斤两法换算歌诀不少,如《衡法斤称诀》《留斤歌法》《两求斤歌法》等。其中,最著名的当属元朝数学家朱世杰1299年刊印的《算学启蒙》,朱世杰有“中世纪世界最伟大的数学家”之誉,《算学启蒙》一书从一位数乘法开始,一直讲到当时的最新数学成果:四元高次多项式方程,以及消元求解的方法。该书就列出了16进制的“斤价求两价”换算歌诀。

        后来,明清将这些歌诀归总到《截两为斤歌》,作为老账房先生的必背歌诀。第一句就是“一退六二五”,也称“一推六二五”。“一推六二五”尽管是珠算口诀,但人们根据打算盘的手法和口彩衍生出新的意蕴,以此形容当事人逃避责任,惟妙惟肖:“退”也,脚底抹油,溜之大吉;推也,嫁祸他人,作替罪之羊。

        斤秤文化已经深入人们心中。人们称量时,秤砣和秤杆一定要合在一起使用,正如民谚所云“秤不离砣,公不离婆”。古人视杆秤为公平、公正的象征,如“权衡得失”“权衡利弊”“权衡轻重”等;古时衙门的房梁上会悬挂一个大秤砣(权),一方面象征国家法律的权威,另一方面提醒官员在行使权力的时候要掌握轻重,要体现权衡的公正。

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        千克的由来

        1795年,法国颁布法律,将“克”规定为“在冰融化时的温度下(也即0℃),体积等于边长为百分之一米的立方体的水的绝对重量”。1799年,科学家们又发现水在4℃时,也就是水的密度最大时体积最为稳定,于是千克的定义又变成了“1立方分米的纯水在4℃时的质量”,并据此制作了一件纯铂的千克原器,千克被定义为等于它的质量,这被称为档案局千克。

        这件档案局千克作为基准器被使用了90年。1889年,第一次国际计量大会批准将最接近档案局千克的一件铂铱合金复制品作为国际千克原器。“千克”这一重量是由一个铂铱合金(90%的铂,10%的铱)圆筒所定义,它的高和直径都是约39毫米,现存放于巴黎市郊的地下室。

        在最新一次的检测中,国际千克原器经与其他千克量器复制品相对比,轻了50微克,相当于一个直径0.4毫米的小沙粒。

        重新定义“千克”,科学家参照了其他基本国际单位的定义基准:用物理学常量来表示千克。今年5月20日,国际千克原器将用物理量来表示。

        延伸阅读

        “庆元路”铜权见证海上丝绸之路

        韩国新安沉船上出水了中国宁波港商人携带的秤砣:“庆元路”铁权,堪称海上贸易在度量衡交流方面的实证。

        1975年,韩国渔民在新安外方海域发现一艘沉船,考古队员从沉船里发掘出了两万多件青瓷和白瓷,两千多件金属制品、石制品和紫檀木,以及800万件重达28吨的中国铜钱,沉船上有个铜制秤砣刻着“庆元路”字样。从沉船的遗物可知,此船是14世纪早期,从中国的庆元(宁波)出发前往日本的国际贸易商船,途中因台风等原因,最终沉没在高丽的新安外方海域。

        海上贸易活动,促使不同地区在度量衡制度方面交流,以方便实现价值交换。明末,福建人在印尼爪哇岛西岸的胡椒贸易非常活跃。英国东印度公司船长的航海游记记载,1598年,万丹出产的30000袋胡椒,荷兰人买到了9000袋,印度人买到了3000袋,其余的18000袋都被中国商人抢购并运回了中国。当时的荷兰航海日志指出,中国商贾“从农民手中买来胡椒。他们手里拿着秤来到城里,先称出胡椒的大约重量,再讨价还价到他们能接受的价位。”

        郑和下西洋是古代海上丝绸之路的巅峰,与许多国家建立了贸易关系。中国输往各国的有丝绸、瓷器、铁制工具及生活用品,其中就包括衡器。

        原来如此

        宝石计量用“克拉”

        在珠宝界,宝石的计量单位常常用“克拉”,这是怎么来的呢?

        克拉作为重量单位,起源于欧洲地中海边的一种角豆树的种子。角豆树有一个奇特的现象,不管它长在什么地方,它所结的果仁,每一颗重量均精确一致。在历史上这种果实就被用来作为测定重量的砝码,久而久之便成了一种重量单位,用它来称量贵重和细微的物体。

        1907年,国际上商定克拉为宝石和黄金的计量单位。1914年,国际上把“克拉”的标准重量定为200毫克。钻石以克拉计重在世界上是法定的。其它一些高档宝石如红宝石、蓝宝石、祖母绿、碧玺、海蓝宝、金绿宝石等,目前也都使用克拉作为计量单位。以实际重量乘上每克拉单价,就是某颗宝石的价格。

        如是我闻

        世界上最小的秤

        可称病毒重量

        有一种秤竟可以称量亿亿分之二百克重的物体,即相当于一个连肉眼都看不见的病毒的重量。这,就是巴西和美国科学家最近发明的世界上最小的“秤”——纳米秤。

        比头发丝还细的碳原子纳米管,是制造单分子晶体管的最佳材料,其硬度是钢的100倍。纳米秤就是科学家在进行纳米碳管实验时发明的。实验过程中,科学家将纳米碳管放在电流中,使之出现频率固定的摆动,并通过高分辨率的透射电子显微镜观察记录摆动频率,由此计算出碳管的强度和韧性。实验结束后,科学家突发灵感,将一个直径为1/3微米的微粒放在纳米碳管的顶端,继续用电流冲击。由于重量发生了变化,纳米碳管的摆动频率随之出现变化。科学家将这种摆动频率和原来的进行比较,从而测算出微粒的重量。科学家就将这种细微的装置形象地称为“秤”。

        纳米秤的问世,为科学家们探索微观世界提供了新的实验手段,如在医学领域可以称出不同病毒的重量,帮助区分病毒的种类,进而发现未知病毒。

        大开眼界

        立夏日秤人

        立夏日最有趣的习俗,莫过于“立夏日秤人”。古人立夏秤人,主要是为观察夏天的身体变化和保健的需要。清吴曼云《江乡节物词》小序中有这样的说法:立夏日,悬大秤,男妇皆称之,以试一年肥瘠。