战国商鞅方升
  • 来源:科普时报
  • 作者:张文虎
  • 2018-11-14 10:56



    公元前338年秋天,商鞅乘车快速驶出咸阳,朝着关中平原的东方匆匆离去。此刻的他,脑子里只有一个念头,快点离开帝国,或许还可保命。一路上不时想起他和秦孝公联手推行变法时的种种艰辛,如今伟业已成,但秦孝公撒手人寰。

    商鞅废井田、重农桑、奖军功、同书文、一度量,用20年时间让秦国从一个西部小邦变成一个纵横天下横扫八荒的帝国。秦孝公死后,公子虔告商鞅谋反,商鞅一路逃亡,因实施他的“连坐”法,需要实名登记,所有客舍都不留宿,让后人唏嘘不已。

    统一度量衡就是统一长度(度)、容积(量)和重量(衡)的标准。商鞅监制的铜方升就是测量容积的标准量器,容量为一升,约200毫升,现存于上海博物馆。方升全长18.7厘米,升纵7厘米,横12.5厘米,深2.3厘米,容积202.15立方厘米,重0.69千克,呈长方形,一端有短柄,器壁三面及底部均刻有铭文。铭文表明,方升和秦帝国统一度量衡这个重大事件联系在了一起,因此,这是一件重要文物。

    西汉时期的王莽为了配合新制,进一步统一度量衡,命人铸造了一件量器,称为“新莽嘉量”,以它作为全国各地称量五谷等容器的标准。为传之久远,永垂典范,特以青铜铸造。全器一共分作五个量体,中央之圆形主体,上部为“斛”,下部较浅者为“斗”,右耳为“升”,左耳上部为“合”,下部为“龠”。二龠为合,十合为升,十升为斗,十斗为斛。

    通过测量长度来计算容积,这也是方升常常被用来说明运用“以度审容”科学方法的典型物件,反映了中国古代劳动人民在数字运算和器械制造等方面所取得的高度成就。

    面积和体积是长度的延伸单位,现在世界各国采用的统一长度单位制是“米制”,米制起源于法国。1790年法国科学家组成了一个特别委员会,他们建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米。为了制造表征米值的基准器,科学家于1792~1799年,对法国敦克尔克至西班牙的巴塞罗那进行了测量。根据测量,他们制成短截面的铂杆,铂杆两端之间的距离定为1米,史称“档案米”。

    尽管使用了坚固的材料,各种档案米还是会发生变形。20世纪50年代,随着同位素光谱光源的发展,科学家发现了氪-86同位素窄谱线可以一种不易毁坏的自然标准,即以光波波长作为长度单位的基准。这一基准性能稳定,不会变形,容易复现,精度极高。中国于1963年也建立了氪-86同位素长度基准。1983年,巴黎召开的第十七届国际计量大会上通过了米的新定义:“米是1/299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度”。(韩建南绘图)   


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