发表于《大河报》2013年7月12日,电子版链接http://www.dahebao.cn/read/html/11954.html
有趣的长度标准
和庄
长度单位一旦确定,就会全社会通用,不能轻易更改,否则会引起度量衡的混乱甚至社会的动荡。而长度单位的最初确定,却并不神秘,有的非常有意思,甚至还很可笑。
古书云:“身为度,称以出。”意思是说,长度的计量是根据人体的某一部位的长度作为标准的。夏朝时,大禹曾把自己的身高定为一丈,取其十等分,定为一尺。据说“丈夫”一词就是由此而来。
汉字“尺”字是个象形字,好像一个人的手在测量物体时,拇指和共余四指张开分离时的形状。事实也正是如此,我国人民惯用的尺,就是从人的手所丈量出来的长度演变而来。商朝时,一尺为0.1578米;西汉时,一尺为0.23l米;隋朝时,一尺为0.273米;明朝时,一尺已变为0.33米。尺的长度不断增长的原因,是因为人的平均身高在不断增长,人手的长度也在不断增长的缘故。
非独中国,外国亦是如此。
英制的基本度量单位“码”,就是公元九世纪,由英国的撒克逊一世皇帝创立的。当时,他把两臂向前一伸,让人员量出从他鼻尖到手指尖的直线距离,便把这一距离确定为一码。
“哩”的由来更有意思。罗马的凯撒大帝命令士兵行进一千双步,然后把这一千步距离确定为一哩。
英尺却是由德国人创立的。十六世纪时,德国人选出16
名男子,在他们作完礼拜相继走出教堂后,每个人伸出自己的左脚,彼此相接,取这个长度的十六分之一,为一法定英尺的长度单位。
“一吋”则公元十世纪时,英王埃得加以他的姆指关节间的长度规定下来的。
由于不同地区和国度间存在长度差异,经常引起争议。据传欧州一位君主,在调解一次争议时,武断地把自己的脚伸出来,当众宣布:“你们不要争了,我的脚就是尺的长度。”直到现在,英文“foot
”做名词使用时,仍有两个含义,一是脚,一是尺。
最有意思的是,今天世界上最先进的运输系统火箭推进器的宽度,是在两千年前便被两匹马的屁股决定了的。结论是这样连锁推导出来的:在美国,铁路两条铁轨之间的标准距离4英尺8.5英寸,原来这是英国的铁路标准,因为美国的铁路最初是由英国人建造的。英国的铁路是由建电车的人所设计的,4英尺8.5英寸正是电车所用的标准。最先造电车的人以前是造马车的,所以电车的标准是沿用马车的轮距标准。那么马车为什么要用这个轮距标准呢?原来,英国马路辙迹的宽度是4英尺8.5英寸,如果马车用其他轮距,它的轮子很快会在英国的老路上撞坏。整个欧洲,包括英国的长途老路都是由罗马人为它的军队所铺设的,而4英尺8.5英寸正是罗马战车的宽度。罗马人为什么以4英尺8.5英寸为战车的轮距宽度呢?原因很简单,这是牵引一辆战车的两匹马屁股的宽度。工程师也希望把火箭推进器造的胖一点,这样容量就可以大一些。但是他们不可以,因为这些推进器造好之后是要用火车从工厂运送到发射点,路上要通过一些隧道,而这些隧道的宽度只是比火车轨宽了一点,火车轨的宽度是由马的屁股的宽度所决定的。因此得到的结论就是:两千年前两匹马的屁股决定了今天火箭推进器的宽度——4英尺8.5英寸。
1889年,世界各国第一次召开国际计量大会,人类第一次规定了全世界通用的标准尺度,就是用铂铑合金制作出一种“米原器”,规定一标准米就是在0摄氏度时米原器上两条刻线间的距离,代号“m”。米原器的精度可以达到0.1
微米,也就是千万分之一米。在1960年召开的第11届国际计量大会上,各国代表一致通过决议,废除了米原器,理由是它既不方便,也不准确。同时规定了新的“米”的标准,即氪86同位素灯在规定条件下发出的橙黄色光在真空中的波长,精确度可以达到
0.001微米。1983年10月,联合国度量组织在巴黎举行会议,又废除了氪灯尺,规定了新的标准“米”的定义,即光在真空中299792458
分之一秒所走的距离。激光尺比氪灯尺精确100万倍。
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