世界计量日回首中国古代计量用具之最
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- 颁布功夫:2014/5/3 12:40:15
- 作者:东升国际官网电气

第十五个世界计量日来临之际,,,,,,回首中国古代怀抱衡,,,,,,网络堪称世界之最的商代骨尺,,,,,,栗氏量,,,,,,商鞅方升, 新莽嘉量,新莽铜卡尺等古代怀抱衡尺度器和漏刻、浑天仪等鬼斧神工的古代计时器,,,,,,与中原子孙分享。。。。。

一、世界计量日的出处
1875年的5月20日,,,,,,17个国度在法国巴黎签署了“米造协议”,,,,,,这是一项在全球领域内选取国际单元造和保障丈量了局一致确当拘匿和谈。。。。。一百多年来,,,,,,国际米造协议组织对保障国际计量尺度的统一、推进国际业务和加快科技发展阐扬了巨大作用。。。。。1999年10月11~15日,,,,,,第二十一届国际计量大会把每年的5月20日确定为世界计量日”(World Metrology Day) 。。。。。因而,,,,,,2000年5月20日应该是第一个世界计量日。。。。。
国际法造计量组织(OIML)在2001年OIML主席理事会上颁发,,,,,,激励列国的国度计量机构利用5月20日世界计量日发展活动。。。。。“世界计量日”简直定,,,,,,使人类对计量的意识跃上一个新的高度,,,,,,也使计量对社会的影响进入一个新的阶段。。。。。因而,,,,,,也有人以为2001年5月20日是第一个世界计量日。。。。。
二、中国古代怀抱衡汗青悠久
计量在我国已有近5千年的汗青。。。。。从前,,,,,,计量在我国称为“怀抱衡”,,,,,,其原义是关于长度、容量和质量的丈量,,,,,,其重要的计量用具是尺、斗、秤。。。。。
史书纪录,,,,,,黄帝设立了度、量、衡、里、亩5个计量单元。。。。。
大禹治水时,,,,,,为了统一计量单元,,,,,,大禹用自己的身高和体沉别离作为长度和沉量的尺度。。。。。
商代出土的象牙尺等分10寸,,,,,,每寸刻10分,,,,,,这证明早在公元前16世纪我国就已经用十进位造了。。。。。
到了战国时期,,,,,,不仅宽泛流传和利用了木工尺,,,,,,并且已经可能造作铜尺了。。。。。并凭据其时已把握的力学道理,,,,,,创造了原始的天平。。。。。秦国商鞅监造的铜方升,,,,,,成为秦国统一量造的计量尺度器。。。。。
秦始皇统一怀抱衡,,,,,,对怀抱衡计量用具加以定型化和造度化,,,,,,推进了计量用具的规范化和尺度化,,,,,,从而奠定了我国古代计量科学技术的基础。。。。。
随着社会的发展和科学技术的进取,,,,,,它的概想和内容也在不休扩大和充实,,,,,,远远超出“怀抱衡”的领域。。。。。凭据国度计量技术规范JJF1001-1998 《通用计量术语及界说》:计量是实现单元统一、量值正确靠得住的活动。。。。。
三、中国古代怀抱衡当先世界
1、最早的怀抱衡用具 商代骨尺
河南安阳出土的商代(公元前1600~前1046年)骨尺是目前中国所见最早的测长工具。。。。。出土的商代骨尺的长度别离为16.95、15.78、15.8厘米,,,,,,相当于中等身高者伸开拇指与食指之间的距离,,,,,,是商代一尺长度之参考。。。。。尺面十等分刻度线暗示寸,,,,,,而寸再十等分为分。。。。。
图1 布手知尺的原型 商代骨尺
2、纪录最早的怀抱衡尺度器 栗氏量
战国时期(公元前475~前211年)齐国造作的尺度量器“栗氏量”,,,,,,可谓利用了其时数学、物理学以及冶金等方面的最新成就而造作。。。。。栗氏量器已不存,,,,,,但《考工记》中对栗氏量作了具体的叙述:
“栗氏为量,,,,,,改煎金锡则不耗,,,,,,不耗而后权之,,,,,,权之而后准之,,,,,,准之而后量之,,,,,,量之以为鬴〔fu釜〕,,,,,,深尺,,,,,,内方尺而圜其表,,,,,,其实一鬴。。。。。其臀一寸,,,,,,其实一豆。。。。。其耳三寸,,,,,,其实一升。。。。。沉一钧。。。。。其声中黄钟之宫。。。。。概而不税。。。。。其铭曰:‘时文思考,,,,,,允臻其极,,,,,,嘉量既成,,,,,,以观四国,,,,,,永启后来,,,,,,兹器维则’。。。。。”
这段文字简腹地论述了造作尺度量器的技术要求:铜量铸作的工艺过程、量器的形造、各器的规格、尺寸、容积以及校准的步骤等。。。。。“金锡”是指青铜,,,,,,即铜和锡的合金。。。。。古代怀抱衡器多用青铜造作。。。。。青铜冶炼精纯之后,,,,,,便能够铸成量器。。。。。
栗氏量蕴含鬴、豆、升三量,,,,,,鬴是主体,,,,,,呈圆筒形,,,,,,深一尺,,,,,,底面是边长为一尺的正方形表接圆。。。。。圈足深一寸,,,,,,容一豆;;;;;;;;两侧有耳,,,,,,深三寸,,,,,,容一升,,,,,,即“以度审容”。。。。。
栗氏量不仅有尺度、有容积,,,,,,还要求有肯定的沉量,,,,,,即“沉一钧”,,,,,,这样便能够从一件器物上得到怀抱衡三个单元的量值。。。。。凭据《考工记》纪录,,,,,,第一步“权之”,,,,,,把铜锡金属按比例熔炼成青铜合金,,,,,,用天平称出它的沉量m;;;;;;;;第二步“准之”,,,,,,用排水法求得青铜合金的体积v,,,,,,从m和v能够求出其密度ρ(ρ=m/v);;;;;;;;第三步“量之”,,,,,,凭据设计要求做出肯定容量的量器模型,,,,,,同样用排水法求得模型自身的体积。。。。。体积乘以密度则为此金属量器的沉量。。。。。若是容量不切合设计要求,,,,,,能够调节模型的厚。。。。。,,,,,而后用模型翻砂成型,,,,,,经过浇铸,,,,,,建整成器,,,,,,使它达到设计要求。。。。。这种用水来测定物质比沉的步骤与阿基米德所用步骤同出一理,,,,,,但是中国劳动人民用这种步骤却比阿基米德至少早了一百多年。。。。。
3、现存最早的以度审容的尺度量器 商鞅方升
商鞅方升在公元前344年设计造作,,,,,,现藏上海博物馆。。。。。由于栗氏量已失传,,,,,,商鞅方升是现存最早“以度审容”的尺度量器。。。。。
图2 现存最早的以度审容的尺度器 商鞅方升
商鞅方升内口长12.4774厘米,,,,,,宽6.9742厘米,,,,,,深2.323厘米,,,,,,推算容积为202.15立方厘米,,,,,,方升自铭16.2立方寸为一升,,,,,,求得方升单元容积202.15÷16.2=12.478立方厘米/立方寸,,,,,,可折算一寸长

=2.32厘米,,,,,,一尺合23.2厘米。。。。。反之若是长度确定了下来,,,,,,容量也随时能够得到。。。。。用“以度审容”的步骤便于复现尺度容量以推广统一的量值。。。。。这些都足以注明其时造订单元造已拥有很高的科学性。。。。。
4、中国古代计量史珍宝 新莽嘉量
白居易的放言五首第三首“周公震惊浮名日,王莽客气下士时,倘若昔时身便死,毕生真伪有谁知!”可谓妇孺兼知!然而,,,,,,无数人只知路王莽是篡位的“巨奸”,,,,,,却不知王莽在中国计量史上留下的民族珍宝——新莽嘉量!
新莽有如刘汉,,,,,,意指王莽成立的新朝,,,,,,嘉量意为古代尺度器。。。。。新莽嘉量是王莽新朝时期成立的古代尺度器。。。。。新莽嘉量造作于公元九年。。。。。
新莽嘉量的造作资料是铜,,,,,,因而,,,,,,又称新莽铜嘉量,,,,,,新莽嘉量表形似一个容器,,,,,,由刘歆凭据《考工记》中对栗氏量纪录的基础上的再创造,,,,,,又称刘歆铜斛。。。。。今藏台北故宫博物院。。。。。
图3 新莽嘉量及铭文
新莽嘉量是一件蕴含了律、度、量、衡四个量的尺度器:方尺、深尺是指“度”;;;;;;;;容一鬴是指“量”;;;;;;;;沉一钧是指“衡”;;;;;;;;声中黄钟之宫是指“律”。。。。。
新莽嘉量蕴含了龠、合、升、斗、斛这五个容量单元,,,,,,即上为斛,,,,,,下为斗,,,,,,左耳为升,,,,,,右耳为合、龠。。。。。每一个量又有具体的分铭,,,,,,纪录了各器的径、深、底面积和容积。。。。。
新莽嘉量以斛量为主体, 圈足为斗量, 左耳为升, 右耳上为合, 下为禽量。。。。。表壁正面有81字总铭, 背面别离刻解、斗、升、合、禽量之径、深和容积。。。。。这样在一器之上不只能够直接测得个容量单元的量值, 并且能够通过对径、深各个部位的丈量, 得到精确的推算容积, 从而推算出其时的尺度尺度。。。。。由“其沉二钧”,,,,,,称其总沉, 还能够得到沉量之尺度值。。。。。
新莽嘉量的正面有一段铭文:“黄帝初祖,,,,,,德币于虞。。。。。虞帝鼻祖,,,,,,德币于新。。。。。岁在大梁,,,,,,龙集戊辰。。。。。戊辰直定,,,,,,天命有民。。。。。据土德受,,,,,,正号既真。。。。。更正建丑,,,,,,长命隆崇。。。。。同律怀抱衡,,,,,,稽当前人。。。。。龙在己巳,,,,,,岁次实沉。。。。。初班全国,,,,,,万国永遵。。。。。子子孙孙,,,,,,享传亿年。。。。。”铭文刚正幼篆,结构舒展挺拔,风格典雅俏丽,结构上紧下松,出格是下部夸大的拖长极具装璜性,,,,,,这种写法对于后世书法有较大的影响,,,,,,魏晋时期官印、私印中使用的悬针篆就是直接来自于这类铭文书法,,,,,,清代杨沂孙、近代齐白石等人的篆书也受它的影响。。。。。
新莽嘉量造作正确,,,,,,刻铭详。。。。。,,,,,在中国怀抱衡史上占有沉要职位。。。。。约莫800年后,,,,,,伟大的数学家祖冲之曾以新莽嘉量验证圆周率。。。。。近代驰名学者王国维先生赞美新莽嘉量为“绝代珍宝”。。。。。
5、世界上最早的游标卡尺 新莽铜卡尺
新莽铜卡尺是王莽成立的古代计量尺度器之一,,,,,,造作于公元九年。。。。。新莽铜卡尺于1992年5月在十堰市邗江县甘泉乡出土。。。。。现珍藏十堰市博物馆藏。。。。。尺通长13.3厘米,,,,,,固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米。。。。。 新莽铜卡尺表形酷似游标卡尺!
图4 表形酷似现代游标卡尺的新莽铜卡尺
新莽铜卡尺比欧美科学家发现的游标卡尺整整早了1700余年,,,,,,新莽铜卡尺的出土,,,,,,纠正了多人从前以为游标卡尺乃是欧美科学家发现的观点。。。。。
四、鬼斧神工的中国古代计时器
中国古代将计量称为怀抱衡,,,,,,上一节商代骨尺、栗氏量、商鞅方升、新莽嘉量、新莽铜卡尺均为古代的怀抱衡尺度器。。。。。事实上,,,,,,计量的概想远远不至于怀抱衡。。。。。中国古代对另一个沉要的尺度量——功夫也有极度深刻的钻研,,,,,,其功夫尺度器的造作水平堪称鬼斧神工!
人类最早使用的计时器是利用太阳的射影长短和方历来判断功夫的。。。。。前者称为圭表,,,,,,用来丈量日中功夫、定四时和辨方位;;;;;;;;后者称为日晷,,,,,,用来丈量功夫。。。。。殷商时期(公元前1300~前1027年)的甲骨文,,,,,,已有圭表的纪录。。。。。确切纪录使用圭表的功夫为公元前659年。。。。。圭表和日晷在阴天或夜间就失去效用,,,,,,为此人们又发了然漏刻和沙漏等计时仪器。。。。。此表,,,,,,还有选取机械传动结构计时的浑天仪、水运仪象台等。。。。。
1、当先欧洲1700年的中国古代计时器 漏刻
漏刻是中国古代沉要的计时工具。。。。。漏,,,,,,指漏壶;;;;;;;;刻,,,,,,指箭刻,,,,,,即由漏壶水面的凹凸,,,,,,通过箭刻的标度来标示功夫。。。。。漏刻的汗青不仅古老,,,,,,并且经历了漫长的发展过程,,,,,,险些始于新石器后期一向利用至清代。。。。。至今保留最早的漏刻,,,,,,是西汉时造作的。。。。。东汉时,,,,,,张衡改单壶为双壶,,,,,,改沉箭为浮箭。。。。。为了尽量维持漏壶水量根基不变,,,,,,水滴受水壶速度均匀,,,,,,从而提高计时器精度,,,,,,后来经过不休改进,,,,,,漏壶多至三级、四级,,,,,,以三级漏使用最为宽泛。。。。。右图为公元前27年的西汉漏刻。。。。。
中国的漏刻,,,,,,在很长的汗青时期内,,,,,,一向是世界上最精确的计时器。。。。。经考证约莫在西汉中期的中国漏刻的计时精确度比14世纪欧洲的机械钟还高。。。。。东汉以来,,,,,,漏刻的日误差大多在20秒以内。。。。。选取百分数暗示,,,,,,计时器精度约0.02%!欧洲直到18世纪机械钟的精确度才起头超过漏刻。。。。。
图5 公元前27年的西汉漏刻
详情拜见:两千年前的中国古代计时器精度可达0.02%
2、世界上最早的计时器 圭表
一年365天,,,,,,24骨气,,,,,,前人何以得知????????
这要得益于圭表,,,,,,圭表的根基道理是测定正午的日影长度确定24骨气、回归年或阳积年。。。。。
三千年前,,,,,,西周丞相周公旦在河南登封县建设的圭表,,,,,,是世界上最早的计时器。。。。。春秋时期使用圭表丈量并推算出回归年的长度。。。。。1279年前后,,,,,,元代卓越天文学家郭守敬建造的河南登封观星台是中国现存最早的古代天文台。。。。。整个观星台相当于一个丈量日影的圭表。。。。。
图6 河南登封观星台 大型圭表
在很长一段汗青时期内,,,,,,我国所测定的回归年数值的正确度居世界第一!
3、中国发现誉享世界的张衡浑天仪
浑天仪是浑仪和浑象总称,,,,,,浑仪是丈量天体球面坐标的一种仪器,,,,,,而浑象是古代用来演示天象的仪表。。。。。
浑天仪由东汉张衡发现,,,,,,浑天仪造成之后,,,,,,人们但愿张衡公开演示一下。。。。。一天晚上,,,,,,张衡把来旁观的人分成两部门,,,,,,一部门登上灵台顶旁观天空,,,,,,一部门人留在 "密室"旁观浑天仪滇示。。。。。演示起头后。。。。。张衡让 "密室"的人汇报从浑天仪上看到的星星出没的情况,,,,,,让灵台上的人凭据报唱的情况寻找天空中相应星星的地位。。。。。了局,,,,,,人们惊奇地发现,,,,,,天体星空中的地位与浑天仪演示的情况齐全一致,,,,,,人们无不赞叹浑天仪的精美和张衡的才智。。。。。
图7 东汉张衡与其发现的浑天仪
唐代的一行和梁令瓒,,,,,,宋代苏颂和韩公廉等人,,,,,,把浑象和自动极时装置结合起来,,,,,,发展成为世界上最早的天文钟。。。。。
百度百科对于浑天仪有这样的描述:“西方的浑天仪最早由埃拉托色尼于公元前255年发现。。。。。葡萄牙国旗上画有浑仪。。。。。自马努埃一世起浑天仪成为该国之象征。。。。。”
这段文字有必要更正:
首先,,,,,,埃拉托色尼(埃拉托斯特尼)是希腊数学家、地理学家、汗青学家、诗人、天文学家。。。。。埃拉托斯特尼的贡献重要是设计出经纬度系统,,,,,,推算出地球的直径。。。。。其于公元前255年发现的是浑仪,,,,,,只是浑仪的一部门,,,,,,不是浑天仪。。。。。ò菁倏芲埃拉托斯特尼)关于浑仪,,,,,,我国上古时期就有纪录。。。。。《书?舜典》:“在璿玑玉衡,,,,,,以齐七政。。。。。” 孔 传:“玑,,,,,,衡,,,,,,王者正天文之器。。。。。” 孔颖达 疏引 蔡邕 曰:“玉衡长八尺,,,,,,孔径一寸,,,,,,下端望之以视星辰。。。。。盖悬玑以象天而衡望之。。。。。” 北魏 郦路元《水经注?河水一》:“玉衡常理,,,,,,顺九天而调阴阳。。。。。” 清 纳兰性德《自鸣钟赋》:“尔其表之可见者,,,,,,加尺茎于图上,,,,,,俨窥天之玉衡,,,,,,譬 夸父 之逐日。。。。。” 文中所说玉衡,,,,,,就是浑仪,,,,,,远远早于公元前255年!
其次,,,,,,马努埃一世(曼努埃尔一世)生于1469年5月31日,,,,,,卒于1521年2月13日,,,,,,葡萄牙国旗选取了浑仪(不是浑天仪)只是注明葡萄牙乃是航海国度,,,,,,并不能批注浑仪乃葡萄牙发现。。。。。
中原五千年文化,,,,,,远非西方文化可比,,,,,,浑天仪是中国古代沉大发现之一,,,,,,由东汉张衡所发现,,,,,,这是毋庸置疑的事实。。。。。而张衡发现的浑天仪,,,,,,其科学意思及对后世的影响,,,,,,更非西方国度同时期的浑仪及其后的浑天仪可比力!
世界计量日专题文章:
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世界计量日的由来及意思
国际计量组织简介
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常用计量单元换算
两千年前的中国古代计时器精度可达0.02%
中国古代驰名的计量功夫的工具
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变频计量与全球能源挑战_写在2014世界计量日
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作者:AnyWay中国
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