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2010-10-1

说两句法国大革命与公制度量衡

归档于: 天文空间科学, 史海钩沉 @ 11:36 pm

周一在上海佘山的天文博物馆看到了一个有些古怪的古董级望远镜底座。说古怪不是因为结构,而是刻度:圆周被平分成了400度。实际上这个展品因为外观不起眼,而且说明文字过长,再加上摆放角度有问题,很容易被参观者忽视。只是因为那天带领本人参观的是天之文的linq老大,他特意提醒多留意这个底座两眼,本人才没有和它擦肩而过。至于圆周400度的原因,就要追溯到法国大革命了。

佘山天文博物馆内的望远镜底座,镜筒现已无存。图中可见370、380、390等刻度单位。不过为什么是反字?不要问我……

要说现代度量衡的直接起源也就是这场政治事件。革命后的政府革新度量衡的原因,第一当然是统一全国的单位,第二则是要尽量摒弃传统以及宗教的因素,只以自然作为制定度量单位的标准,力图构建一整套可以沿用万世的全民单位。这次改革的结果,就是在各种单位的度量上全面引入十进制。

其实这样的改革非常有道理。想想欧洲之前度量单位的制定方式,比如以若干人脚长平均(或说国王臂长)定义的英尺,以大麦长度定义的英寸,以大麦质量定义的磅,还有多种进制混合的混乱换算方式以及同一单位在各国不同的对应数值(说实话本人就一直没有搞清楚过英制单位的换算,马上就要启程出国,这一点实在很头大)。于是依据地球的尺度定义的长度基本单位以及依据单位体积水的重量定义的质量基本单位代替了传统的英尺英寸磅和盎司,还有了将一天划分为10小时,每小时100分钟,每分钟100秒的时间单位,纪年也改成了以秋分为年首的革命历(详见前文《失落的历法之法国革命历》);也有了将直角定义为100度,圆周定义为400度的角度单位。不过为什么要统一成十进制?究其本因还应该是因为人有10根手指吧!

不过传统的力量过于强大,新度量衡的相当一部分都成为了历史,比如角度与时间。当年将直角定义为100度的史实早已鲜为人知,所以大多数参观者根本不会留意古董望远镜底座上的细小刻度。但这次改革核心的部分却也保留了下来,那就是沿用至今的公制。

当然公制单位本身并非法国大革命的发明,它的诞生一直可以追溯到17世纪60年代的英国。但是毫无疑问的是,革命成了推行它的重要因素。1795年,法国在全国强制推行公制。长度基本单位米被定义为本初子午线长度的两千万分之一,质量单位克则被定义成装在边长1厘米(也就是1米的百分之一)的立方体容器中的水在冰点时的重量(后来又改为4摄氏度时单位体积水的重量)。1799年6月,标准铂金米尺和千克原器制成,现代意义上的度量单位第一次得到了官方的严格定义。

这个定义日后被反复修改,比如长度在当代通过激光来定义,这是后话。但是当代的公制中,时间单位仍旧沿用60进制的传统,它的起源又在哪里?

这就要追溯到古美索不达米亚了,连带角度的划分。美索不达米亚是少有的采取60进制的地区。至于圆周360度,还要归结为古美索不达米亚历法以360日为年长,将天空划分为360度方便计算太阳位置有关,这与中国古代将圆周划分为365又1/4度同理。

最后顺便说一句,传统的英制单位定义也并不都象英尺那样随意。严谨的例子是海里,一海里正对应将地球经纬度一分的间隔,因此才得以在海事和航空界普遍使用,哪怕是在公制已经普及的今天。

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