测量学入门


两千多年前,一个恋爱中的女子,独自在城墙上溜达,只为能见一见她的心上人 。可惜她整整等了一天,那个一袭青衫的他,也没有出现,于是这个女子只觉得一天的时间,竟犹如三个月那样漫长难熬 。
女子说,青青子衿,悠悠我心 。女子又说,一日不见,如三月兮 。
这种度日如年的感觉,不少人都有过,但有多少人曾仔细想过,到底什么是一日,什么又是三月或一年呢?
没错,日、月、年是时间的单位 。而除了时间,长度、面积、容积、重量等,也都有各自的单位,我们每天都在使用这些单位,但却很少有人能准确地说出这些单位的由来 。

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正如宋宁世在《计量单位进化史:从度量身体到度量宇宙》(以下简称《计量单位进化史》)中所说:“单位”对于我们每个人来说,已经是习以为常的东西,我们从小到大的使用过程中,都不需要去思考单位是怎么来的 。
但宋宁世这位环境工程专业博士,不但去思考了单位的由来,还结合专业知识,做了大量的业余研究,著成《计量单位进化史》一书,从历史、科学、趣味知识等多个角度,对“计量单位”展开全面的介绍,向我们展示了计量单位的前世今生 。
计量单位是随着人们对事物的测量开始的,原始人类又是从哪里得到了“测量”的灵感的呢?答题是时间 。
那么就让我们透过古今人们对时间的认识与测量,来一窥时间单位的形成与发展吧!
流行的网络玄幻小说中,有一种“时间为尊”的概念备受推崇 。这类小说的设定中,掌控时间之力的角色往往能立于不败之地,这大概与人们所能感受到的时间的神秘感不无关系 。
即便缺少自然科学知识,通过长期的观察,古人也能感受到时间力量的强大:自然界的日升月落、春华秋实,与人类自身的生老病死,都要受到时间这一神秘力量的主宰 。
在经历过无数次的昼夜交替后,人们自然而然地找到了最原始的测量时间的方法:以日出的周期为界限,划分出了“一天”的概念 。不过,因为时间的微妙,人们虽然很容易找到“一天”与日出日落的关系,但想要更精确地对时间进行测量,却仍极为艰难 。

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《计量单位进化史》中,宋宁世为我们讲述了古代中国人的计时方式和工具:
古人通过长期观察,先发现了每天正午时分,物体影子最短的现象,随后又发现,两次出现物体影子最短间的时间,竟然也是相同的 。在找到这个天然的“基准”后,聪明的古人,将其等分成十二份,并将每一份称为一个时辰(2小时),还制造了最早的计时工具——日晷 。
不过时间的测量,需要复杂的天文观测做支撑,对普通人而言十分复杂,因此时间虽然最易被人感知,其测量体系最初却与大众生活中的长度、容积、重量等有着极大的区别,自成一统 。
长度、容积和重量,都可以由国家权力机关规定和颁布实物作为标准,但因时间看不见摸不着,时间的标准却不是统治阶级想说得算就说得算的 。换句话说,时间有独特的“平等”属性 。
白居易说:可怜九月初三夜,露似真珠月似弓 。
唐朝的白居易,在一千多年前的九月初三之夜,看见了如弓的弯月 。如今的我们,在每年九月初三的夜晚,能看到的月,也是同一个模样 。说得更夸张一些,从史前到如今,古今人类每天所看见的仍是同样的日升日落与月圆月缺 。
正如宋宁世在《计量单位进化史》中所说的那样,统治者们虽然能用历法制度,来满足自己“永葆江山”的美梦,却无法用政令修改月相 。也就是说,时间对于全体人类而言是平等的 。


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