第4章 中國曆代度量衡的發展(4)(3 / 3)

新莽嘉量用銅製成,這反映了那個時代人們的認識。《漢書·律曆誌》說:“凡律度量衡用銅者,名自名也,所以同天下、齊風俗也。銅為物之至精,不為燥濕寒暑變其節,不為風雨暴露改其形。”唐代顏師古注解“名自名也”,說這是“取銅之名,以合於同也”。可見,古人製度量衡器用銅,原因有二:一是取其名諧“同”之音,以求得心理滿足;二是認為銅本身不受外界條件變化影響。實際上,銅也熱脹冷縮,隻是當時測量精度所不及,古人不知而已。雖然如此,以銅(青銅)為原料製做度量衡器,就古人而言,依然是最佳選擇。因為在古人所能掌握的幾種金屬中,銅(青銅)既不怎麼貴重,又容易鑄造,還有一定的強度和較強的抗腐蝕性。因之,新莽嘉量流傳至今,已近兩千年,仍然相當完好。

新莽嘉量設計巧妙,合五量為一器;刻銘詳盡,不隻有標誌其身份的王莽統一度量衡詔書,更有每一分量的徑、深、底麵積的尺寸和容積;計算精確,是當時的最高水平;製作也很精湛。非但如此,它還有一定的重量要求。《漢書·律曆誌》有“其重二鈞”的記錄。這樣,僅由此一器即可得到西漢長度、容量、衡重三者的單位量值。度量衡三者通過嘉量實現了統一。正是由於這些因素,曆代都對之極為珍重,視為國之瑰寶。

劉歆能夠設計製造出如此之嘉量,也非易事。在他之前,有“栗氏量”,那是戰國時期的理想標準量器。新莽嘉量在形式上要與栗氏量相符,還要附會黃鍾律之說,迎合當時流行的一些哲學觀念,更重要的是其尺度、容量、重量等單位還必須與漢製相符,而當時科學能夠提供給他的圓周率數值僅是傳統的“徑一周三”,可見其設計計算難度之大。由此,新莽嘉量的問世,可以說在某種程度上反映了當時科學技術所達到的最高水平。

新莽嘉量為人們提供了可信的漢代度量衡實物標準,曆代都有不少學者對之加以研究。《晉書·律曆誌》曾記載說:“劉徽注《九章》雲:王莽時劉歆銅斛,尺弱於今四分五厘。”唐代李淳風以劉歆銅斛尺考校隋唐以前的尺度,列為15等,記入《隋書·律曆誌》中。這些,都是以嘉量為標準,考核度量衡製度的具體例子。

南北朝時,祖衝之通過考校新莽嘉量的刻銘,指出了劉歆計算上的不精確。祖衝之精於圓周率推算,他以他所求得的圓周率值檢驗嘉量有關數據,認為劉歆的設計“庇旁少一厘四毫有奇”,並說這是“歆數術不精所致也”。祖衝之推算出圓周率準確值介於3.1415926和3.1415927之間,所以他說劉歆“數術不精”。不過,考慮到嘉量製作時代早於祖率四百多年,劉歆的計算已經是相當精確了。

清代乾隆皇帝對度量衡製度也很感興趣。乾隆九年(1744年),清廷仿照新莽嘉量形製,參照當時各種尺度,精心設計製作了清嘉量(現仍陳列在北京故宮博物院內太和殿前丹陛右側的石雕小亭屋內)。新莽銅嘉量本身則被藏於清廷宮內。1911年,清王朝垮台。1924年,清廢帝被驅逐出宮,紫禁城被籌改為故宮博物院,新莽嘉量得以重見天日,引起學者極大重視。1928年,劉複對嘉量做了精密的測量和推算。根據他的測算,新莽時1尺合現代23.1厘米,1升容現代200毫升,1斤則重現代226.7克。這是現在公認的西漢度量衡單位量值。

度量衡基準的選擇

計量需要有標準。對於時空計量而言,這一標準為自然時空單位所規定。而對於度量衡來說,則需要人為地去選擇、製訂。中國古人為製訂度量衡基準,進行了孜孜不倦的探索。

據中國度量衡史專家吳承洛先生研究,中國曆代取為度量衡的標準者,大體上可分為兩類,一類是取自然物為標準,另一類則取人為物為標準。

取自然物為標準者,首先當然是取自於人體。《史記·禹本紀》說禹“身為度,稱以出”,認為當時的度量衡基準得自於禹的身體。不管這一說法是否符合曆史事實,它所反映盼人們最初製訂度量衡基準時,取則於人體這件事情,卻是真實可信的。中外度量衡史的發展,無不證明這一點。例如古埃及就曾把人的胳膊至指尖的距離規定為1尺,稱為“腕尺”。12世紀的英國則規定以國王亨利一世的鼻尖到手臂向前平伸後大拇指指尖的距離為1個長度單位,稱為1碼。中國古籍《大戴劄記·主言》也提到“布指知寸,布手知尺,舒肘知尋”。這些,都是借助於人體取得測量基準的具體例子。

以人體為則這種方法,比較原始。因為不同的人其身體部位尺度也不同,這就不便於統一。即使以某一權威人士身體部位為尺度標準,該標準本身也還會發生變化,不便於複製和保存。所以,這種方法隻是度量衡發展初期階段的產物。