以黃鍾律管長為基準的思想,在古代中國由來已久。但對其具體數值,卻有不同的說法,有認為1尺的,有認為9寸的,也有認為8寸1分的。但自從《漢書·律曆誌》采納了劉歆的說法以後,黃鍾管長9寸之說,就被曆代正史《律曆誌》所接受,成了後世度量衡製訂者的公認數據。
黃鍾律管不但提供了長度基準,而且還提供了容積標準。《漢書·律曆誌》引述劉歆的理論說:“量者,龠、合、升、鬥、斛也,所以量多少也。本起於黃鍾之龠,用度數審其容,以子穀櫃黍中者千有二百實其龠,以井水準其概。合龠為合,十合為升,十升為鬥,十鬥為斛,而五量嘉矣。”這是說,量器的標準單位有5個,分別是龠、合、升、鬥、斛,是用來量多少的。它們的基準來自於黃鍾之龠。所謂黃鍾之禽,是指這種龠的大小是用黃鍾律管定出的長度基準來規定的。龠確定以後,再由龠進一步得到其他各量。它們的換算關係是:
1斛=10鬥1鬥=10升1升=10合1合=2龠
黃鍾之龠的大小也可以通過子穀櫃黍的參驗校正而得到。具體方法是,選擇1200個大小適中的黍子,放在龠內,如果正好填平,那麼這個龠就是黃鍾之龠。
另外,黃鍾律還能為重量單位提供基準,《漢書·律曆誌》接著引述劉歆的理論說:“權者,銖、兩、斤、鈞、石也,所以稱物平施,知輕重也。本起於黃鍾之重,一龠容千二百黍,重十二銖,兩之為兩,二十四銖為兩,十六兩為斤,三十斤為鈞,四鈞為石。”即是說,稱重也有5個標準單位,分別是銖、兩、斤、鈞、石。它們的來源是所謂的黃鍾之重。因為由黃鍾律管可以得到長度基準,由長度基準可以定出量器基準。量器基準確定以後,它所容納的某種物質的重量也就隨之確定,這個重量就可以作為衡器基準。所以,衡器的基準也來自於黃鍾律。對此,古人同樣是用子穀櫃黍的參驗校正而得到的。他們認為,黃鍾之龠恰好能容1200粒黍子,這1200粒黍子的重量就是12銖。銖的大小得到以後,其餘的也就不難得到。其換算關係:
1石=4鈞1鈞=30斤1斤=16兩1兩=24銖
通過劉歆的論述,我們知道,在古人心目中,度、量、衡三者,就是這樣與黃鍾律建立了自己的關係的。
古人努力為度量衡尋找統一的基準,這種精神令人欽敬。他們提出的上述理論就內涵而言也被後人身體力行,但實踐的效果卻不能令人滿意。對此,吳承洛先生在《中國度量衡史》一書中分析說:“律管非前後一律,管徑大小既無定律,又發聲之狀態前後亦非一律,由是曆代由黃鍾律以定尺度之長短,前後不能一律,以之定度量衡,前後自不能相準。以聲之音,定律之長,由聲以定度量衡,其理論雖極合科學,而前後律管不同,長短亦稍有差異,故及至後世已發現再求之黃鍾律難得其中,再憑之積櫃黍,不可為信。”吳承洛的評價是客觀的。中國曆代度量衡單位量值變化很大,其中雖有很多社會的、經濟的原因,但樂律累黍的方法的不確定性,則毫無疑問是其技術原因之一。
度量衡的管理
在古代各種計量管理中,古人對度量衡管理最為重視,積累了豐富的經驗,形成了一定的製度。這一切,早在西周時期,就已經開始了。
從現存各種資料來看,西周是一個十分講究禮儀製度的朝代。廟堂的建造、器物的陳設、田地的分割、車輛的製作,一器一物,無不要求符合製度。而製度的訂立和監督施行又離不開度量衡。《禮記·明堂位》說:“周公製禮作樂,頒度量,而天下大服。”《周禮·夏官司馬》說:“合方氏,掌達天下之道路,通其財利,同其數器,壹其度量。”從這些記載來看,在西周,度量衡是由國家權威統治者頒行的,並由專門的官員負責管理。這一做法,為後世曆代王朝所繼承,成了古人為使度量衡具有權威性而奉行的一種傳統措施。
西周度量衡管理的具體條例,在現存的文獻中尚未發現,但從多處有關記載中可知,西周時期確已形成一套度量衡管理製度,並且這一製度隨著朝代變遷也有相應的發展變化。春秋戰國時期,諸侯割據,統一的度量衡製度不複存在,但各諸侯國仍竭力保持自己度量衡製度的一致。為了做到這一點,許多諸侯國都製訂了相應的法律,並開始將其鑄刻在有關器物上。在現存的先秦量器上,很多都有銘文,其中1857年在山東省膠縣靈山衛出土的齊國子禾子銅釜、陳純銅釜、左關銅和是現在存有銘文、能說明年代和量值的最早的量器。這三件量器上的銘文,都規定了明確的校量製度和管理措施,並對違反者視其情節輕重,予以相應懲罰。陳純銅釜還將監製人名和製器人名鑄在器物上。其他諸侯國也有類似的量器出土。這些情況表明,戰國時期對度量衡從器物的製造、使用,到校測,都有了具體規定和措施。
更為完善的度量衡管理製度,則產生於戰國時的秦國。早在秦孝公(公元前361一前338年在位)執政時,秦國就在商鞅的主持下,推行了“平鬥桶、權衡、丈尺”之法。1976年,在湖北省雲夢縣出土了千餘支戰國時期的秦律竹簡,其中涉及到度量衡管理的占一定比重。例如《工律》條規定,在縣和管理官營手工業的工室裏使用的度量衡器具,要由官府或專職人員校正,至少每年校正一次。所有的度量衡器在領用前,都必須經過校正。除此之外,秦律還嚴格規定了有關度量衡器具允許誤差的標準和超出標準的處罰辦法。例如根據《效律》條的記載,對於衡器,石(當時的120斤)不準確,誤差在16兩以上,罰有關官員1副鎧甲;介於16兩和8兩之間者,罰1副盾牌。半石(當時的60斤)不準確,誤差在8兩以上,罰1副盾牌。稱黃金所用的小型權衡器不準確,誤差在半銖(約合今0.3克)以上,罰1副盾牌。對於量器,也有類似的規定。這些規定,與今天國家對各種計量器具檢定規程中關於允許誤差範圍的規定極為類似。