一般來講,以個體為勞動單位的手工業的發展,也能促進測量技術的進步。例如在仰韶文化的陶器上,常常有許多裝飾性花紋,這些花紋大多是幾何圖形,如三角紋、波浪紋、花瓣紋、魚紋等。它們的布局一般都很均勻,多組花紋連續排列,環繞在陶器上。但不管幾組,三組、四組還是五組,這些花紋都能表現得對稱而且完整。可見在繪製它們時,一定經過了精心的比劃測量。測量方法也許並不複雜,例如用繩子量一下陶器的圓周,把圓周按需要分成幾等份,再根據所劃位置安排紋飾,就能保證每組紋飾的對稱和完整。這種比較測量,是一種常見的測量活動,當然有助於測量的進步。但這種測量不受條件的約束和限製,它因人因時因地而異,不需要有統一的單位和標準,因而對於計量進步的促進作用,是有限的。要真正促進計量的發展,還要依靠社會化的生產活動。
在中國原始社會末期,發生了一次相當大的水災。當時的部落聯盟首領堯派鯀去治水。鯀用“堙”、“障”的方法,用泥土填塞洪水,未能成功。後來舜當了部落聯盟首領,選擇了鯀的兒子禹,讓他繼續治理洪水。禹總結了他父親治水失敗的經驗和教訓,並經過到各地進行實地調查和測量,采取了修堤壩攔導水流與疏通河道相結合的辦法,成功地解除了水患,使洪水暢通無阻地流入大海。
大禹治水這件事,留給後人的印象太深刻了,以至於後世很多文獻都從不同角度追記了這件事情。有些文獻還專門提到了測量在其中的作用。例如《管子·輕重戊》提到,大禹“疏三江,鑿五湖,道(導)四涇之水,以商九州之高……”商,在這裏作計量解。《淮南子·地形訓》、《山海經。海外東經》有禹命令他的大臣太章、豎亥步行測量山川的記載。《史記·夏本紀》則說禹“左準繩、右規矩,載四時以開九州、通九道、陂九澤、度九山”。這是說大禹在治水過程中,以規矩準緝作為測量工具,量度天下。綜合許多材料可知,禹治水時進行了實地測量。
可以想見,像禹治水這樣的工程,所需要的測量活動必然是大規模的。而要進行大規模的測量,隻靠簡單的比較測量是不夠的,它要求建立長度單位和統一的長度標準。《史記·夏本紀》說,禹“身為度,稱以出”,認為禹以自己的身長和體重定出長度和重量標準。這一記載反映了當時人們為確立計量標準所做的努力。計量基準的確立,是計量史上的一件大事,是中國古代計量誕生的標誌。對於這件事的意義,古人深有感受,他們甚至把它升華成了神話。東晉王嘉在其所撰誌怪小說《拾遺記》中說,禹在開鑿龍門時,進入一個數十裏深的岩洞,岩洞幽深難行,這時出來一頭形狀如豕的怪物,口銜明珠,為其引路,將禹領到一個明亮寬敞之處,隻見人麵蛇身的伏羲神端坐在那裏,他交給禹一支長1尺2寸的玉簡,禹即持此簡量度天地、治理水土。這雖然是則神話,卻表現了一個深刻道理:測量需要有權威性的統一的標準。正是這種認識,導致了中國古代計量的產生。
時間計量單位的確立
傳統計量並非僅指古代度量衡而言,對時空進行計量也是它的一項重要內容。
時間計量有別於其他測量。在一般的計量行為中,計量單位大都是人為規定的,而時間計量卻存在著一套自然單位,這就是年月日。地球繞著太陽公轉,造成了春夏秋冬的季節變化,寒暑交替,周而複始,逐漸使人們產生了“年”的概念。這裏所說的年,指的是回歸年,古人又稱其為“歲”。《後漢書·律曆誌》說:“日周於天,一寒一暑,四時備成……謂之歲。”四時,就是指的四季。顯然,依據這種定義確定的“歲”,就是一種自然時間單位。
另外,月亮的圓缺變化,也是一種引人注目的周期現象。對這種現象的重視,使得古人產生了“月”的概念。正如宋代沈括所說:“月一盈虧謂之一月。”(《夢溪筆談·補筆談》卷二)通過月亮的盈虧來確定的時間長度,叫朔望月。朔望月的產生是由於月亮繞地球公轉,而地球又繞日公轉這樣綜合運動的結果。由於月亮和地球的運動速度都有周期性的變化,這樣,朔望月的長度就不是固定的(作為比較,回歸年的長度也有變化,但那變化微乎其微,可以不去計較)。觀測結果表明,朔望月的長度“有時長達29天19小時多,有時則僅有29天,6小時多”(唐漢良、舒英法:《曆法漫談》,陝西科技出版社,1984年,第34頁)。因此,人們平常說的朔望月長度,都是指的平均朔望月。