|
俗话说：没有规矩，不成方圆。由此可见标准的重要性。但若是了解早期标准制定的随意性后，人们对于标准的权威恐怕要大打折扣。在容积、重量、长度等标准确定上，长度标准的确定是最早而且最为随意的。
马屁股决定火箭助推器宽度
一个广为人知的经典段子是关于马屁股的。现代铁路的铁轨间距是四英尺又八点五英寸，其原因是因为铁轨间距采用的是电车轮距的标准。那么电车的标准又从何而来呢？原来电车的标准又是沿袭马车的轮距标准。
那么马车为何要采用这个标准呢？原来英国马路辙迹的宽度正是四英尺又八点五英寸。如果马车改用其他轮距，轮子很快会在英国的老路上撞坏。那么英国马路的辙迹宽度又从何而来呢？答案是古罗马人。整个欧洲，包括英国的长途老路都是罗马人为其军队铺设的，而四英尺又八点五英寸正是罗马战车的宽度。
可以再追问一句，罗马战车的宽度又是怎么来的？答案非常简单，因为它正是牵引一辆战车的两匹马屁股的宽度。
段子到这里还没有结束，美国航天飞机的火箭助推器也摆脱不了马屁股的纠缠。原来火箭助推器造好之后要经过铁路运送，而铁路上必然有一些隧道，隧道的宽度又是仅比铁轨宽度增加一些。
最后，代表着现代科技最尖端的火箭助推器宽度竟然由2000年前的两匹马屁股所决定了。
身体部位决定长度标准
马屁股可不是长度标准确定随意性的惟一例子。在古时，人的身体及某些部分，甚至某些动作幅度，都能作为长度标准的参照依据。
最早有记载的人为标准物来自古埃及。埃及人用质地坚硬的花岗岩制作了一根长度标准物（Cubit），而这个长度标准是法老的小臂拐肘到中指间的距离，因此又叫腕尺。虽然这个标准的确定相当随意，但的确解决了很重要的问题。例如金字塔的准确施工得到了保证，胡夫金字塔塔底边长与平均边长相差不过0.05%便得益与此。
古希腊人崇尚人体美，于是他们便找来美男子库里修斯，以他双手伸开时，两手中指尖的距离为长度标准，称一浔。在古罗马，恺撒大帝以其军队行军时行走两千步为罗马里。后来英国人沿用至今，便是英里的由来。
公元9世纪，英皇亨利一世在位时，组织大臣们讨论一码究竟应该为多长。大臣们为此争论不休，各说各的理。亨利一世急了，他没想到这么简单的问题，大臣们居然可以闹得不可开交。一拍大腿，说道：全都不许闹，一码就是我鼻尖到食指尖的距离。于是，码的标准便伴随着亨利一世的怒气诞生了。
英寸的标准则是十世纪英王埃德加的拇指关节长度。但到了14世纪，英皇爱德华二世颁布“标准合法英寸”，即从大麦穗中选取三粒最大的麦粒排成一行的长度就是一英寸。
英尺最先的规定是一个成年人的脚长。但德国人显然并不满意英国人的随意性，他们认为脚的长度因人而异，具体使用时，人们基本都是依据自己的脚长来计算长度，这样误差太大。于是在16世纪，他们找了16个从教堂出来的男子，将他们左脚的长度加在一起，再除以16，求得平均脚长。这样才诞生了我们现在使用的英尺标准。
中国长度标准的由来
使用身体和马屁股来定义长度标准的并不仅限于老外。在中国，情况也基本类似。唐代便以唐太宗李世民的双步（左右脚各迈一步）为尺寸标准，叫作“步”，并规定三百步为一里。一“步”的五分之—为一尺。唐代—尺合现在0．303米，一里合454．2米。
史书记载，远古时期，人们便“布手知尺”、“身高为丈”、“迈步定亩”。古人中指中节之长被定义为一寸，直到现在，中医的针灸中还袭用这个长度标准。
中国最早的长度标准实物是安阳殷墟出土的商尺。这支骨尺由兽骨磨成，尺长17厘米，上面标刻着等长的十个单位。由于史料的缺乏，这根骨尺的原始标准不知从何而来，但根据古人长度标准制定的经验，很有可能便是哪位老祖宗的手掌长度呢。
到了春秋战国时期，各国诸侯纷纷定义自己领土内的长度标准。这个王的手掌，哪个王的小腿，纷纷派上用场，搞得中华大地长度标准极为混乱，给国与国之间的交流造成了极大的不便。待到秦始皇统一中国时，其他王侯的身体部位才开始退出历史舞台，统一使用秦国的长度标准。
由此看来，历史教科书中将秦始皇统一度量衡，作为历史功绩标载入史，还的确有些道理。
法国人开创“米制天下”
如果没有法国人，可能今天的人们在生活中，很难摆脱“马屁股”和“小腿”的尴尬。众所周知，当今世界采用最为广泛 [1] [2] 下一页
的长度单位是米制。而米制的确定和广泛使用，不能不感谢法国人的功劳。
1791年，具有革命思想的著名科学家拉格朗日，在法国大革命胜利后，被选为法国度量衡委员会主席。在他的推动下，法国当局规定：把经过巴黎的地球子午线的四千万分之一定义为1米。也就是说，1米等于从地球极点到赤道距离的一千万分之一。
使用与地球周长密切关联的长度单位，自然高出“马屁股”和“小腿”许多了。但问题是，如何知道地球经线的长度呢？天文学家约瑟夫·德朗布尔和安德烈·梅尚坚决地接受了这一艰巨任务。在当时欧洲的狂热革命与纷飞战火中，两位科学家冒着生命危险开始了他们细致的勘测工作。
7年后，德朗布尔和梅尚终于带着勘测资料回到了巴黎。崇尚科学的拿破仑给予了两位科学家极高的评价：胜利如过眼烟云，但这项成就将永存于世。
之后，法国度量衡委员会采用两位科学家的测量数量，用铂铱合金制成了一根标准米尺存档。这就是我们常说的“米原器”。1812年，法国颁布实行米制，并在1837年在全国强力推行，使米制率先在法国扎根。1875年，国际度量衡委员会在巴黎召开会议，确定米制为标准国际长度长度。法、德、美、俄等17国政府代表还共同签署了《米制公约》。
光速取代“米原器”
随着科学技术对于长度标准的精确度越来越高，米原器开始逐渐显得不能适应科技的需要了。起初，法国政府还依据米原器制作了几十根米尺，纷发给《米制公约》各成员国，并规定定期回来接受校正。但采用实物作为长度标准，其误差开始不能被追求精确的科学家们接受。
由于米原器的截面存在，米原器的标准长度便被人质疑。于是，一种更加精确且不会损坏的自然基准开始应运而生。1960年第11届国际计量大会上，科学界重新规定了米的标准。新标准规定，在真空中，氪86（氪一种同位素）发出各向同性的橙色光波长的1，650，763倍为1米。显然，这个规定摆脱了米原器截面误差的困扰。
但氪86的光波长度的确很难获得，各国在使用过程中也感觉并不方便。于是，人们想到了真空中的光速是恒定不变的。1983年，国际计量局又重新定义了米的标准。即：真空中的光，在299792.458分之一秒内通过的行程长度为1米。这个标准被一直沿用至今。
original link
http://tech.163.com/05/0711/11/1OCJN38I00091537.htm
上一页 [1] [2]
|
