(王莽改革度量衡时打造一件穿越物品)
公元9年,五十四岁的王莽代汉自立,建立新朝,改首都长安为常安。为了统一度量衡,命刘歆制造了大批标准量器颁行天下。“度”指以尺度测量物体的长短,“量”指以斗升测量物体的多寡,“衡”指以权衡(天平或杆秤)称量物体的轻重。
但是制造标准量器,你得有适于制造所用的测量工具。其中的“王莽卡尺”绝对让你眼前一亮,还会误认为是“穿越物品”,因为它和现代游标卡尺没有什么不同。
要知道现代的游标卡尺一般认为是由法国人约尼尔·比尔发明的。他是一名很有名的数学家,其数学著作《新四分圆的结构、利用及特性》里描述有游标卡尺的结构与原理,于是其名字Vernier就成为“游标”的英文单词,一直沿用。不过,世人并没有见过游标卡尺实物,因此很多学者对他制成游标卡尺提出质疑。十九世纪中叶,随着美国机械工业迅猛发展,美国人布朗在总结约尼尔·皮尔的基础上,于1851年将卡钳、刻度尺、游标三位一体,缩龙成尺,制成第一把现代游标卡尺(读数0.025mm),为欧洲第二次工业革命立下汗马功劳,是世界量具史上的重大飞跃,影响之广,波及至今。
1854年荷、法、德、英、都普遍用上了游标卡尺,1856年日本也普及了游标卡尺,游标卡尺的制造技术逐渐更新迅速提高,使之成为了通用性的长度。
不过,距今2000年多年前,世界上早已出现了最早的活动游标卡尺--王莽卡尺,这是王莽时代所使用的一种重要测量工具。在罗振玉《俑庐日札》、《贞松堂集古遗文》(1930)、柯昌济《金文分域编)(1 9 2 9)、刘体智《小校经阁金文拓本》(1935)、容庚《汉金文录》(1931)以及吴大徽《权衡度量实验考》(1915)里都记载了“王莽卡尺”。
据说在清末前后,收集到的王莽卡尺多达五支,只可惜这些卡尺都由于各种原因找不到了。
如今,只有中国历史博物馆珍藏有一支完整无缺的王莽卡尺,属国家一级文物。卡尺表面呈红褐色,铜尺个别细微处胎质外露,固定尺与活动尺等长都雕有五寸长刻线。其中,固定尺除正面有刻度外,右端一寸处,左边的四寸处,每寸间又加刻十分。尺体上部是一鱼形柄、中间开一导槽,两卡爪相并,两尺刻线大体相对。卡尺有一组合套,固定在固定尺的下端,滑动尺穿过组合套可以上下滑动,量衡使用准确精巧,毫不逊色于现代精密游标卡尺。
经过现代实测,换算成现代国际通用长度单位,各部数据为:固定尺长15.230、固定卡爪宽1.325、长6.198、内侧长4.525厘米.滑动尺宽1.260、长13.800、滑动卡爪宽1.325、内侧长4.825厘米,拉环内径1.810、宽0.5创厘米,在滑动尺的边缘上,拉环外圆至滑动卡爪内侧的距离为3.29 5厘米,导槽长8.585厘米,导槽下端至固定尺下端的距离为4.25厘米,组合套宽1.325、长2.9 3 2厘米。固定尺、滑动尺的厚度都是0.46厘米。拉开滑动尺,其最大跨度为9.325厘米,固定尺面刻度为四寸,全长9.925厘米,折合王莽尺度每尺是2 4.8厘米,滑动尺面刻度为五寸,全长12.25厘米,折合王莽尺度每尺是24.45厘米。
实际上,王莽卡尺的刻线原理与现代游标读数原理同工异曲,功效一致,固定尺刻线的另一端面有用阴刻篆书“始建国元年正月癸西朔日制”十二个字。据《汉书·王莽传》载:“莽以十二月朔癸为建国元年正月之朔,以示改制”。“始建国元年”,是王莽称帝开国年号,即公元9年。
“王莽卡尺”的出现,有力地推翻西方学者一直宣称1631年法国数学家约尼尔·皮尔发明了游标卡尺的错误论断,迫使《英国百科全书》第10 卷第202 页有关“游标卡尺”条目从1973年起再版改写。
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