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2022年7月9日 星期六

「計量單位進化史」筆記 (二) 進入文明社會

「計量單位進化史」筆記 (二) 進入文明社會


1.2 進入文明社會 [1]

在人類文明演進過程中,農業大大開拓了視野,新事物如小麥與水稻,看似可數,但很難數出來。米粒雖小但數量大,實務上並不數它們,而是像對待液體一樣,使用容器來衡量。由於穀物能大規模生產,還能長時間儲存,獲取之外,還要管理食物,給了人類接觸和認識不可數量的機會。

為了生產糧食,人類開始有意識地測量並劃分現有的土地,同時開始「分配」、「交換」,形成「貿易」,產生威權階級,進行「稅收」,而這些活動的執行,都依賴對糧食有精確與公平的測量。以「貿易」而言,說明人類已經可以用統一、可靠的基準來測量糧食。

隨著農業的成熟,人類社會出現更成熟的社會分工和大規模的人口聚集,這又產生了更精確的測量需求。這時「單位」便從日常語言中脫離。

對時間單位「一天」的精密測量,需要仰仗複雜的天文觀測:是大眾不易接觸的,真正讓古人產生測量意識的,應該是長度,人類能夠對長度產生敏感的知覺,是人類可以感受到與周圍動植物相對大小,同時身體具有天然的「關節」標記,同時,在學會穿衣之時,必須與其他物體進行比較。

所以,世界古代文明的基礎長度單位,大都是人身體中的某段距離,如古埃及等地用「手肘長」作單位,古代中國的「寸」,來自人的手腕。人的指尖、手掌、腳掌、拳頭、肩膀等突出部位都被用來做標記,都在古文明裡充當過基本的長度單位。另一方面,人類學會參照自己的身體,把長度從身體「轉移」到另一個物體上,發明了尺,同時學會了製作均分的刻度,見於約三千七百年前古埃及等地的出土文物中。其次是與農業社會密切相關的量-容積,也就是液體和糧食的量度。在古人眼裡,容積的單位就是容器:混用容積與重量單位似乎在「糧食本位」的農業社會裡,對重量的屬性不敏感。

重量和長度、容積不同。並不直觀,雖然古人很早就知道測重必須用秤,但單位並不好找,到金屬出現,因其質地堅硬,性狀穩定,同時受熱能熔化,同時熔化後能塑造出各種形狀,過程中重量幾乎不會耗損。隨著金屬被用作貨幣,金屬的重量隨之成為貨幣的單位。

「度量衡」指的是長度、容積和重量,它們的順序,也正是人們認識這三大領域順序:在漢字裡,「度」從「又」,「又」就是手,象徵長度發源於人體,也象徵一切測量的根源正是人的雙手;「量」從「田」,指的是所有與農耕相關的測量,代表當時已邁入了以農業為根基的文明社會;在西方,度與量是同一個概念,即measure,但「衡」與其他兩者差異顯著。在中國古代,表達重量的另一個說法是「權」,可見諸「權重」、「權衡」等今天仍在使用的詞語。而「權」的本意就是秤錘,後來演變成了「權力」,可見有「權」者方能掌握重量的測量,才能為整個社會提供準則。「權衡」進入度量其他物質,象徵著單位脫離原始農業生產,成為文明社會裡政權統治的符號。

除了「度量衡」外,古人還需要測量的包括:

一、遠距離: 按人體部位測出長度,但無以測量很遠的距離,如兩村莊間的距離,比較容易的操作方式是表述成自甲村到乙村所走過的步數,

二、面積: 古代社會裡和面積關係最密切的事務是農田,所以從農業角度來想出表達面積的方法可有: 均勻播種時消耗谷物種子量、種滿糧食後的植株數、耕牛一天能耕作的土地範圍等。例如英制單位的「英畝」(acre) 含意就是「一個農夫驅使一頭耕牛一天能耕作的田地面積」。

總結古代社會度量體系的根基就是「度量衡」、長距離、田地面積和時間,它們是任何一個產生文明的古代人類社會都必須擁有的根本體系。但古人的測量需求並不止於此,如聲音測量的「音律」,以及較粗糙的嘗試量測光、熱、電、磁等物理現象,但無法為這些現象找到科學的單位以及穩固的度量體系。

到現在,所有文明社會的單位體系基本齊備,所有文明都具有功能完全的「度量衡」單位,只是或許名稱不同。

[1] 宋寧世,《計量單位進化史:從度量身體到度量宇宙》,人民郵電出版社,北京 (2021)。

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