計量單位的趣事（一）
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計量單位給人的感覺就像是絕對嚴格精準的裁判，以它本身來度量我們的世界。
中國有成語錙銖必較、絲毫不差，錙與銖和絲與毫都是極小的單位，這些都表現出我們計量單位的精準要求。
可是在工藝水平低下，科學並未啟蒙的古代，全世界的古人都無法以一個自然的恆定量作為標杆，那他們當時又是如何制定度量衡的？
不知道有多少人的中學歷史老師會在課堂上講聖人孔子的身高這件事。
史記中記載，孔子身高
九尺六寸
，如果以現在的市制公尺算，聖人的身高將超過3米，顯然是不可能的。
若以史記編纂時期西漢的尺（約23.1厘米）計算，孔聖人的身高還是達到2.21米，如果以春秋時期的尺計算則有1.97米、1.91米、1.89米三種可能。
這是由於當時制定單位時所選取的標準物並不是一個恆定不變的事物。
這個混亂階段全世界的文明都經歷過，我們都曾用身體的一部分作為標準物來度量世界。
大概自夏朝起，中華文明就以成年男子拇指與中指張開的末端距離作為一尺，相當於我們現在說的一拃。
這樣定義出來的一尺是因人而異的，只有在一些工程當中才會製作標尺準繩來控制誤差。
不同身高的人的一拃長度分布，單位厘米
這方面精通建造巨型奇觀的古埃及走在了前面，在三千多年前就已經製作了已知最早的長度標準物。
埃及人也明白降低誤差的重要性，特地選用了質地堅硬的花崗岩做為材料。
藏於博物館的古埃及碗尺石柱
只不過長度標準的選取就顯得有些任性了，是取法老小臂拐肘處到中指末端的距離，稱作腕尺。
而英國人，到了中世紀末期都還在沒有一個準確的長度標準。
他們最常用的長度單位
英寸
，也是整個英制單位的基礎之一，最早被定義為拇指的寬度。
後來，英國人也漸漸覺得這種隨意的定義會導致
「一百個人眼裡有一百種英寸」
，不利於英國的和諧統一。於是在1324年，愛德華二世下定決心將一英寸重新定義為
一穗大麥上最大的三粒麥子相接的長度
。終於成功地把局面扭轉為
「一百片麥田裡有一萬種英寸」
。
類似的事情也發生在英尺的定義上。
英尺的英文寫法是foot，顧名思義就是一個腳掌的長度，在19世紀以前可以是25厘米到33.5厘米之間的任意長度。
那個年代的「七尺男兒」可以是175厘米的正常身高，也可以是235厘米的恐怖巨人。
德國人很不爽英國人的這種隨意，他們想到一個可行的解決辦法。
在16世紀的時候，德國人隨機找了16個從教堂里出來的男子，測量他們的腳長，把求出的平均腳長，並以此作為英尺的標準。
除此之外，英制單位的混亂還體現在個單位之間的換算關係上。
我們現在用的單位大多都滿足一定規律的換算關係，十進位甚至不需要計算就可以很方便地完成換算。
但英國人就沒有那麼規矩了，他們的英寸、英尺、碼是單獨定義的。
一英寸是三粒麥子的長度，一英尺是腳的長度，一碼是亨利一世國王的鼻尖到指尖的距離。
後來為了方便才湊成了1碼=3英尺=36英寸的關係。
這種混亂同樣也存在於重量、面積等單位上。
（來源：中科院物理所）
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