第六部分 计量史
1.中国古代历史文献中,记有“同律度量衡”是什么意思?
答: “同律度量衡”记载在《尚书•虞书•舜典篇》中,传说舜到东方部落去巡视,和酋长们“协时月正日,同律度量衡”, “同律度量衡”是指统一音律,统一度量衡。
2.中国古代什么时候开始有度量衡?
答:通过文献记载和实物考证,中国度量衡起源于商周时期,而从春秋到战国时期度量衡器具和量制已基本齐备。
3.《史记•夏本纪》记:禹“身为度,称以出”是什么意思?
答:是说以禹的身长为尺度标准、体重为重量标准。
4.中国商代的尺,一尺有多长?
答:根据现藏商代牙尺,一尺长16厘米。
5.中国古代天平始于何时?
答:经考古证实,从春秋中晚期到战国中期,楚国盛行本衡铜环权的精细天平,其衡制为24铢(1铢合0.65克)=1两(合15.6克),16两=1斤(合250克) 。
6.中国最早由国家颁发的标准量器是哪一件?
答:现藏上海博物馆的“商鞅铜方升”,方升左侧刻“十八年,齐囗聊大夫众来聘,冬十二月乙酉,大良造鞅,爰积十六尊(寸)五分尊(寸)壹为升”,方升底部刻秦始皇统一度量衡诏书。经考证此方升系商鞅在秦孝公十八年(公元前344)反造,是我国最早的由国家颁发的标准量器。
7.战国时秦国对使用权衡器和量器规定的允许误差是多大?
答:根据云梦睡虎地战国秦墓出土的竹简简文《效律》记载,称重:(1-120)斤最大允差为0.8%,称黄金的衡器(最大秤量为1斤)最大允差为0.13%;容量:1斛(100升)最大允差2%,1升-1斗最大允差5%。
8.秦始皇下令“一法度衡石丈尺”,颁发统一度量衡诏书是在哪一年?
答:秦始皇二十六年(公元前221年),距今已有2225年。
9.秦始皇统一度量衡40字诏书中:“法度量则,不壹歉(同嫌)疑者,皆明壹之。”怎样释读?
答:按照法定的度量衡标准,把不一致的、不准确的,都明令统一起来。
10.中国古代杆秤始于何时?
答:根据现有的文献和实物资料论证,我国至晚在公元一世纪,即东汉早期已使用杆秤。
11.我国最早公布的测定黄金和水的密度值记载在哪两本古籍上?
答:《汉书•食货志》记:“黄金方寸,而重一斤”;《后汉书•礼仪志》记:“权水轻重,水一升冬重十三两”。
12.新莽铜嘉量是谁创制的?设计的依据是什么?
答:是西汉末年律历学家刘歆(?-23)创造的。他设定黄钟律管长九寸、容积八百一十立方分为一龠。龠的二千倍为斛,斛底的圆面积为一百六十二平方寸,直径为每边十寸的正方形对角线两端各加详旁(九厘五毫),斛深一尺,斛的容积等于一千六百二十立方寸。并设定了斗、升、合、龠的规格,又测定了铜的比重,使嘉量的重量等于二均(60斤)。按照这些条件制作的嘉量就成为集龠、合、升、斗、斛五个容量并度量衡三个单位量于一体的标准器。
13.刘歆在嘉量设计中,从经验得到圆周率为3.1547。请问,这个π值是怎样验算出来的?
答:每边10寸的正方形,其对角线长:100+100=14.142135寸,加旁九厘五毫(0.095寸),铜斛底圆的直径为:14.142135+2x0.095=14.3321356寸,半径为7.1660678;可求得刘歆的圆周率:π=162÷(7.166)2=3.1547
旁(九厘五毫)
十寸
旁(九厘五毫)
14.英国科普学家罗伯特•坦普尔在李约瑟博士指导下,于1986年出版了《中国——发现和发明的国度》一书,介绍了中国的一百个“世界第一”。其中有一件计量器具,你知道是哪一件吗?
答:是公元9年制作的“新莽铜卡尺”(书中称“活动测径器”)。
15.《唐律疏议》是我国封建立法的一部有代表性的法典,其中对度量衡立法有哪些条文?
答:《唐律疏议》中列有“校正律斗秤度不平”、“私作斛秤度”两条违法行为的罚则。为唐以后各代沿袭。
16.中国古代最大型、最先进的机械天文钟的名称及制作年代?
答:中国是世界上最早成功地制造机械计时器的国家。这种计时器是以一个机械系统同时推动、控制和调节部件,既可演示天象变化,又能同时报告时刻。从东汉张衡到唐代僧一行,这种计时器屡被制造。宋初,张思训于公元979年制成世界上第一座有擒纵装置的“浑仪”。其后,苏颂于1092年制作完成了世界古代文明史上最大型、最齐全、最先进的天文钟,称之谓“水运仪象台”。
17.第一支温度计是由哪国科学家于何时制作的?
答:近代物理学之父意大利科学家伽利略,利用空气受热膨胀和遇冷收缩的原理,于1593年制作了以空气为测温物质的第一支温度计。
18.摄氏温标是由哪国物理学家于什么年代建立起来的?
答:1742年瑞典物理学家摄尔西斯(Celsius)以水银为测温物质,将水的沸点定为零度,冰点定为100度,成为百分度的温标。8年以后,即1750年,他的同事斯托默(Stromer)把两个固定点的温度值对换,即为著名的摄氏温标。
19.我国用金属密度作权衡单位量标准,始于何时?
答:我国现藏有明天启三年(1623)和崇祯十年(1637)两件长方体铜砝码,根据对其比重、体积、重量的测定和相互关系的求证,可以证明我国在明末已开始用黄铜的比重作为定衡重的标准。较之清《数理精蕴》(始编于康熙五十一年<1712>)所载以金、银、铜、铅的密度定砝码轻重之率还早八九十年。
20.法国米米制基准是怎样产生的?
答:米制创立于18世纪90年代,法国许多著名科学家在大革命的影响下,寻求一种适用于各国通用的计量单位制,提议以赤道到北极的地球子午线的千万分之一作为基本长度单位.1791年,国民议会采纳了以米为基本单位的计量制度的建议。随即组织测量地球子午线弧长;测定4℃时1立方分米水的质量。根据测量数据,先后制作了一个纯铂千克砝码和一支纯铂端面米尺,1799年6月22日一起保存在巴黎档案局。同年12月10日国民议会批准公布了这两个原器的值的法律。