从古人用衡器称量五谷、交易货物,到如今电子衡器精准把控食品、药品质量;从传统杆秤衡量生活的点滴,到量子化的质量单位助力科研、工业发展,计量早已融入生活的方方面面。
在我国,对质量的计量已有四、五千年的历史。《尚书·舜典》中记载:“协十月正日,同律度量衡。”到战国初期,墨子所著的《墨经·经下》中记载:“横而必正,说在得,衡加重于其一旁,必捶,权重相弱,也相衡。”意思是权重相当才能平衡。可见,在战国时期,我们的祖先已经利用杠杆原理制造衡器,用于计量物体的质量。权就是秤砣、砝码,衡就是秤杆,权衡一词便来源于这里。
1954年湖南长沙左家公山出土的木衡铜环权,是战国时期楚国使用的计量器具。铜环权就是砝码,共9枚青铜制成。砝码的质量大体以倍数递增,与小型天平配套使用,为当时的商业和生活提供了可靠的计量保障。
公元前221年,秦始皇统一度量衡后,被历朝历代所沿用,形成我国独特的计量科学体系。西汉末年,天文学家刘歆写出了我国第一部完整的度量衡专著,详细记载了单位量值、进位关系和标准器的管理制度,后来被收录到《汉书·律历志》中。
在长期的生产活动中,智慧的祖先又有了新发现:通过移动衡杆的支点,能用较小的权衡量较大的重物,杆秤便应运而生。壁画《元代称鱼图》生动地勾画出了商品交易的普遍以及世俗生活的景象。
一种比较特殊的衡器——戥秤,宋朝官员刘承珪发明并沿用至今,用于称量贵金属、名贵药材和香料。宋朝的戥秤最小分度值为一厘,约为今天的31.25毫克,在1000年前能达到如此高的称量准确度,在衡器史上极为罕见。由于各个朝代斤重标准不同,“衡制”也各不相同,先秦时的1斤仅为现在的半斤重,明清时的1斤则为590克。
时光流转,计量技术也在不断革新。1984年我国实施国际质量单位千克,生活中常用的质量单位——斤,逐渐退出历史舞台。随着电磁技术、计算机技术的发展,我国质量计量领域已逐步淘汰机械式的天平衡器,普遍采用便捷高效的电子天平、电子衡器。2019年,质量单位“千克”被国际计量局用普朗克常数重新定义,实现了单位量子化。
面对这一变革,中国计量科学研究院积极探索,自主研发的能量天平测量水平已接近国际先进水准,并获得国际计量局认可。在不久的将来,我国有望实现质量单位千克的量值复现,这意味着中国在质量计量领域将书写新的辉煌篇章。
计量用精准的刻度,丈量出美好生活的无限可能。