公制只是半成品

今天的度量衡,全世界统一的标准,称为公制,力求整齐划一。但是,不知道你有没有留意过:像长度、重量、容积等等,绝大多数的度量衡标准都是十进制,但为什么时间和角度是六十进制呢?工作日和休息日也没能统一成十进制,而是以 7 天 1 星期为一个单位。既然搞统一,为什么就不能统一成十进制呢?如果以 10 天 1 旬代替 7 天 1 星期,10 小时 1 天代替 24 小时 1 天,听上去明明就可以成立嘛。

古代中国就是以 10 天为一个单位的,还有过以 5 天为一个单位的时候,官员每 5 天休息 1 天。司马光的时代遵行旬休制度,每旬——也就是每 10 天——放 1 天假。每年还有各种节日好几十个,所以官员 1 年有大约 1/3 的时间都在休假。

退一步说,就算过日子遵循七进制,但以 7 天构成的一个周期到底该叫一周还是一个星期,或者一个礼拜呢?今天我们会说:“这样咬文嚼字有意义吗?”但在以前,咬文嚼字的背后潜藏着严峻的政治是非,怎样选择甚至足以关乎生死。

那么再退一步说,七进制就七进制吧,无论什么名目都行,但是,既然天数实行七进制,凭什么 1 天不是 7 小时,而是 24 小时?再退一步说,就算 1 天可以 24 小时,凭什么 1 小时不是 24 分钟,而是 60 分钟?这种现象,其实也属于度量衡不统一,只是今天全世界都通行,我们也就习以为常,见怪不怪了。

但是不难想见,当有人试图统一度量衡的时候,应该也曾想过用单一标准囊括一切。所以,秒钟、分钟、小时、天,也都应该改成十进制才对。没错,今天世界通用的公制计量单位,当年的创设初衷还真是这样的。所以从这点来看,今天虽然有了公制,但统一度量衡的事业依然没有彻底完成。

为什么会这样呢?这还得从 18 世纪的法国说起。

世界度量衡的统一简史

18 世纪的法国有点像中国的周朝,国王相当于周天子,全国各地有很多封建领主,每个领主都有自己的一个独立王国。我们看周朝,进入后半段以后,从春秋到战国,诸侯各有各的度量衡,在一个诸侯国内部,国君有国君的度量衡,大夫有大夫的度量衡,感觉很混乱。法国的状况还要乱得多,但凡有点权力和地盘的贵族,都要搞一套自家独有的度量衡,以至于当时有案可查的度量单位竟然多达 700 多种。道理不难理解:谁掌握了一套自己的度量衡标准,谁就有资格决定交易和税收——只要进了自己的地界,一切就要按自己的规矩来。

如果简化一下理解,你可以把每一块封建领地当成一个国家,把每个国家的度量衡标准当成这个国家的货币。那么,凡是有跨境交易,就会出现汇率问题。每一个封建领主当然都有足够的动机来掌握汇率的决定权,怎么对自己有利就可以怎么定。这当然就苦了普通人,尤其是商人。

明白了这一层利害关系,我们就能够理解统一度量衡不仅仅是一个技术问题,而是一个很严峻的政治问题,每一步改革势必会侵犯大大小小不知多少领主的既得利益。所以,虽然法国社会早就对度量衡标准的千差万别怨声载道,但改革始终推进不动。

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1788 年,法国大革命的前一年,法王路易十六筹备召开三级会议,这是我们在中学历史课都曾学过的内容,但课本上没学过的是,当时全国各地的法国民众都发出了同样的一种呼声:“一个宪法,一个国王,一个度量衡制度。”民意不但给了路易十六如此高的支持,还把统一度量衡的事业摆在了和宪法、国王同等的高度。

结果谁也料想不到,第二年就爆发了大革命,路易十六倒台,统一度量衡的重任只能由革命派来完成了。革命新政府为此委任了一个专门的度量衡委员会,委员会对于统一度量衡有 4 个基础性的共识:第一,所有度量单位统一为十进制;第二,以长度单位“米”作为一切度量单位的基础;第三,新的度量标准应该来自于大自然本身,只有这样才能永恒不变;第四,要和其他国家达成协作,以使新的度量标准不仅仅在法国通用,最好可以世界通用。这 4 点共识,就是我们今天使用的公制度量单位的形成基础。

按说乘着法国大革命的狂风巨浪,应该很容易就可以摧毁旧秩序,建立新秩序,但事情竟然远比想像中来得困难。

首先,作为一切度量单位基础的“米”到底该怎么确定,这就让大家争执了很久,最后的结论是:先把从北极通过巴黎到达赤道的子午线长度准确测量出来,然后取这个数值的千万分之一,这就是 1 米。把“米”确定出来了,就可以进一步确定出分米、厘米、毫米这些单位,接着从长度单位引申出重量单位,以 4 摄氏度——也就是水的密度最大的时候——1 立方分米的水的重量作为 1 千克,其他单位以此类推。正因为“米”是一切度量单位的基础,所以这套度量系统也叫“米制”。

让人疑惑的是,就算这些法国人满怀科学精神,想通过大自然本身来确定新的度量衡标准,而不是像古代那样拿某个统治者的一步、一肘当成度量单位,但真的有必要兴师动众地去测量地球的子午线吗?

这里面可能有两个原因:一是当时的科学界对地球的形状存在争议,大家基本都认为地球是一个不规则的球形,但到底怎么不规则,看法就不同了,不如就趁着确定度量标准的事情把这个争议问题捎带着解决掉;二是因为大革命风云变幻,搞得人人自危,以至于度量衡委员会的成员们故意给自己设计了一个特别耗时耗力的任务,不然的话,如果三下五除二就把问题解决了,说不定哪天政治风向一变,自己就该被推上断头台了——统一度量衡事业的前辈主持人,伟大的化学家拉瓦锡就是这么死的,前车之鉴,不可不慎。

在统一度量衡的事业当中,十进制终于没能一统天下,毕竟宗教传统太牢固,过日子要用七进制,这是上帝的安排。就算不把上帝放在眼里,但已经习惯了每 7 天休息 1 天,大家实在不愿意改成每 10 天才休息 1 天。

至于钟表改成十进制,技术难度倒没有想像中那么大,主要只是改变一下表盘上的刻度而已,所以当时真的造出了一些十进制的钟表。

今天我们可以在剑桥大学的菲茨威廉博物馆 (Fitzwilliam Museum) 看到一件大革命时代的钟表精品,大表盘用阿拉伯数字表示一昼夜 10 个小时,小表盘用罗马字母表示旧标准下的 24 小时,显然这是一个过渡时期的产物。任何人看到这件收藏品,我想正常的第一反应应该都是:太漂亮了!

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然后很自然会转念一想:这块表肯定不便宜。

大革命时代的法国,所有钟表都是手工机械制品,并没有电子表、石英表,当然都不便宜,这正是问题所在。试想一下,改成十进制以后,原先的钟表难道就该被扔进历史的垃圾堆吗?

一般人当然舍不得,而这对钟表商来说,更不啻于一场灭顶之灾,他们拼了命也要反对。这种状况,应该是改革设计师们完全不曾预料到的。

所以直到今天,虽然全世界各个国家、民族纷纷接受了法国人开创的公制度量系统,但从严格意义上说,度量衡依然没能统一,时间单位和角度单位依然成为例外。

这一讲我之所以偏离主线,是因为法国这一段努力统一度量衡的历史很有参照意义。这段时期的史料相当丰富,足以让我们看清这件想像当中纯属技术问题的改革究竟何以一方面民意汹汹,貌似大势所趋,一方面却阻力重重,举步维艰。

最后我还要做一个补充说明:“米”的长度今天已经不再用子午线来确定了,最新的定义是:光在真空当中 1 秒钟所经过的距离的 1/299792458。法国统一度量衡的时候,建立米制,以长度单位“米”作为整个度量系统的基准点,无独有偶,古代中国的度量系统也有一个基准点。

所谓统一度量衡,我们今天连在一起说,其实,这 3 个字原本各有各的涵义:度是长度测量,量是容积测量,衡是重量测量。