度量衡,是中國古代測量物體大小(度)、多少(量)、輕重(衡)的總稱。
《孟子·梁惠王上》說:“權,然后知輕重;度,然后知長短。”
有一個今天經常用的的詞語,源自輕重的測量,但我們大多數人忘了它的起源:權衡。《莊子·胠篋》則說:“圣人不死,大盜不止。雖重圣人而治天下,則是重利盜跖也。為之斗斛以量之,則并與斗斛而竊之;為之權衡以稱之,則并與權衡而竊之……”
權衡用于稱重的工具。權,就是秤錘;衡,就是秤桿。
但就起源來說,重量的測量是比較后起的。因為一般情況下,只要數量相等,或者多少、容量相等,重量就基本相等。所以僅僅用來平均分配物體,一般用不上嚴謹的重量測量。當然,到了商貿比較頻繁,或者制作精致的青銅器時,重量測量就顯得必不可少了。
所以權衡兩個字,不是因重量測量而創造的,而是已有漢字的借用。權,繁體寫作“權”,據說本來是一種黃花木,后來用來專指稱重的稱錘、砝碼。衡,金文寫作
。一個人背著貨物(西,也就是食鹽),站在道路中央。這個字可以同時有重量、琢磨方向的意思,合起來也就是估算物體的重量。確實,像食鹽這樣古代極其珍貴的商品,是需要比較精準的商量工具的。
已知最早的測量工具是天平——東西方都一樣。天平的制作很簡單,一根均勻的木頭,正中間懸掛起來,兩邊各掛一個容器,開始狀態下是水平的。然后在一邊放入砝碼,另一邊放入要測量的物體,再度達到平衡后,計算一下砝碼的總數量,就可以得出所測物體的重量。
天平的形象深入人心,所以公平,尤其是司法公平,至今用天平來表示。
但是生活中它卻并不怎么好用,尤其是需要測的物體比較重,那就要準備同樣重量的砝碼,這將非常麻煩。于是人們就發明了“桿稱”(gǎn chèng)。
標稱依然有權有衡,和天平所不同的,就是天平利用的是等臂杠桿的原理,而標稱利用的是省力杠桿的原理:稱錘比物體輕,但是距離到平衡點的距離,比物體大,從而達到平衡。
當然,如果想要測得非常小、非常精確的物體,也可以反其道而行:加大物體到平衡點的距離。這種比較特別的標稱,就是中國宋代發明的戥子(děng zǐ),專門用來稱量貴重的金銀、香料、中藥等商品。
以上,就是權衡這一工具粗略的演化過程。“衡”,用的是物理學的杠桿平衡原理,那么接下來的關鍵,就是“權”的單位怎樣制定了。
中國古代最常用的重量單位“斤”的漢字,本來是指一種輕便的斧頭,但“斤斤”很早就被理解為明察——也許手中的斧頭之類工作的輕重,是帶給人最細膩的重量感受吧。《詩經·周頌·執競》說:“自彼成康,奄有四方,斤斤其明。”而“質人”是周朝的市場管理員,請注意,質的繁體寫作“質”上面就是兩個斤,我們有理由相信,斤很早就和重量相關,但未必從一開始就是法定的重要度量衡單位。(《周禮·地官·質人》記載:“質人掌成市之貨賄:人民、牛馬、兵器、珍異。凡賣儥yù者質劑焉。”)
可查中國量早的權量單位是鍰huán ,又稱鋝lüè ,二字都多用于青銅兵器的制作。《周禮·冬官考工記·冶氏》:“戈戟皆重三鋝,劍重九鋝,次七鋝,下次五鋝。”鍰或鋝到底在古代是多重,相當于現代的多少,歷來說法不一。但考慮到可以用實物來佐證,我們可以暫且認為它們相當于古代的六兩。
戰國時代度量衡非常混亂,秦朝統一的度量衡,我們則是可以清楚地查詢到的。
秦統一的衡的單位及其換算關系是: 1石(dàn) = 4鈞;1鈞 = 30斤; 1斤 = 16兩; 1兩 = 24銖。
古代最具權威的度量衡書籍《漢書·律歷志》說:“權者,銖、兩、斤、鈞、石也。”意思是說,古代主要的重量單位有銖、兩、斤、鈞、石這幾種。
從秦漢開始,中國古代主要采用的就是這幾種權衡單位。但是由于歷朝采用的標準不一(因為他們都沒有辦法獲得絕對可靠客觀的參考點),所以各朝的斤量其實是不完全相同的。例如秦朝的斤,就相當于現在的253克,而不是500克。
《漢書·律歷志》記載,古代是以中等顆粒的黑黍粒作為參照物,以十黍為累,十累為一銖,二十四銖為一兩,十六兩為一斤。也就是說以100粒黑色黍谷的重作為一銖,2400粒作為一兩。
銖是當時實際使用的最小的重量單位,比它大一點的是錙,六銖為一錙。所以就有了成語錙銖必較 (zī zhū bì jiào),表示斤斤計較的意思。
在古代,金銀銅的價值由重量體現,而不表現在錢幣上刻寫的數量。所以開始時諸侯們可以自行鑄錢,但這樣就會有人短斤缺量、以次充好。漢武帝在公元前113年下令把各地私鑄的錢幣運到長安銷毀,將鑄幣大權收歸中央。當時他下令鑄造的鑄有“五銖”二字的銅錢凈重五銖,所以被稱為五銖錢。
兩,是一個比較特殊的漢字。即使在數量上,它也不能簡單理解為二。兩的本來意思就是兩份完全一樣,也就是天平的意思。甚至金文
字,就仿佛是一架古代的天平,左右對稱,整體平衡。
為什么要用“兩”作為單位?因為對古人來說,度量衡能夠平均分,是一個重要的條件。所以在最最常用的“斤”和“量”之間,古人采用了十六進位制(本質上是八進位制),也就是說,一斤有十六兩。因為十六可以平均分為兩個八;八可以平均分為兩個四;四可以平均分為兩個二;二可以平均分為兩個一。
也因此,就有了成語“半斤八兩”,表示兩個人不相上下、彼此差不多的意思。
生活中最常用的重量單位就是斤和兩,銖是測量珍貴東西的單位。而有時候,我們還會需要測量更大重量的物體,這就有了“鈞”和“石”這兩個更大的重量單位。
鈞字在古代和“均”字基本是通用的,所以在漢語中,它們既有“平均”、“均勻”這樣從平分重量而來的意思,也有“千鈞一發”這樣表示重量的成語。一鈞相當于30斤。
石,和石頭的石寫法相同,意思就是像石頭那樣重。后來還有另一種寫法來表示,這就是讀音相同的“擔”,也就是表示一個成年人用扁擔能挑走的東西的重量,相當于四鈞,120斤。石,同時還是一個容量的單位——也就是說,古人一直很希望在容量和重量之間,找到一個共通點,為此,他們甚至尋找到了音樂那里,但這已經不是我們這篇小文章所要討論的了。
至于如何在小學二年級的數學課堂上教學重量,那么一貫的原則依然是:不得機械灌輸陳舊的知識,包括歷史度量衡知識;但可以依據原理,還原歷史場景,幫助學生體會數學知識源自生活需要的事實。
制作天平在我看來是必不可少的,購買當然也可以,但制作更有意思。使用天平的第一步是平分;第二步,就是尋找客觀的度量衡,也就是確定重量單位,可以用它們來測量一切可測范圍內的東西。若有預習時,不妨以手頭的筆的重量為小單位,以類似乒乓球拍等趁手之物的重量為較大單位,來進行測量。進而就引入銖、兩、斤等古代計量單位,和克、千克等現代通用計量單位,讓學生作大量實測的時候,應該直接用克和千克作單位進行測量。
然后就是利用杠桿原理,把天平變換為桿稱,這里確實涉及到物理學和數學的綜合,但只需要直觀又浪漫地玩一玩就行。
學習過程中,均分和半斤八兩的知識是必須要講的,錙銖必較、斤斤計較、千鈞一發也是可以輕輕提一提的,當然權衡這個詞語,則是不需要繞過去的。不用解釋,呈現在那里就是了:天平和稱桿是衡,砝碼和稱砣是權。