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计量起源和原理(除了变大的度量衡)

时间:2023-05-29 作者: 小编 阅读量: 1 栏目名: 法律大全

说明夏朝已经出现“寸和尺”的长度单位。目前对先秦的度量衡了解有限,考古发现的文物不多。五胡乱华后,中国进入南北对峙的状态,双方战争不断,为了从百姓手中征得更多的粮食,度量衡进一步增大。说明南朝的量器增加了50%,1升约300毫升。隋朝统一度量衡后,尺长29.5厘米、以古斗三升为一升、古秤三斤为一斤。后世根据出土的隋朝量器和衡器,得出隋唐1升约600毫升,1斤约660克。

【理性讨论、数据说话,关注明析历史,探究古代的经济真相】

自从写文章统计古代的经济数据,笔者便碰到这样一个的问题,古代度量衡不断变化,步、亩、石等常用计量单位也常有争议。为了正本清源,笔者认真梳理了从古至今常用计量单位的变化,发现度量衡不断变大的背后,既有统治者剥削的加重,又有生产力提升的影子。

原始社会:诞生粗糙的度量衡

度量衡指统一准确的测算,大家都知道它的重要性,可是古人从莽荒到文明,是如何逐步确立度量衡的呢?

祖先最早利用“手和脚”确立度量衡的标准,所以有“布手知尺、迈步定亩、手捧成升”的说法。原始部落社会,分配食物、建造低矮的房屋,这些方法已经具有一定的通用性,满足基本的生产和生活需要。

随着生产力的进步,人类开始建造复杂的房屋、生产精美的陶器,便需要标准的度量衡,因此出现了夏禹“身为度、称以出”的说法,以大禹身体某部位的长度作为“尺度”的标准,并制作了治水的工具。据《通典·礼》记载:“夏后氏···十寸为尺。”说明夏朝已经出现“寸和尺”的长度单位。

先秦:散而不乱

部落联盟到封建社会,度量衡进一步规范。商朝的骨尺和牙尺均在16厘米左右,差不多是成人摊开手、拇指尖到中指尖的距离。后来人们为了减少身体差构的误差,从自然界寻找尺度标准。《汉书·律历志》记载:“以子谷秬黍中者,一黍之广度为一分。”后世考古学家用山西、北京等地出产的100粒黍横排(黍之短径), 约23厘米,刚好是秦一尺之长。

看上去很散,却围绕均值波动。目前对先秦的度量衡了解有限,考古发现的文物不多。从目前发现的度量衡看,周朝的尺度比商朝增加了约40%,虽然战国七雄的度量衡都有细微的不同,但都在一定的均值附近波动。例如东周和秦国的尺(度)的长度都为23.1厘米,战国4雄的量器体积在200毫升左右,只是“赵韩燕”的量器在170毫升上下。战国7雄在衡器方面的差异不大,均在250克上下。

我们看到,先秦时期的度量衡看上去很散,却不紊乱,总体差异不大,有规律可循。可能是因为各国都是周朝的诸侯,自然会继承周朝早期制度的度量衡,随着时间的推移,各国生产力发展不均,所以度量衡出现差异。

秦汉:首次统一度量衡

秦始皇统一天下后,于公元前221年颁布“书同文、车同轨、统一度量衡”的诏令,第一次将天下杂乱的度量衡统一在同一个制度下。后世根据出土的秦尺、秦量和秦权,经过精密测算得出:秦1尺为23.1厘米、1升为200毫升、1斤为250克。

两汉继承了秦朝的制度,度量衡也一样。王莽改制后,尺度和量器没有变化,而衡器出现细微的改变,考古专家经过认真测算,新莽和东汉的1斤约246克。不过“新莽”只存在了15年,影响有限。东汉建立后,又恢复了西汉的度量衡。

魏晋南北朝:趋势变大,整体混乱

从三国至两晋,中国长期处于战乱,统治者为了扩大对百姓的剥削,度量衡都有小幅度的增加。刘徽为《九章算术》作注时,测得魏晋的“官斛”比新莽“铜嘉量”增大了2.6%,尺的长度增加了4.8%。

五胡乱华后,中国进入南北对峙的状态,双方战争不断,为了从百姓手中征得更多的粮食,度量衡进一步增大。南朝的度量衡见于李淳风《隋书·律历志》的记载:“梁陈依古,齐以古升一斗五升为一斗。”说明南朝的量器增加了50%,1升约300毫升。北方度量衡见于孔颖达《左传正义》的记载:“魏齐斗秤于古二而为一。”说明北方的度量衡增加了100%,1升约400毫升。

隋唐:再次统一,规制变大

公元581年,杨坚建立隋朝,自西晋以来近300年的割据局面结束,全国重新统一。度量衡也随着国家的统一而再次统一了起来。隋朝统一度量衡后,尺长29.5厘米、以古斗三升为一升、古秤三斤为一斤。后世根据出土的隋朝量器和衡器,得出隋唐1升约600毫升,1斤约660克。

顾炎武在《日知录》中说:“三代以来,权量之制自隋文帝一变。”其中的意思是:隋朝之前的度量衡都是“小制”,隋朝开启了中国古代计量单位的“大制”时代。唐宋元明清基本沿袭隋朝的大制,只是数值上略有变化。

隋文帝杨坚

两宋至明清:度量衡继续变大

关于两宋度量衡的文献资料充实,目前专家考证的结果为:宋尺为31.4厘米、1升约702毫升、1斤约640克。

明清两代,度量衡规制进一步变大,1尺约32厘米、1升约1035毫升、1斤约597克。

小结:纵观秦汉以来的度量衡,可以看到整体趋势是:度由短变长、量由小变大、衡由轻变重。度量衡也出现了两次大变,秦朝和隋朝,都是结束天下分裂战乱的大统一王朝,却都二世而亡,难道是命运的轮回?

其它常用计量单位的考证

除了基本的度量衡,古代还有“步、里、亩、斛、石”等5个常用计量单位,这5个计量单位变化更加复杂,许多人容易混淆,今天同样逐一考证。

步:古代描写箭术精准常说“百步穿杨”,但1步多长并未人人清楚。西周至南北朝,1步等于6尺。商鞅变法便提到:“步不过6尺”。汉承秦制,司马迁的《史记·秦始皇本纪》和《北齐令·田曹》都提到“六尺为步”。说明隋朝改革度量衡之前,中国一直是:6尺为1步。隋朝重新统一度量衡后,度由短变长,隋1尺从汉朝的23.1厘米增加到29.5厘米,因此1步变成5尺,并一直沿用至清末。

小结1:西周至南北朝,1步=6尺;隋唐至清末,1步=5尺。

里:以“尺、步”为基准,西周至隋朝,1里为300步,成书于东晋时期的《孙子算经》提到:“六尺为一步,二百四十步为一亩,三百步为一里”。到了唐太宗时期,1里变为360步,唐朝《杂令》中记载:“度地以五尺为一步,三百六十步为一里。”至此之后,宋、明、清等朝代均是1里等于360步。

小结2:西周至隋朝,1里=300步;唐朝至清末,1里=360步。

实证:以长安城为例,根据《长安志·唐京城》记载:“东西18里115步、南北15里175步。”现代考古学家实际测量结果为:东西平均长9721米、南北平均宽8220米。前面已经知道唐1步=5尺=1.475米,因此可以测算出:唐朝1里为360步。

亩:古代的“亩”实际是用平方步衡量,那时没有乘法,分田方法是横向走1步,纵向走100步,便是1亩田。所以古代田地都非常整齐,一旦形状变乱便不会计算面积,只能以产定亩。先秦时期,1亩=100平方步,《论语·学而篇》说到:“六尺为步、步百为亩”。秦汉至今,1亩=240平方步,从汉武帝《盐铁论》记载:“古者制田百步为亩,什而籍一;先帝哀怜百姓之愁苦衣食不足,制田二百四十步为一亩,率三十而税一”。

小结3:先秦,1亩=100平方步;秦汉至今,1亩=240平方步。实际上,“亩”与“平方步”的换算关系没变,变化的只是平方步的面积。

斛与石:斛是体积单位,石是重量单位,为什么放到一起讨论呢?古代科技不发达,百姓买粮、交粮,都要靠“升和斗”等量器实现。比如说官府收粮,几千人交几百吨粮食,在没有电子秤的时代,一袋袋称重,人会累死,用量器就很方便了,收多少粮,看体积就知道了。所以古代“斛和石”往往混在一起使用,特别是涉及粮食的时候,都是重量单位。

说明一点:石的读音是民国修改为dan,从秦汉至清末一直读shi(参见康熙字典)。

堆密度:我们平时接触的物质密度是晶体密度,比方食盐的密度是2.16,代表1粒盐的密度。但这个数不能用于一堆盐的重量测算,因为食盐颗粒存在间隙,需要用到堆密度,食盐的堆密度约1.2g/ml。粮食也是一样,稻子的堆密度约0.55-0.65g/ml,大米和小麦约0.7-0.8g/ml,粟米的堆密度约0.65-0.75。

前面已经分析了历代的度量衡,1斛=10斗=100升,再用粮食的堆密度均值0.75g/ml,推算历代1斛粮食的重量。

秦汉:1斛米=60(汉斤)=30市斤,1石=120(汉斤)=60市斤。秦汉的官员等级用“石”区分,比如郡守俸禄2000石。由于官府拿着“斗器”给官员发粮食,因此“斛和石”形成换算关系:1石=2斛。

隋唐:量器体积变大,1斛米84至96市斤(中值90市斤),所以“斛与石”逐渐等量,推算隋唐“1石”约为后世的100斤。

两宋:量器体积继续变大,1斛米增加到98至112市斤(中值105市斤),民间基本按“1斛=1石”计算。到了南宋末期,贾似道明确了石与斛的换算,1石=2斛,1斛=5斗。推算宋代“1石”约为后世的110斤。

明清:“石与斛”完全统一,1石=2斛。1斛米约73至83斤(中值78斤),推算明清“1石”约为后世的160斤。

小结4:石在先秦时期是纯粹的重量单位,后来由于量器使用方便,逐渐用1斛米的重量代表1石,两者逐渐形成换算关系。秦汉1石为2斛;隋唐至南宋,1石与1斛等量;南宋末至明清,1石=2斛。

关于沈括《古今衡制》的说法:“今人乃以粳米一斛之重为一石,凡石者以九十二斤半为法。”宋代1斤=640克、92.5宋斤=118.4市斤。

解释:宋代量器不是唯一的,1升=702毫升只是平均值。沈括在司天监供职时,曾对宋和汉的量器作为比较,有两组数据:1)汉之六斗,当今一斗七升九合;2)汉之一斛,亦是今之二斗七升。两组数据的结果分别是1升=670毫升、1升=740毫升。

如果采用1升=740毫升、堆密度0.8g/ml计算,1斛大米重118.4斤,恰好吻合。由此可见,石并不是恒定值,古代量器存在各种差异,所以“1石等于多少斤?”并不是固定值,而是一个范围值。

为什么古代度量衡不断变大?生产力提高和统治剥削交替推动

统治者不会无缘无故增加度量衡,不断增加度量衡的标准,主要有两方面的原因:

1)生产力的进步。先秦时期,牛耕较少,都是人力拉着犁头,操作灵活。推广牛耕后,耕作到田的尺头时,牛的体形庞大、转身麻烦,小亩显露出弊端,大亩应运而生。从“人耕到牛耕”正是生产力进步的体现,推动了度量衡的升级。

2)统治者剥削的需要。先人不断总结耕作经验,开垦更加肥沃的土地,例如宋朝对南方的开发,因此粮食的亩产量在不断提高。笔者之前的文章《从历代粮食亩产量,看古代农业技术的进步》可以看到,秦汉至明清,南方大米的亩产量从96斤/亩提高到305斤/亩,增加了200%。如果官府的量器不增加,还是每亩收5至10升粮食,便出现少收税现象。杨坚建立隋朝后,将原先北周5石的田租降到3石,看上去很仁义?实际上北周1石=2汉石,1隋石=3汉石,百姓田租不过从10汉石变成了9汉石,只降了10%,可没有看上去那么仁义。

总结:生产力和剥削交织一起,推动了度量衡的变大

1、中国古代的计量标准是不断进步的。最早用手和脚等身体部位作为计量标准,随着生产力的进步,人们从自然界选取黍米作为标准,度量衡更加规范化。

2、生产力与统治剥削也推动了度量衡的发展。牛耕的推广导致“百步小亩”逐渐淘汰。亩产量提高,促使统计者增加度量衡,实质是隐性加大剥削。

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