長度測量工具發展趣談

要測量物體的長度，就必須有測量工具——尺子，大家比較熟悉和常用的尺子有木尺、鋼尺、皮尺、塑料尺，此外在觀察中工程人員常用的還有游標卡尺、千分尺（螺旋測微器）等。

然而在很久很久以前，各個國家或不同地區雖然也都有各自的“尺子”，可是這些尺子都是在人們身上的，通常是用身體的某個部位作為測量標準。比如，我國古代曾用張開的大拇指與中指之間的距離作為“尺子”，叫做一“拃”（現在廣大的農村仍有沿用），古書籍中則以中指中節的長度作為“一寸”，直到現在針灸時尋找穴位仍然沿用這種尺度；古埃及則用一個中指的寬度作為“尺子”，叫做“一指”，二十四個“指”為一個“前腕”；德國在十六世紀使用的“尺子”叫做“羅特”，一“羅特”為十六個腳掌的長度；俄羅斯古時候是以左右兩手平伸的長度作為“尺子”，叫做“大權”，以拇指與食指張開的距離為“尺子”，叫做“小權”；英國則用腳的長度作為“尺子”，叫做“英尺”，現在仍在使用。

關于英國采用腳長作為“尺子”，還有一段有趣的故事呢！據說很早以前，英國商人因沒有統一的“尺子”，在市場交易中經常發生糾紛。一次，一胖一瘦兩位大臣，各自用自己的腰圍作為標準，測量同一塊布的長度，瘦子說有“十圍”，胖子說有“七圍”。于是兩人因此爭執不下，便鬧到了皇帝查理曼那里，讓皇帝進行裁決。查理曼大帝也束手無策，又氣又急因此便腿一伸，腳一蹬，暈了過去。這時有一個“聰明”的大臣以為是皇帝伸出腳來作為“尺子”，于是便急急忙忙地用皇帝的腳長作為“尺子”來量取這塊布的長度。當皇帝醒來后得知侍臣們用他的腳作為“尺子”來量取長度，并平息了一場風波后，于是便正式宣布用他的一只腳的長度作為一“英尺”，所以至今英語中“英尺”與腳（足）仍然使用同一個單詞“foot”。

另外，我國夏禹以自己的身高作為“尺子”，定為一丈，“一丈”的十分之一作為“一尺”。

從古到今，不同的時代，不同的國家，用過不同的長度單位，這些長度單位的規定，在一定的范圍內統一了量度標準，起到了積極的作用。

以上的一些事例說明，隨著生產的發展和交換的產生，人們迫切地需要有一個統一的測量標準。首先，作為測量標準的“尺子”必須是客觀的，由于不同的人的手指有長短之分、粗細之別，腿與胳膊也有長短之別，雖然它們具有時刻攜帶、使用方便的特點，但畢竟不夠準確。

我國是最早把“尺子”從身體上移到其它物體上的國家，在《孫子算經》里就曾寫道：“度之所起，起于忽。欲知其忽，蠶吐絲為忽，十忽為一絲，十絲為一毫，十毫為一厘，十厘為一分，十分為一寸，十寸為一尺，十尺為一丈。”

隨著科學技術的迅速發展和各國貿易往來的快速增加及便于交流，人們迫切地需要有一個統一的、準確的國際標準“尺”。大約在1790年，法國科學家做出了規定：以通過法國巴黎的地球子午線的長度的四千萬分之一作為一米；1889年，根據對子午線的測量結果，國際標準協會用鉑銥合金制成了世界上第一個統一標準的國際標準“尺子”，叫做國際“米原器”。嚴格說來，“米原器”也有缺點，比如當溫度、壓力、放置狀態等發生變化時，它的長度也會隨著發生變化。

鑒于此，科學家們長期以來一直致力于尋找一種天然的長度標準。1960年10月，第十一屆國際計量大會確定氪-86的同位素燈在真空中發出的橙黃光波波長的1650763.73倍作為“一米”的標準長度，其精確程度可以達到0.001微米，約相當于一根頭發絲直徑的十萬分之一。因為各國都可以制造氪燈，不必去國際計量局里核對“米尺”，這樣就避免了國際“米原器”的缺點。不過這個定義也僅僅只用了23年，就被更精確的“米尺”測量標準所代替。

隨著科學技術的發展，米的定義也越來越精確。后來人們又發現激光的單色性好、穩定性強，于是于1983年國際計量大會決定用光速來定義米：一米等于光在真空中1299792458秒的時間里所傳播的距離。

我國政府已于1984年宣布，采用國際單位制作為我國法定單位的基礎。