——琼·里弗斯[6]
最初，计量标准完全是地区性的，并且是按人体的标准设定的。长度标准是根据国王的手臂长度或他的手张开的跨度。距离反映一天的旅程。时间遵循地球和月亮的天文变化。重量是能够手提与背负的合适的量数。许多这种度量都是聪明的选择，今天依然伴随着我们，尽管普遍实行了法定的十进制。没有什么事物是神圣不可侵犯的。各种计量标准是在各种特定环境中为便利而设计的。许多距离的计量是根据人体解剖学的各种尺度模拟人的形状得出的。“英尺”（foot）就是这类单位中最明显的。其他的标准已不再那么令人熟知。“码”（yard）是从一个男人的鼻尖到其手臂水平侧向伸开时最远手指尖之间所引带子的长度。“肘尺”（cubit）是从一个男人的肘关节部到他的向外伸展的手最远指尖的距离，在使用它的不同的古文明时期，肘尺的长度约在17和25英寸（0.44—0.64米）之间变动。[7]航海的长度单位“英寻”（fathom）是按人体解剖学确定的最大的距离单位，它规定为一个男人的两手向外侧平举时两指尖之间的最大距离。
在古代，批发商与贸易商环绕地中海区域活动，他们特别注意到相同人体部位的距离长短不同。这种情况使得任何一组单位保持相同的标准变得困难。但是民族的传统和习惯是一种强大的力量，阻碍着选用另一个国家的标准。
使用这类单位最明显的问题就是男人和女人的身材大小不同。你的计量以谁作为标准呢？国王或王后是明显的候选人。纵然如此，每次王位的更迭就要校正单位。对于人的身材大小变化的问题，苏格兰的国王戴维一世于1150年设计了一个著名的应对办法来规定苏格兰英寸：他规定由三个男人（一个高大、一个中等身材、一个矮小）的大拇指甲的甲基宽度所测得的平均值作为苏格兰英寸。
现代的米制单位：厘米、千克和公升与传统的“英”制单位：英寸、磅和品脱都是同样令人满意的长度、重量和体积的计量单位，只要你能精确地测量这些量。然而，这与说两者同等便利不是同一回事。采用米制反映我们的计量系统是每个单位比下一个更小的单位大十倍。想像有一种计量系统是不规则进位的。所以，替代我们现有的百、十、个位的计量系统的，还有像英国使用的非技术重量（如人体重量或赛马障碍）16盎司为1英磅，14磅为一英石。
对计量标准的清理开始于18世纪末法国大革命时期。引入新的度量衡和它带来的某种社会大动荡被民众以纯粹的热情难得地接受了。法国大革命因此提供了一个机会，使这种革新不至于对这种普遍的大动乱再明显增加什么别的麻烦。[8]在那个时期，政治思潮的流行趋势支持这种观点，即度量衡应有一种平等的标准，它不是某一国家的财产，也不会使任何一国在与他国进行贸易时占有优势。据认为，要做到这一点，其途径就是根据某种商定的标准来规定计量，为此，所有的尺和二级计量工具都要加以校准。法兰西国民议会1791年3月26日通过将此事写进法律，加之路易十六的支持，于是夏尔·莫里斯·德·塔列朗（C. M. Talleyrand）提交了以下明确的原则声明：
鉴于这一事实，为了能够实现度量衡的一致性，就必须制定自然的和不变的质量单位，而将这种一致性推广到其他国家并敦促他们赞成这一计量系统，唯一的方法就是所选的单位不是任意的，而且不含地球上任何民族的任何特定物。[9]
两年后，“米”[10]被作为长度标准采用，它规定为四分之一地球子午线长度的千万分之一。[11]虽然这是一种颇为合理的认定长度标准的方法，但很明显作为日常比较这是很不实用的。因此，在1795年，将这些单位与专门制作的物体直接联系在一起。起初取“克”作为质量的单位，规定在零摄氏度时1立方厘米水的质量为1克。后来它被千克（1 000克）取代，规定为在4摄氏度时1 000立方厘米水的质量。最后，在1799年，制成米棒原器，[12]与千克质量标准一起，放在新的法兰西共和国的档案馆中。甚至到今日，这基准千克质量仍被作为“档案千克”。(www.xing528.com)
不幸的是，新的米制单位并不是一开始就成功的，在19世纪的最初几年，拿破仑重新引入了旧标准。欧洲的政治形势妨碍了标准的国际协调。[13]直到1840年元旦路易·菲力普才使米制单位在法国成为法律上必须执行的标准。与此同时，这些标准在荷兰已经比较普遍地采用，比利时和卢森堡早在24年以前就采用了，希腊在1832年采用。1864年后英国才允许有限制地采用米制单位，两年后美国紧随实行。只是直至1870年才出现实实在在的进展，在那一年，建立了国际米制委员会，并于8月8日在巴黎召开第一次会议，协调诸种标准，并监督制作新的质量和长度标准。[14]这些标准规范的复制品按抽签分布于某些成员国。千克是一个高度和直径都是39毫米的、用铂和铱的合金制成的特殊圆柱体的质量[15]，该标签的原器保存在三个玻璃钟罩里，藏在巴黎附近塞夫勒（Sèvres）的国际标准局的保管库内。千克的定义是简单明确的： [16]
千克是质量单位；它等同于千克的国际原样本的质量。
英制单位，如码和磅，按相似的方式规定，其标准原样本保存于英国国家物理实验室和华盛顿特区（美国）国家标准局。
标准化的这个趋势见证了科学的计量单位的创建。其结果是，我们习惯了用米、千克和秒的倍数来计量长度、质量和时间。每一种单位给出让人容易想像的熟知的量： 1米布，1千克马铃薯。这种量度的方便性立刻在以人类为中心的体系中得到证实。然而当我们用这些单位从尺度上来描述超越人类或低于人类的数量时，它的不方便性也变得显而易见。最小的原子比1米小100亿倍。太阳的质量超过1030千克。在图2.1中我们显示了宇宙中重要物体的质量和尺寸的跨度，为作观察比较，加上了我们人类自己。我们处在巨大的天文距离和质量与最基本的物质粒子的亚原子尺度之间。
图2.1 宇宙中某些重要组成部分的质量和大小的等级。我们选用厘米和克作为单位，将我们自己排在接近居中的地位。
尽管国际委员会和政府部长们引进普遍适用的米制标准，普通工作者并不注意有关计量单位的法令，特别在英国，一个由各种专门的计量单位组成的庞大的计量体系仍在全国工商各部门发挥作用。到19世纪中叶工业革命已创造了由工程师和酿酒师、会计师和五金工人、记时员和造船工人组成的形形色色的人类亚文化，他们全都需要对他们所经管和处理的原材料进行计量的方法。其结果是计量单位数目猛增。每种类型的原材料开始有它自己的强度、公差、数量和重量的标准。这些单位不但是以人类为中心，也是以职业为中心的。酿酒师喜欢选择用体积作为量度，水工程师则选择另一种计量；宝石匠计量重量不同于水手和建筑师。当我还是小孩时，有一种用于学习时做笔记的普通品牌的划线练习簿。它们常有红色或蓝色的封面而且在练习簿封底上列出所有特殊的英制长度、面积、容量和重量的计量单位（见图2.2）。
图2.2 一组典型的什锦度量衡（引自20世纪50年代一本英语自助书）。[17]
对于工程师和从事实际事务的人来说，这是便利的和有用的，且无疑也是有益的。但是对于寻求一个统一的自然哲学的任何人来说，它使人类的知识变得破碎和特异了。来自另一个行星的来访者在他购买黄金、苹果或封蜡时对重量需要有不同的计量会感到茫然不解。
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