计量历史

计量历史篇一：计量历史文化简略

计量历史文化简略

一、计量的起源

计量来源于测量。

人类认识世界改造世界，需要进行大量的测量活动。测量的目的最终是为了社会应用，因而，在一定条件下对同一量的测量结果应该一致，这就需要严于一般测量的计量活动。

计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。它属于测量，源于测量，而又严于一般测量，是测量的一种特定形式。

二、计量的发展

计量在中国已有近五千的历史。

国际上通常把计量的发展分为三个阶段：古典计量阶段、经典计量阶段、现代计量阶段。

（一）古典计量阶段（中国古代计量）

度量衡的发展大约始于原始社会末期。人类从利用工具到制造工具，包含着对事物轻重、多少、大小、长短、软硬等的思考过程，逐渐产生了形与量的概念。在自然界漫长的生活中，人们学会了用感觉器官耳听、眼观、手量来进行测量。早期的“计量基准”，大多是来自人体的某一部分，或其它天然物如动物丝毛、植物果实或动物等。

如，布手知尺：《孔子家语》中记载“布手知尺、布指知寸，舒肘知寻，斯不远之则也”；迈步定亩：汉《小尔雅》中记载“跬，一举足也，倍跬为步”；手捧成升：《小尔雅》记载“一手之盛谓之溢，两手谓之掬，掬，以一升也。”

《史记〃夏本纪》中记载禹“身为度，称以出”。禹在

治理水患、划分九州的过程中，就以自己的身长和体重作为长度和质量的标准，治水时还制作了准绳为测量工具。这种制度的建立，意味着中国计量有了自己的起步。

商朝，度量衡的应用更加普及。河南安阳出土的商代骨尺，是目前中国所见最早的测长工具。尺面上有相当于“寸”、“分”的刻度表示，在世界上最早使用了十进制。

商代象牙尺

周朝在广泛应用度量衡的同时，还强化了其政治含义，使其成了统治象征。据《礼记〃明堂位》记载，周公“朝诸侯于明堂，制礼作乐，颁度量，而天下大服”。

春秋战国是我国计量发展的繁荣时期。春秋时期的一些诸侯国分别建立了各自的量制，现今收集到的这一时期量器比较丰富。在秦国，秦孝公十八年(前344)，商鞅借鉴齐国量制，监制了标准铜方升，“一度量、平权衡、正钧石”，推行统一的度量衡制。

秦始皇统一全国后，实行“一法度衡石丈尺，车同轨，书同文字”（《史记〃秦始皇本纪》）等一系列巩固中央集权的措施。以皇帝最高权威，颁布统一度量衡的诏令。

秦代形成的统一的度量衡制度，得到了西汉继承和发

展。至西汉末年，王莽把持政权，让律历学家刘歆进行了一次修订度量衡的工作。刘歆总结了先秦以来的度量衡制度，对单位系列、进位关系、单位量值、标准器型式以及管理制度做了归纳整理，并采用以音律校验黄钟律管的长度，以度审容，以黍的容重定衡重的方法，厘定度量衡三个单位量的标准，设计制造了一批度量衡标准器。他在此基础上完成的著作《审度〃嘉量〃权衡》被录入《汉书〃律历志》，成为我国最早的度量衡专著。

新莽嘉量

新莽铜卡尺

在三国、两晋、南北朝时期，国家长期处于分裂局面，政权分散，法制无度，度量衡制度极其混乱，甚至出现“南人适北，视升为斗”的情况。

隋代开始了中国第二轮统一的度量衡单位量制。

唐宋元是我国封建社会全盛时期。明清，国家由一度辉煌到逐渐衰落，明代中叶出现了资本主义萌芽。这一时期近1300年的度量衡技术和管理，在单位量制基本统一的基础上稳步发展，度量衡器具技术进步，品种增多；单位名称和进位关系进一步理顺。唐代《唐律疏议》中设臵了关于度量衡的法律条文，是中国历史上将度量衡法令载入国家法律的首例。

清宣统元年，由国际权度局制造了营造尺和库平两铂铱合金原器各一件，开始了用国际先进计量科学技术对中国古代度量衡的改造。

（二）经典计量阶段

由于古代依据自然物来确定计量单位，准确性难以提高，且各国各地的计量制度不同，在交流上造成了很大的不便和困难。早在十七世纪，法国就有科学家提出改革和统一计量制度的想法。1875年5月20日，17个国家在法国巴黎签署“米制公约”。从世界范围看，这标志着经典计量阶段的开始。

在我国，1959年，国务院发布《关于统一计量制度的命令》，确定以米制为我国的基本计量制度。1976年12月，我国加入国际米制公约组织。

由于科技水平的限制，经典计量阶段的计量基准都是在经典物理理论指导下的宏观器具或现象。例如：

长度：通过巴黎的地球子午线的四千万分之一作为长度的基本单位，称作米，并以此制作了国际米原器。

时间：根据地球围绕太阳的转动周期而确定时间单位国际米原器示意图

秒。

质量：根据1立方分米的纯水在密度最大时的质量制成了质量基准千克原器，等。

保存于三层玻璃罩内的国际千克原器

宏观实物基准存在一定缺陷。随着时间的推移，由于物理的、化学的以及使用中的磨损等原因，实物基准难免发生微小的变化。由于原理和技术的限制，该类基准的准确度亦难以大幅度提高，以致不能满足日益发展的社会需要。

（三）现代计量阶段

现代计量标志是1960年国际计量大会通过并建立国际单位制。由经典理论为基础转为量子理论为基础，由宏观实物基准转为微观量子基准。

根据量子理论，微观世界的量，只能是跃进式的改变，而不可能发生任意的微小变化；同一类物质的原子和分子都是严格一致的，不随时间和地点而改变。这就是微观世界的所谓稳定性和齐一性。

建立在量子理论基础上的微观自然基准，或称量子基准，比宏观实物基准优越的多，更精确、更稳定可靠。

迄今为止，国际上已正式确立的量子基准有长度单位米基准、时间单位秒基准、电压单位伏特基准和电阻单位欧姆基准。例如：

长度：“米是光在真空中1／299792458秒的时间间隔内所经路程的长度”。取这个特别的数字的原因是，因为它对应于历史上的米的定义。由于时间的测量准确度大大高于长度，这一米定义具有重大科学意义。

时间：“秒是铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间”。

2014年8月，中国计量科学研究院 “铯原子喷泉钟”通过评审，我国继法、美、德、意、日、英、俄等国之后，成为国际计量局认可的参与修正国际原子时的国家。

计量历史篇二：计量学发展史

计量学科在世界社会发展中的意义与作用

计量这个词对于现代人来说并不陌生，在过去的几千年里一直被称为“度量衡”。公元前221年，秦朝统一六国，建立起封建专制的大一统国家，施秦制，统一度量衡。从我国几千年前就开始有了统一的计量，随着社会的发展和变迁，计量所涉及的领域越来越多，所起的作用也越来越突出。在世界上，不仅仅是科学技术领域，在人们的日常生活与生产中所起的作用也越来越明显，在社会科学领域也起着不可替代的作用。当然，在不同的时代，计量学科的意义与所起的作用也会有所不同。

一 . 计量学科在古代社会发展中的意义和作用

以中国为例，我国几千年的文明史，也内含着一部量和单位制的计量发展史。在古代，计量的范畴一般都局限在“度量衡”，只是到了近现代有雨科学技术的快速发展和工业化的需求促进，才形成近现代计量。而在这一时期，度量衡在这个时代起了特殊的作用于意义。

度量衡的源头，可追溯到原始人群。原始人群从植物的采集猎取，肌体对气温的感受，对日月星辰的变化和观察等，逐步有了数和计数的概念。从食物的分配，石块木棒简单工具的制作，逐步有了量和比较的概念。最初，人们依靠自己的眼睛和手等感觉器官，逐渐发展到以人的某一部分为参考来比较区分。

人类历史上的第一次大分工，即畜牧业与农业的分工，随之出现了进行交换活动的“市”，当时的交换仅是原始的物物交换而已。

“市”的出现与发展为早期的度量衡器具的出现创造了条件。在父系社会后期，又出现手工业和农业的分工，这是人类史上的第二次社会大分工，这次分工促进了市的发展，交换成为经常性的人类生活活动。这使度量衡得以产生。有记载，黄帝“设五量”，指权衡、斗斛、尺丈、里步、十百，其中前三种就是度量衡，当时就已经有了比较正规的度量衡器具，也有了制度和管理的认识。中国历史上的大禹治水，度量衡也起了不可估量的作用。秦朝统一中国，我国向封建社会转化，手工业和商业的发展促进了度量衡的使用，促进了度量衡形成有定型的器具和成熟的单位制，这期间不仅是一种计量，还是统治阶级向劳动人民收取赋税的经济统治工具，也是一种权利的象征。在此后的封建时代，大都沿袭秦朝的的度量衡制度，并在秦朝的基础上进一步发展。

中华民族的祖先，通过长期的生产生活实践和天文测量，创造了里亩、尺寸、斤两等度量衡单位。以当时先进的科学方法，制定了单位量值标准，不断完善测量器具和测量方法，使中华民族繁衍生息创造的物质财富和科技文明都能在时空坐标上定格和记录下来，使其量化的数据真实可靠。同时千百年来祖先们的计量测试实践活动，积累了丰富的认识自然改造自然的知识和经验，留下了弥足珍贵的度量衡文物，在中国灿烂的古代科技文明中谱写了光辉的一页，同时也在世界科技史上留下了光辉的一页。

二 . 计量学科在近代社会发展中的意义与作用

近代计量学科在科学技术方面的发展起了重要的作用，使人

们的生活发生了翻天覆地的变化，同时也影响了世界格局的改变。 众所周知，科学技术是人类生存和发展的一个重要基础。没有科学技术，便不可能有人类的今天。其实，计量本身就是科学技术的一个重要的组成部分。任何科学技术，都是为了探讨、分析、研究、掌握和利用事物的客观规律；而所有的事物都是由一定的“量”组成，并通过“量”来体现的。为了认识量并确切地获得其量值，只有通过计量。比如，哥白尼关于天体运行的学说，是在反复观察的基础上提出的，并在伽利略用天文望远镜进行了进一步观测之后而确立的；著名的万有引力定律，被牛顿的敏锐观察所揭示，并在百余年后经卡文迪许的精密测试而得到了确认。历史上三次大的技术革命，都充分地依靠了计量，同时也促进了计量的发展。

以蒸汽机的广泛应用为主军标志的第一次技术革命，导致以机器为主的工厂取代了以手工为基础的作坊，使生产力得以迅速提高，进而确立了资本主义的生产方式。当时，经典力学和热力学是社会科技发展的重要理论基础。在蒸汽机的研制和应用的过程中，都需要对蒸汽压力、热膨胀系数、燃料的燃烧效率、能量的转换等进行大量的计量测试。力学计量和热工计量，就是在这种情况下发展起来的。另外，机械工业的兴起，使几何量的计量得到了进一步的发展。

以电的产生和应用为基本标志的第二次技术革命，更加推动了社会的发展。欧姆定律、法拉第电磁感应定律，以及麦克斯韦电磁波理论等，为电磁现象的深入研究和广泛应用、电磁计量和无线电计量的开展，提供了重要的理论基础。例如，1821年西贝克发现的热电效

应，为热电偶的诞生奠定了理论基础；而各种热电偶的研制成功，则对温度计量、电工计量、以及无线电计量等提供了一种重要手段，促进了相应科技的发展。爱因斯坦在普朗克假说的基础上，提出了光不仅具有波动性，而且还具有粒子性，从而说明不同频率的光子具有不同的能量。上述理论成功地解释了光电效应，成了热辐射计量的理论基础，同时也使计量开始从宏观进入微观领域。随着量子力学、核物理学的创立与发展，电离辐射计量逐渐形成。

核能及化工等的开发与应用，导致了第三次技术革命。在这个时期，科学技术和社会经济的发展更加迅速。原子能、化工、半导体、电子计算机、超导、激光、遥感、宇航等新技术的广泛应用，使计量日趋现代化，计量的宏观实物基准逐步向量子基准过渡。原子频标的建立和米的新定义的形成,有着相当重要的意义。频率和长度的精密测量，促进了现代科技的发展。比如，光速的测定、原子光谱的超精细结构的探测以及航海、航天、遥感、激光、微电子学等许多科技领域，都是以频率和长度的精密测量为重要基础的。

总之，科学技术的发展，特别是物理学的成就，为计量的发展创造了重要的前提，同时也对计量提出了更高的要求，推动了计量的发展；而计量的成就，又促进了科技的发展。而在科学技术基础上发展起来的生产力成为当时各国的综合国力的一个重要指标。

三 . 计量学科在现代社会发展中的意义与作用

在当代，应用比较广泛的一种计量是纳米纳米技术。这是20世纪90年代出现的一门新兴技术。它是在0.10至100纳米，即十亿

计量历史篇三：计量史部分

计量史(50题)

1.中国古代历史文献中，记有?同律度量衡?是什么意思？

答:?同律度量衡?记载在《尚书〃虞书〃舜典篇》中，传说舜到东方部落去巡视，和酋长们?协时月正日，同律度量衡?，?同律度量衡?是指统一音律，统一度量衡

。

2.中国古代什么时候开始有度量衡？

答:通过文献记载和实物考证，中国度量衡起源于商周时期，而从春秋到战国时期度量衡器具和量制已基本齐备。

3.《史记〃夏本纪》记:禹?身为度，称以出?是什么意思？答:是说以禹的身长为尺度标准、体重为重量标准。

4.中国商代的尺，一尺有多长？

答:根据现藏商代牙尺，一尺长16厘米。

5.中国古代天平始于何时？

答:经考古证实，从春秋中晚期到战国中期，楚国盛行木衡铜环权的精细天平，其衡制为24铢(1铢合0.65克)=1两(合15.6克)，16两=1斤(合250克)。

6.中国最早由国家颁发的标准量器是哪一件？

答:现藏上海博物馆的?商鞅铜方升?，方升左侧刻?十八年，齐□卿大夫众来聘，冬十二月乙酉，大良造鞅，爰积十六尊(寸)五分尊(寸)壹为升?，方升底部刻秦始皇统一度量衡诏书。经考证此方升系商鞅在秦孝公十八年(公元前344)所造，是我国最早的由国家颁发的标准量器。

7.战国时秦国对使用权衡器和量器规定的允许误差是多大？

答:根据云梦睡虎地战国秦墓出土的竹简简文《效律》记载，称重（1～120)斤最大允差为0.8%，称黄金的衡器(最大秤量为1斤)最大允差为0.13%；容量:1斛(100升)最大允差2%，1升～1斗最大允差5%。

8.秦始皇下令?一法度衡石丈尺?，颁发统一度量衡诏书是在哪一年？ 答:秦始皇二十六年(公元前221年)，距今已有2225年。

9.秦始皇统一度量衡40字诏书中:?法度量则，不壹歉(同嫌)疑者，皆明壹之。?怎样释读？

答:按照法定的度量衡标准，把不一致的、不准确的，都明令统一起来。

10.中国古代杆秤始于何时？

答:根据现有的文献和实物资料论证，我国至晚在公元一世纪，即东汉早期已使用杆秤。

11.我国最早公布的测定黄金和水的密度值记载在哪两本古籍上？答:《汉书〃食货志》记:?黄金方寸，而重一斤?；《后汉书〃礼仪志》记:?权水轻重，水一升冬重十三两?。

12.新莽铜嘉量是谁创制的？设计的依据是什么？

答:是西汉末年律历学家刘歆(？～23)创制的。他设定黄钟律管长九寸、容积八百一十立方分为一龠。龠的二千倍为斛，斛底的圆面积为一百六十二平方寸，直径为每边十寸的正方形对角线两端各加庣旁(九厘五毫)，斛深一尺，斛的容积等于一千六百二十立方寸。并设

定了斗、升、合、龠的规格，又测定了铜的比重，使嘉量的重量等于二钧(60斤)。按照这些条件制作的嘉量就成为集龠、合、升、斗、斛五个容量并度量衡三个单位量于一体的标准器。

13.刘歆在嘉量设计中，从经验得到圆周率为3.1547。请问，这个π值是怎样验算出来的？

答:每边10寸的正方形，其对角线长:△=14.142135寸，加庣旁九厘五毫(0.095寸)，铜斛底圆的直径为:14.142135+2×0.095=14.3321356寸，半径为7.1660678；可求得刘歆的圆周率:π=162÷(7.166)2=3.1547。

14.英国科普学家罗伯特〃坦普尔在李约瑟博士指导下，于1986年出版了《中国——发现和发明的国度》一书，介绍了中国的一百个?世界第一?。其中有一件计量器具，你知道是哪一件吗？

答:是公元9年制作的?新莽铜卡尺?(书中称?活动测径器?)。

16.中国古代最大型、最先进的机械天文钟的名称及制作年代？

答:中国是世界上最早成功地制造机械计时器的国家。这种计时器是以一个机械系统同时推动、控制和调节部件，既可演示天象变化，又能同时报告时刻。从东汉张衡到唐代僧一行，这种计时器屡被制造。宋初，张思训于公元979年制成世界上第一座有擒纵装臵的?浑仪?。其后，苏颂于1092年制作完成了世界古代文明史上最大型、最齐全、最先进的天文钟，称之谓?水运仪象台?。

17.第一支温度计是由哪国科学家于何时制作的？

答:近代物理学之父意大利科学家伽利略，利用空气受热膨胀和

遇冷收缩的原理，于1593年制作了以空气为测温物质的第一支温度计。

18.摄氏温标是由哪国物理学家于什么年代建立起来的？

答:1742年瑞典物理学家摄尔西斯(Celsius)以水银为测温物质，将水的沸点定为零度，冰点定为100度，成为百分度的温标。8年以后，即1750年，他的同事斯托默(Stromer)把两个固定点的温度值对换，即为著名的摄氏温标。

19.我国用金属密度作权衡单位量标准，始于何时？

答:我国现藏有明天启三年(1623)和崇祯十年(1637)两件长方体铜砝码，根据对其比重、体积、重量的测定和相互关系的求证，可以证明我国在明末已开始用黄铜的比重作为定衡重的标准。较之清《数理精蕴》(始编于康熙五十一年<1712>)所载以金、银、铜、铅的密度定砝码轻重之率还早八九十年。

20.法国米制基准是怎样产生的？

答:米制创立于18世纪90年代，法国许多著名科学家在大革命的影响下，寻求一种适用于各国通用的计量单位制，提议以赤道到北极的地球子午线的千万分之一作为基本长度单位。1791年，国民议会采纳了以米为基本单位的计量制度的建议。随即组织测量地球子午线弧长；测定4℃时1立方分米水的质量。根据测量数据，先后制作了一个纯铂千克砝码和一支纯铂端面米尺，1799年6月22日一起保存在巴黎档案局。同年12月10日国民议会批准公布了这两个原器的值的法律。

21.在18世纪法国根据测定子午线长度确立米制之前，我国曾两次测定过子午线，是哪两次(年代)？

答:中国测量史上有过两次测量地球子午线长度的工作。第一次是在公元724年(唐玄宗开元十二年)，由著名天文学家僧一行发起进行的。由这次测量数据折算，子午线一度之长约合131.11公里，虽误差较大，但它是最早对地球子午线的实际测量。第二次是在1702～1710年间，清代康熙皇帝组织开展的大规模经纬度测量。这次测得经线一弧度之长合115.2公里。这与18世纪末法国建立米制时测定子午线一弧度长111.2公里比较接近。而测定的时间比法国早70多年。

22.?米制公约?是哪一年签署的？

答:19世纪初开始，米制被欧洲各国和天文、物理等国际组织相继采用或推荐采用，米制在世界上的影响迅速扩大。法国政府于1870年8月、1872年9月两次召开由采用米制国家代表参加的?国际米制委员会?会议。1875年5月20日，俄、法、德、美、意等17个国家的全权代表签署了?米制公约?，决定设国际计量委员会(CIPM)和国际计量局(BIPM)，当时称万国权度委员会和万国权度局。

23.第一届国际计量大会是哪一年召开的？迄今已经历了多少届？答:第一届国际计量大会(CGPM)是1889年召开的。根据?米制公约?附则(1875年)规定，国际计量大会至少每6年举行一次。自第一届(1889～1894年)至第十届(1954～1959年)，70年间共经历了10届国际计量大会。其中有8届是每6年一届。但是由于受第一次世界

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