图1 1875年,第二届国际度量衡大会在法国巴黎召开, 会议代表在布勒蒂伊教堂前合影 撰文 | 李开周、孔 羽 外星人存在吗?也许存在。 如果存在外星人,如果将来有一天,地球人要跟外星人进行星际贸易或者开展科技合作,那肯定要在度量衡上达成统一。而第一个被统一的度量单位,肯定是米。为什么这样说?因为米是用光速来定义的,而光速在宇宙当中具有普适性。 令我们地球人沮丧的是,甭说跟外星人统一度量衡了,就连地球人自己都没能统一度量衡。米、千克、毫升,这些公制单位已经推行两百多年了吧?时至今日,美国人在日常工作和日常生活中使用的仍然是英制单位(严格讲,美国人使用的英制单位与英国人使用的英制单位并不完全相同,前者应称为"美制单位"),例如英尺、英寸、磅、加仑、盎司。还有一些国家,两套度量衡长期并存,例如加拿大分成英语区和法语区,法语区主要使用公制,英语区主要使用英制;日本官方主要用公制,民间沿用传统的"尺贯"。 早在1875年,在法国巴黎召开的第二届国际度量衡大会(图1), 共有17个国家参加。哪17个国家?德国、奥匈帝国、比利时、巴西、阿根廷、丹麦、西班牙、美国、法国、意大利、秘鲁、葡萄牙、俄国、挪威瑞典联合王国、瑞士、土耳其、委内瑞拉。 也就是说,美国在100多年前就有意向采用公制单位。可是直到本书即将出版的今天,美国仍然没有把公制作为法定的度量衡。 英国没有参加1875年的国际度量衡大会,但英国有意向公制单位过渡的时间更早。从1868年起,英国就开始立法推行公制。1969年英国再次宣布,要从1975年开始,用六年时间从英制完全过渡到公制,在英国境内完全废除英制。 现在好几个六年都过去了,英国人日常生活中用的主要还是英尺、英寸、加仑、盎司。不过,在英国科学研究领域和工商业领域,米、千克、毫升等公制单位已经成为主流。 日本接触公制单位的时间也不算晚。明治维新时期,日本从法律上决定采用公制(图2),让两套度量衡在日本并行,一套是传统的"尺贯制"(源自古代中国的度量衡),一套是全新的"米突制"(即公制单位)。可是,尺贯制在日本的地位根深蒂固,米突制仅仅在名义上产生影响,日本民间没人使用,倒是来自英美的英制单位让日本军方兴趣大增。 图2 日本于明治维新时期印发的《海外各国度量衡一览表》 第一次世界大战期间,日本作为协约国参战。1917年,协约国成员召开会议,探讨各成员国是否统一采用公制,因为杂乱无章的度量衡会给军事援助造成很大的麻烦。1918年,日本决心加大力度推行公制,可惜效果仍然不佳。日本中央度量衡所的所长抱怨道:"陆军用公制,海军用英制,陆军用公里,海军用英里,而民间则用里和尺, 非常不便。" 1921年,日本政府颁布《度量衡改正法令》,想全面采用公制(图3)。结果呢?民间竟然掀起一场轰轰烈烈的抗争运动,致使法令被迫搁浅。 图3 明治维新期间,日本政府商讨改革度量衡的内部文件 到底是什么原因挡住了公制单位在日本进一步普及的脚步呢? 首先是因为民间阻力太大。一套度量衡用得久了,就成了社会习俗的一部分,你想改变习俗,必然遭遇阻力。另外,公制单位是舶来品,来自欧洲大陆,在那些被欧洲列强欺负过的国家或者与欧洲列强打过仗的国家,国民会对公制单位产生抵触情绪。 其次是认为改制成本很高。在流行英制单位的国家,路标上的里程是英制,仪表上的油耗是英制,教科书上的单位是英制,生产线上的刻度是英制。如果从头到尾改用公制,那么路标要换成新的,仪表要换成新的,教科书要换成新的,工业设备更要全部改造,花的钱一定是天文数字。 1921年,日本农商务省做过一个预算,仅仅是推广公制的宣传经费,就需要1600万日元。1971年,美国国家标准局公制化委员会向国会提交一份报告:假如美国想在十年以内从英制过渡到公制,平均每台机床要花费400美元进行改造。 公制单位诞生以前,拿破仑就曾经向那些倡议制定全新度量衡的科学家们泼过一盆凉水:"要使古老的民族采用新的度量单位,必须修改一切行政规章和工业标准,这种改革工作让人难以理解。" 这句话隐含的意思是,文明起步越早、经济和工业越成熟的国家,推进全新度量衡的成本越高。倒是在那些经济和工业相对落后的国家,可以无所顾忌地砸掉旧框架,例如苏俄的新旧更替就是这样——1918年苏维埃人民委员会颁布了推行公制的法令,1927年旧俄制就被公制全面取代。 当然,公制单位取代传统度量衡是大势所趋,不可阻挡,不管在哪个国家,不管改制成本有多高,不管过渡期有多长,终归都要采用公制。英国政府已经认识到了这一点,1972年2月7日,英国发布的《公制化白皮书》里有一个相当明智的观点:"改制的费用是一劳永逸的,改制的好处是无穷无尽的,如果坚持英制,而把改制工作不正当地推迟下去,那么丢失的贸易市场和主顾所导致的积累损失,将会构成一个严重的事态。" 让我们用1999年发生的两起航空航天事故来为《公制化白皮书》提供注脚。 1999年4月,从中国上海飞往韩国金浦机场的货机坠毁,事故原因是这样的:中国用公制单位,韩国飞行员用英制单位。事故当天,上海机场发出"上升1500米"的指令,这架货机升高到4500英尺时,韩国副机长错误地提示机长只需要上升1500英尺(1英尺约等于0.3米),最终导致飞机贸然下降,失速坠毁。 1999年9月,美国国家航空航天局7个月前发射的一艘探测船即将进入火星轨道,地面上的科学家计划让它绕着距离火星表面160千米的轨道公转。按照原先的计算,只要在距离火星180千米时对火箭点火,就可以把探测船送入预定轨道。 《度量衡简史:世界的尺度》,由化学工业出版社出品 可是当初制造火箭的美国洛克希德·马丁公司用英码为单位,输入了点火点的数据(1英码约等于0.9米), 美国科学家却把英码错误地当成了米。当科学家认为火箭距离火星160千米时,实际距离只有145.6千米。所以,火箭还没有来得及点火,就被火星引力拽进火星大气层,随后发生爆炸。