引言

計量學(xué)是人類(lèi)智慧的結晶。隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展，我國的計量學(xué)歷史悠久。我國的度量衡歷史從原始社會(huì )到夏商周，從春秋戰國到秦漢，從三國，到南北朝，北宋至元至民國至新中國，我們幾千年來(lái)度量衡從未停止過(guò)，這是一個(gè)偉大的奇跡。在漫長(cháng)的歷史中，測量具有極其重要的意義。

公元前2000年，計量器具中使用的玉器工藝精湛，表明中國采用了系統的測量方法。生產(chǎn)這些工藝品的最早的長(cháng)度單位與人體的某些部位有關(guān)，尤其是手和腳。與人體有關(guān)的長(cháng)度單位是尺，即尺的長(cháng)度。 尺在16-24厘米之間變化，這與不同的時(shí)期和地區有關(guān)。另一個(gè)是寸，它曾經(jīng)與手的寬度相關(guān)聯(lián)，但是在公元400年左右，它被確定為尺的十分之一。但是，至少早在新石器時(shí)代，這些裝置就不再與人體相關(guān)，而是帶有易于復制的量尺。

曹沖稱(chēng)象

衡量標準的差異在商朝和周朝中一直存在著(zhù)。這是兩個(gè)歷史長(cháng)，權力集中度低的朝代。在商代，祭祀器皿的形狀和大小及其裝飾設計均遵循精確的數學(xué)規則。這些規則既不是為了追求適當的比例，也不是出于美學(xué)考慮，而是具有重要的象征意義，反映了深奧的宇宙。

一、新型計量標準的誕生：以鐘為基

由于生產(chǎn)工藝的發(fā)展，青銅在古代中國人的生活中也變得越來(lái)越重要。從大約公元前1200年開(kāi)始，鐘的生產(chǎn)蓬勃發(fā)展，尤其是在中國南部，不斷滿(mǎn)足軍事音樂(lè )的發(fā)送和信號的穩定需求。計量工具的形狀是標準化的，而工匠們一直在努力提高它們的音質(zhì)。

在周代，一種真正的中國文化出現了：語(yǔ)言發(fā)展到了很高的水平，鑄鐵的使用非常普遍，孔子，老子和孟子等偉大的思想家傳授了豐富的知識。政策和實(shí)施開(kāi)始標準化，包括特殊的音樂(lè )表演和和諧音樂(lè )系統的構想。大約在公元前800年，鐘開(kāi)始進(jìn)入宮廷宗教音樂(lè )，并成為一種越來(lái)越重要的演奏音樂(lè )的樂(lè )器。官員，神靈，祭祀等宗教日歷經(jīng)常掛在儀式上，以顯示王朝的權威，儀式音樂(lè )逐漸使用精致而昂貴的一個(gè)或一組銅鈴作為主要樂(lè )器。宮廷音樂(lè )家開(kāi)始研究常見(jiàn)的3、4或6個(gè)時(shí)鐘，充分展現了音樂(lè )的可能性。在大約公元前400年通過(guò)第12條定律后，由于通過(guò)數學(xué)算法可以輕松確定12個(gè)音符，并且一組經(jīng)過(guò)調音的音調可以向下屬和賓客表明聲音是完美的，因此音調的重要性得到了進(jìn)一步提高。

黃鐘

大多數中國古代首都都設有鐘樓和鼓樓，用于時(shí)間報告和城市地標。然而，宮廷的宗教音樂(lè )是在大廳外或祭壇上播放的，這使音樂(lè )與文化緊密結合。 諧律稱(chēng)為律呂一個(gè)簡(jiǎn)單的名稱(chēng)，與旋律一樣精確，但不容易理解。該名稱(chēng)由兩個(gè)發(fā)音為律的漢字組成?？脊艑W(xué)家發(fā)現，許多古代鐘聲的調音符合第十二定律。 12律中最低的音調稱(chēng)為黃鐘，通常用于表示語(yǔ)調。

《晉書(shū)》記載："黃鐘為萬(wàn)事根本，蓋算數之所從出。"

玉尺

諧律氣質(zhì)不同于一般氣質(zhì)，在西方音樂(lè )中，每對相鄰音調的頻率比是相同的，但人耳產(chǎn)生的聲音在不知不覺(jué)中和諧，可以說(shuō)不是創(chuàng )造出來(lái)的。盡管它由12個(gè)更均勻分布的比例尺序列組成。

幾百年后，直到公元前400年才確定每個(gè)鐘的名稱(chēng)，而且不同地區的名稱(chēng)也不同。術(shù)語(yǔ)和諧波系統的數學(xué)處理逐漸標準化。 1997年，湖北隨州在平整土地時(shí)進(jìn)行平整，開(kāi)挖了公元前433年后的周代墓葬，里面有許多鈴鐺，上面刻有代表天平與聲音關(guān)系的符號。隨后的研究極大地豐富了我們對古代測量系統及其存在的理解，逐漸被大多數人認可。

意境深遠的山水樂(lè )

在古代的宮廷典禮中，如何調節音樂(lè )的音調非常重要。不同派別的官僚經(jīng)常利用這個(gè)機會(huì )來(lái)爭奪權力，為典禮做準備。為了確定古箏，長(cháng)笛和宮廷樂(lè )隊的基調，與12種氣質(zhì)與12條節奏管的大小有關(guān)，它們是沒(méi)有指孔的金屬直管，其長(cháng)度根據統治者。這樣，至少在皇家宮廷中，尺子的基本長(cháng)度單位與音樂(lè )的音調有關(guān)。

二、秦始皇的度量衡：谷物作為標準

中國第一個(gè)中央集權政府出現于公元前221年，秦統一六國，秦始皇稱(chēng)帝。作為皇帝，他的第一個(gè)措施是頒布法令統一度量衡，這在中國尚屬首次。秦朝之后是漢朝（公元前206年至220年）。漢代還頒布了統一度量衡的法律，制定了和諧的法律，制造了量具，并建立并保留了度量衡文件。在漢代，宮廷數字命理學(xué)隨著(zhù)數學(xué)的蓬勃發(fā)展，與氣質(zhì)，天體運動(dòng)和日歷相關(guān)的論文不斷發(fā)表，調整適當的法院文書(shū)在確立宮廷典禮的合法性方面起著(zhù)重要作用。

天平計量

黃鐘還用于確定長(cháng)度和容量標準。一份名為《漢書(shū)》的歷史文獻記錄了黃螺管的長(cháng)度，以定義標尺和容量。大約在公元前2-3個(gè)世紀左右，許多文獻規定，黃色鈴管的長(cháng)度為9寸或0.9尺，而容量單位為一千二，重量通過(guò)裝滿(mǎn)黃色鈴管的數量來(lái)衡量。漢代的這些規則用于衡量學(xué)術(shù)和宗教活動(dòng)，主要是王室的宗教制度，朝廷所用的服飾，天文觀(guān)測是緊密相關(guān)的。由朝廷制定標準的度量衡制度，通常不在朝廷以外的城鎮使用。但是，在朝廷上，重量和度量具有重要的象征意義，并且它們具有形而上學(xué)，正統的文學(xué)和歷史古物具有社會(huì )文化意義。

三、荀勖在晉律上的人生片段

在最近的一本書(shū)中，它講述了一個(gè)金姓朝廷官員荀勖（公元221-289年）的不尋常故事。這個(gè)故事揭示了許多中國古代朝代的稱(chēng)重，音樂(lè )學(xué)和政治學(xué)。 荀勖是漢代以后在魏國的一個(gè)青年知識分子。他是肖像畫(huà)家，也是王室檔案的保管人。他的耳朵非常敏感，喜歡聽(tīng)音樂(lè )。 荀勖嘗試使以前的標尺略為突出，但政策會(huì )改變。

荀勖

公元265年，魏王朝被推翻，魏王朝被荀勖家族的好友殺死。 荀勖很快成為新晉王朝的權力核心，是一個(gè)雄心勃勃的小團體的領(lǐng)導成員。這個(gè)小組試圖制定王室繼承法和政治改革以影響法院。公元270年，他的堂兄招募了他，以修改金朝的新音樂(lè )法規。

這次修訂在歷史上是很普遍的：每個(gè)新皇帝都會(huì )命令學(xué)者繼承。重新審查了儀式，以確保儀式是正確的，但在政治上不是非法的。 荀勖非常注重儀式，在政治上雄心勃勃，并立即對宗教禮節歌曲的歌詞進(jìn)行了重大修改。其他官員反對他，荀勖首先使用美學(xué)反擊，修改后的聲音更好。也與古代文物的論點(diǎn)爭論，這是周代的情況。

他的改革既出于音樂(lè )目的，又出于政治目的，這意味著(zhù)魏朝以前的舉動(dòng)是非法和不合理的，并被用于擴大范圍，荀勖及其支持者對此表示質(zhì)疑。荀勖在朝廷上的職責還包括在宮廷的儲藏室中尋找古代文物，這使他有機會(huì )發(fā)起一場(chǎng)與音樂(lè )，砝碼和度量有關(guān)的另一次革命。

律呂

正如朝鮮的許多數學(xué)家會(huì )簡(jiǎn)單地使用這些繼承的調音管一樣，它們也會(huì )得到歷史文獻的支持。荀勖不喜歡這樣。他將古代法律的聲音與當時(shí)法庭上調音管的聲音進(jìn)行了比較，發(fā)現舊的調音管略低。這促使他制定了一個(gè)宏偉的計劃，以收集，驗證和比較過(guò)去剩余的調諧管。他不僅推斷與古代樂(lè )隊相比，現在的宮殿中的樂(lè )器確實(shí)已經(jīng)失調了，并且指出在漢代的最后幾十年中，音階本身也不合適地更長(cháng)了。

荀勖的較高地位使他能夠在車(chē)間里找到訓練有素的工匠。他下令制造一個(gè)新的標準銅尺，根據我們目前的標準，銅尺大約為23.1厘米，這是魏朝比漢朝晚模仿的。秤短了1cm。對于訊軒，由于沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的度量衡專(zhuān)家，也沒(méi)有獨立的稅收和工商組織監督，因為修改長(cháng)度會(huì )影響其利益，因此自己修改長(cháng)度標準并不困難。循序漸進(jìn)修訂標準是他一生中的一個(gè)里程碑式的事件，正如國家標準局通過(guò)堅持要求政府采用先驅者所使用的尺，寸和磅來(lái)尋求提升政治形象一樣。

荀勖的作品增強了朝廷的合法性，證明一家被消滅的魏朝有禮節性的錯誤。他對音調管長(cháng)度的修改也反映了家庭之間在法院控制下的斗爭。 新的調音系統僅用于法院音樂(lè )，但不影響民樂(lè )-樂(lè )府，樂(lè )府在公元100年后在民謠中非常流行。

荀勖的石像

荀勖繼續按照自己的標準進(jìn)行音樂(lè )改革，制作了12律調音管，用于調校樂(lè )隊的長(cháng)笛。這些各種形式的長(cháng)笛已有數百年的歷史，不斷演奏第5和第7音階。 荀勖使用特殊的數學(xué)算法，并根據新的音階和相應制作的音調管調整笛子指孔之間的間距。盡管此方法仍無(wú)法解決均等氣質(zhì)的問(wèn)題，但它仍在探索更理想的氣質(zhì)和諧波，以影響所使用的實(shí)際樂(lè )器的音調和音調。

在1980年代和1990年代，音樂(lè )考古學(xué)家王子初廣泛介紹和研究了指孔間距說(shuō)，他使用頻閃儀測量音高，并等距分布了帶有指孔的長(cháng)管。將發(fā)出的音調與根據荀勖的算法古董長(cháng)笛制作的長(cháng)管發(fā)出的音調進(jìn)行比較。王子初對末端校正特別感興趣。他想知道荀勖的指孔間距是否能確認從指孔發(fā)出的聲音，即傳出聲波的壓力會(huì )改變音高的結構。

青銅律

在分析王子初的著(zhù)作后，得出的結論是，在3世紀，荀勖還沒(méi)有掌握端部校正的物理機制，一些中國學(xué)者對此持懷疑態(tài)度，直到10世紀，穆斯林哲學(xué)家才對它進(jìn)行了解釋。荀勖并不是在探索均等的氣質(zhì)，而是在使用他的算法來(lái)探索如何使數字定律最適合實(shí)際演奏，以及為什么他需要使用色標來(lái)演奏不同的基調。中國宮廷樂(lè )隊的長(cháng)笛有史以來(lái)第一次采用了宗教標準音調，結果在演奏方式和基本音調發(fā)生變化時(shí)，音樂(lè )仍然和諧統一，因為荀勖非常注重細節，將宮廷音樂(lè )引入現實(shí)世界的物理和聲學(xué)領(lǐng)域。

荀勖的權衡改革沒(méi)有繼續，他的小組與法院發(fā)生沖突，他本人也因過(guò)時(shí)的學(xué)習和過(guò)時(shí)的美學(xué)而受到指責?？脊艑W(xué)證明，荀勖死后的世代，尺度僅再改變了一個(gè)世紀。盡管荀勖只是略微改變了宮殿的長(cháng)度尺，但長(cháng)度測量方法的反復變化及其對音樂(lè )理論的依賴(lài)卻揭示了密切的關(guān)系。在公元3世紀的長(cháng)度測量方法與宮廷斗爭之間。過(guò)去，這種聯(lián)系在中國古代歷史上早已存在。

結論

在中國古代，測量工具的完善發(fā)展可以追溯到四，五千年前的原始社會(huì )的終結。中國在重量及其測量方面有著(zhù)悠久而值得稱(chēng)贊的歷史。這些都表明，中國古代擴大測量范圍并確定和維持適用于測量領(lǐng)域的系統的熱情可以追溯到公元前3000年的新石器時(shí)代。

帶有刻度的石頭制成的圓形表盤(pán)和莊重而簡(jiǎn)約的日晷制成的銅制表盤(pán)。在紫禁城的太和堂前有個(gè)這樣的日晷。隨著(zhù)太陽(yáng)陰影的不斷變化，人們通過(guò)觀(guān)察太陽(yáng)陰影的長(cháng)度和方向的變化來(lái)確定不同的時(shí)刻。然而，日晷的設計過(guò)于依賴(lài)自然，不僅在夜間無(wú)法讀取小時(shí)，即使在白天，由于陰雨天氣或樹(shù)影也很難使用。因此，僅計算日晷顯然是不夠的。

中國古代集市

該測量工具作為中華文明的象征，具有使用壽命長(cháng)，適用范圍廣，影響大的特點(diǎn)。在中國歷史上，沒(méi)有其他器具可以與之相比。它已深深植根于中國傳統文化，它最初是一種古老的炊具，后來(lái)演變成一種祭祀儀式，成為中華文化的瑰寶和民族武器，然后成為國家政治力量的重要象征，并具有豐富的政治和文化內涵。所有朝代的統治者也將測量視為行使統治權的象征。許多古老的測量?jì)x器也是像國家權力這樣的重要標志，并且兩者在歷史上已經(jīng)融合在一起。它們融合了許多測量元素，凝聚了濃厚的中國古代測量文化，非常值得研究。