前进中的尺

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在生产和生活中。人们需要对一些物体进行长度测量,常用的测量工具是尺,那么,从古代到现代尺到底经过了那些变迁,又有哪些故事呢?其实在尺没有发明之前,人们是用一些简单的工具来测量长度的。比如带一根绳子在身上,需要的时候就用它来比较长短。在古代,人体的某些部分,都是制定长度标准的重要依据。最早有记载的人为标准来自古埃及。埃及人曾用质地坚硬的花岗岩制作了一根长度标尺。它的长度是法老的小臂(肘到中指)的距离,因此又叫“腕尺”。虽然这个标准确定得相当随意,却解决了重要问题。比如。金字塔的准确施工得到了保证。古希腊人崇尚人体美。他们找来美男子库里修斯,以他双手伸开时两手中指指尖的距离为长度标准,称为1“浔”。在古罗马,恺撒大帝以军队行军时行走2000步为1“罗马里”。后来被英国人沿用。这便是“英里”。

随意定义长度标准的并不仅限于外国,中国的古代情况也基本类似。史书记载,在远古时期,中国人便有“布手知尺”、“身高为丈”、“迈步定亩”。古人中指中节之长被定义为“1寸”。直到现在,中医的针灸还沿用这个标准。现在已经发现的中国最早的长度标尺是安阳殷墟出土的商尺。这把骨尺由兽骨磨成,长17cm,上面标刻着等长的10个单位。直到了春秋战国时期,各国诸侯各自定义自己领土内的长度标准。这个王的手掌,那个王的小腿,都纷纷派上用场,使得长度标准极为混乱,给国与国之间的交流造成了极大不便。直到秦始皇统一度量衡后,王侯的身体部位才退出历史舞台。

法国大革命胜利后,在科学家拉格朗日的推动下,法国科学院规定:把经过巴黎的地球子午线的四千万分之一定义为“1m”。1960年,在第11届国际计量大会上,科学界重新规定了米的标准:在真空中,氪86(氪的一种同位素)发出各向同性的橙色光波长的1,650,763倍为1m。这个标准被一直沿用至今。

为了方便测量,出现了不同的长度测量工具,专家们给长度测量工具进行了重新定义。长度测量工具是指将被测长度与标准长度比较。从而得出测量结果的工具,简称测量工具。长度测量工具包括量规、量具和量仪。习惯上常把不能指示量值的测量工具称为量规:把能指示量值,拿在手中使用的测量工具称为量具:把能指示量值的座式和上置式等测量工具称为量仪。

最早在机械制造中使用的是一些机械式测量工具,例如角尺、卡钳等;16世纪,在火炮制造中已开始使用光滑量规;1805年,英国的瓦特和莫兹利等为了提高测量的精确程度,先后制造出瓦特千分尺和校准用的测长机;19世纪中叶以后,又出现了类似于现代机械式外径千分尺和游标卡尺的测量工具;19世纪末期,出现了成套量块。

继机械测量工具之后出现的是一批光学测量工具。19世纪末,首先出现立式测长仪:20世纪初,出现测长机;到20年代,已经在机械制造中应用投影仪、工具显微镜、光学测微仪等进行测量;1928年出现气动量仪。它是一种适合在大批量生产中使用的测量工具。

电学测量工具是30年代出现的。最初的是利用电感式长度传感器制成的界限量规和轮廓仪;50年代后期,出现了以数字显示测量结果的坐标测量机;60年代中期,在机械制造中已应用带有电子计算机辅助测量的坐标测量机:至70年代初,又出现计算机数字控制的齿轮量仪。

目前,在一般的测量中,米尺、卷尺、三角板、各种显微镜、激光干涉仪、常规的各种尺(包括三角板、游标卡尺……)用于较小长度的测量。1m至100m之内的。可以用皮尺、钢尺。高级一点的有因瓦基线尺。还有各种精度的测距仪之类的。可以测量几十千米的距离。最主要的还是GPS,直接测2点坐标,一算就知道两点间距离,根本不用量。再远的,宇宙空间的。还有各种望远镜。甚长基线干涉测量技术可以测量很多光年以外的天体……至此,测量工具进入应用电子计算机的阶段。随着生产和科研工作不断的发展。“尺”仍在前进中。

责任编辑 王小兵

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