文/关瑜桢
本期关注
计量器具:栗氏量
历史时期:春秋战国
标准器是计量发展到一定程度的必然产物,它的出现是计量体系得以建立的最重要的环节。在我国乃至世界计量史上,栗氏量(记载于《考工记》)是目前已知古籍中记载的最早的度量衡标准器。
《考工记》成书于春秋战国时期,是一部记述当时手工业技术规范和制造工艺的百科全书。此书后来被收录于《周礼》(原名《周官》)中。《周礼》包含“天官”“地官”“春官”“夏官”“秋官”“冬官”等6篇内容。西汉时期,因“冬官”篇佚失,河间献王刘德便将《考工记》补入《周礼》。西汉刘歆校书编排时,将《周官》改名为《周礼》,故《考工记》又被称为《周礼·考工记》。《考工记》被收入《周礼》成为儒家典籍的一部分之后,在我国古代广泛流传,成为当今学者研究我国科学技术史的重要对象。
一般认为,《考工记》是当时齐国官书,作者是齐国稷下学宫的学者,所记内容反映了齐国工匠需要遵守的技术规范。《考工记》卷上的“栗氏量”条记载了当时齐国度量衡标准器的制作规范:
栗氏为量,改煎金锡则不耗,不耗然后权之,权之然后准之,准之然后量之,量之以为鬴。深尺,内方尺而圜其外,其实一鬴;
其臀一寸,其实一豆;
其耳三寸,其实一升。重一钧。其声中黄钟之宫。槩而不税。其铭曰:“时文思索,允臻其极;
嘉量既成,以观四国;
永启厥后,兹器维则”。
这是关于栗氏量的原始记载。前半部分讲的是该量器的制作工序,所谓“改煎金锡”中的“金”是指铜。铜与锡在一起合炼,得到的是青铜合金。“改煎”是指反复煎炼,目的是最大程度减少青铜合金中的杂质。当煎炼到“不耗”,也就是已经最大程度地去除了杂质,就可以“权之”,也就是称出相应的重量,然后校准模具,将青铜熔液注入模具,标准器鬴就制成了。
需要指出的是,用青铜作为制作度量衡标准器的材料,是古人精心选择的结果。青铜熔点低,硬度高,利于铸造,便于保存,有其技术优势。《汉书·律历志》记载了古人对之所以用青铜制作度量衡标准器的解释:
凡律度量衡用铜者,名自名也, 所以同天下,齐风俗也。铜为物之至精,不为燥湿寒暑变其节,不为风雨暴露改其形。
这是说,制作度量衡标准器用铜(青铜),有其社会文化涵义和技术涵义。就社会文化而言,铜谐音同,符合度量衡“同天下”之义;
就技术标准而言,铜受热胀冷缩影响小,不容易锈蚀,用它作为制作标准器的材料,能最大程度地使度量衡单位的标准保持不变。显然,在古代条件下,青铜是铸造度量衡标准器的最佳选择。
接下去是关于鬴的形制。鬴是圆筒形容器,其内部深1尺(约0.23 m),口径正好内接一个边长为1尺的正方形,容积为1鬴(约58 L)。其底部开口向下,深1寸(约0.023 m),容积为1豆(约 3.6 L或5.8 L)。其左右耳深3寸(约0.069 m),容积为1升(约0.9 L或0.6 L)。鬴的整体质量为1钧(约7.5 kg),钧是质量单位。这意味着鬴不但是量器的标准,有深度和长度的规定,同时它还规定了质量,所以它本身又是一个权重的标准。更令人惊奇的是,敲击它还能发出黄钟宫音,也就是说它还能作为音高标准使用。栗氏量能够一器多用,保留了多个度量衡标准,是一个典型的复合标准器。在中国古代标准器的发展史中,复合标准器占据了主导地位。栗氏量就是这种复合标准器之鼻祖。
文中的“槩而不税”则是说该量器很公平,但不是用来收税的。换言之,它是一个标准器,其用途不在于收税环节中的测量。该量器的铭文部分表明,该量器从设计上达到了至善至美,铸造好以后,还被送到周边国家巡回展示,以此启迪后人,维护社会准则。
但对于栗氏量的确切形制,学界至今仍有不同意见。根据《考工记》“栗氏量”记载,该量器主体鬴可以内接一个边长为1尺的正方形,据此可以算出鬴的直径为14.14寸(约0.33 m)。鬴的下方是开口向下的豆,豆深1寸,其口径《考工记》未提,我们可根据豆与鬴的换算关系将其推算出来。《考工记》是齐国官书,显然,栗氏量反映的是齐国的量制单位。《左传·昭公三年》记载了齐国重臣晏婴和晋国重臣叔向的对话,其中晏婴提道:“齐旧四量:豆、区、釜、钟。四升为豆,各自其四,以登于釜,釜十则钟。”也就是说,齐国国家量制的五个单位的进制关系为:4升=1豆,4豆=1区,4区=1釜,10釜=1钟。
釜和栗氏量的鬴可以认为是同一个单位。由此可知,1鬴=16豆。再加上已知鬴深1尺,豆深1寸,鬴的直径为14.14寸,据此不难算出豆的直径为11.18寸(约0.26m)。这样,就能够绘出栗氏量的大致结构图了。
图1 戴震考证的栗氏量结构示意图
上述推算依据的是清代学者戴震的思路,我国计量史前辈学者吴承洛也持同样观点,但该观点受到我国历史学家陈梦家的挑战。陈梦家认为,《考工记》说鬴深1尺,径内方尺而圜其外,也即径、深各1尺。臀为豆,豆深1寸而不言径,其径必与鬴同。豆在鬴下,当为鬴之十分之一,而不会是十六分之一。两耳为升,升亦当豆之十分之一。换言之,《考工记》反映的度量衡制度不是姜齐旧制,而应该是田齐立国后整顿度量衡制度形成的新制。我国度量衡史专家丘光明也支持陈梦家的观点。她指出,汉代刘歆制作新莽嘉量时以栗氏量为样板。栗氏量虽然无存,但可通过新莽嘉量来了解栗氏量的样式。新莽嘉量主体斛和开口向下的斗,口径就是一样的。此外,从历史承继来说,从商鞅方升到新莽嘉量,其单位制度是一脉相承的,栗氏量不应该超越这一传统。换言之,栗氏量的量制取十进制是合理的。
相比之下,笔者认为,陈梦家和丘光明的观点更为合理。图2是依据他们的认识绘制的栗氏量结构示意图,它可以作为我们了解栗氏量结构的基本参考。
图2 陈梦家考证的栗氏量结构示意图
由栗氏量开辟的复合型标准器为圆筒形,多量合一且全面显示度、量、衡量值标准。经刘歆发扬光大,栗氏量成为我国古代标准器设计的传统。一直到清朝,乾隆皇帝在设计度量衡标准器时,还以之为模板,设计出方、圆两种度量衡复合标准器——范铜鎏金,陈列于太和殿、乾清宫等重要场所。由此可见,由栗氏量开辟的复合标准器传统在我国古代影响之大。
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