《康熙几暇格物编》中的度量衡知识-百科知识2025年22期
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《百科知识》

《康熙几暇格物编》中的度量衡知识

清圣祖康熙帝生于1654年,执掌帝位61年,是中国历史上在位时间最长的君王,其文治武功诸多事迹至今仍为世人津津乐道。在诸多成就之中,他勤勉好学的精神尤为突出。康熙帝国务繁冗,巡游四方,却总能于闲暇之时坚持学习,通过广泛阅读来充实自我、提升修养。他在研习中学与西学时,尤为重视对知识的消化与实践,常将所读、所见的各类事物记录下来,并融入自己的思考与心得。日积月累,便汇成了一部颇具特色的笔记体著作—《康熙几暇格物编》。

《康熙几暇格物编》(石印本),清,北京故宫博物院藏
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《康熙几暇格物编》(石印本),清,北京故宫博物院藏

康熙帝格物笔记

《康熙几暇格物编》篇幅不长,仅1.5万字,内容却十分丰富,共收录92个条目,每个条目均有康熙帝亲定的小标题。该书最初被收录在《康熙御制文》之中,直至光绪年间方有单行本面世,后世亦有翻印。然而,对该书的系统性研究始于20世纪下半叶,学界先后对书中的地震、御稻米等条目进行了深入探讨。如今,它已被收入《中国古代科技名著译注丛书》,其译注本的篇幅已达16万字,足见其蕴含的丰富内涵。

纵览此书,可见康熙帝的研究范围之广博。他不仅在书中旁征博引了大量古籍文献,对诸多历史事件了然于胸;更在考证知识时,强调实地调查与亲身实验。例如,书中关于度量衡研究的“累黍”条目,便是引经据典与亲证实验相结合的典范,其中蕴含的严谨科学精神,至今仍值得我们学习。

何谓“度量衡”和“累黍”

在中国古代,确立统一的度量衡始终是国家治理的头等大事。远古时期的黄帝、少昊、大禹等传说中的帝王,据说都尝试过制定相关度量衡标准。而这种将统一度量衡视为君王之责的传统,在周代达到了第一个高峰,并被后世以孔子为代表的儒家学派提升到了哲学与政治思想的高度。对于儒家而言,度量衡的统一与“制礼作乐”一样,是构建理想社会秩序不可或缺的基石。《论语》中载“谨权量,审法度”(谨慎地对待衡器和量器,审定法规和制度),被视为圣王治国的基本要求。在儒家看来,一个公平有序的社会,既需要“礼”来规范人伦关系,也需要制定精确的度量衡标准来监管和规范物品交换。因此,一把尺子、一个量器,其意义远不止于按照一定的比值来度量、称重,更是社会公义与国家信用的象征。

尺子
大小形态一致的黍米

然而,随着春秋战国时期礼崩乐坏,度量衡标准也陷入混乱。与此同时,这一时期私有制的发展和商品交易的日渐频繁,又使得建立一套公认度量衡标准的要求愈发迫切。正是在这种历史背景下,秦始皇一统中原后,强力推行了著名的“书同文,车同轨,统一度量衡”的一系列政策,混乱的度量衡标准才得以统一,并为后世历代王朝所遵循。

在古代的度量衡体系中,有一个看似不起眼却至关重要的基准参照物,那便是曾位列五谷之首的“黍”。黍米作为食物广为人知,但它为何能成为度量衡的工具呢?这背后蕴含着古人对自然深刻的观察智慧。首先我们需要明确,“度”“量”“衡”是三个不同的概念:“度”是关于长短的量—长度,“量”是关于多少的量—容量,“衡”是关于轻重的量—质量。古人发现,在五谷之中,经过精心选育的黍,其颗粒的大小形态最为均齐恒定。因此,将黍米排列起来,便可定义长度;将其填入容器,便可校准容量;取其百粒之重,便可确立质量。更为重要的是,以黍米定下的长度标准制作出的“黄钟律管”,其音高又可以反过来成为校准尺度的基准。因此,谈及中国的度量衡制度,无论是秦皇汉武,还是康乾盛世,都离不开“黍”这一微小而坚实的参照物。

各朝尺度变化

关于以排列黍粒来规定尺度长短的法则,最原始的文献见于《汉书·律历志》。其中,“以子谷秬黍中者,一黍之广,度之九十分,黄钟之长,一为一分”这句话,为整个中国古代的长度体系定下了一个“原点”:将一粒中等大小的黍米平放,以其较短的直径(即宽度,“一黍之广”)作为长度的最基本单位—“一分”。基于这个“一分”的基准,古代的长度单位体系得以清晰地建立起来:十分为一寸,十寸为一尺,十尺为一丈。《汉书》又规定,黄钟“长九寸”“围九分”,即以90粒黍米的短径总长度“九寸”,作为黄钟律管的长度;以9粒黍米的短径总长度“九分”,作为黄钟律管的管壁周长。这里的黄钟并非打击乐器,而是中国古代“十二律”之首的黄钟律,其音高是所有音律的基准。

至唐代,统一的尺度已分为大尺和小尺。小尺专用于调音律、测日影等精密科学活动,对应着乐律尺和天文尺。官民日常所用的则是法定的“大尺”。《唐六典》明确记载:“一黍之广为分……一尺二寸为大尺。”为了保证作为基准的黍粒大小形态均匀,按习俗,需在山西上党(今长治市)地区的羊头山专门种植,这种黍被称为“秬黍”。宋代亦有“上党秬黍圆者为一黍之长,累而成尺”的说法。

明代度量衡的研究,以皇室宗亲朱载堉为集大成者。他在研究中,极为关注历代尺度的演变,并详细比较了明代通行的营造尺、量地尺和裁衣尺三种尺度。朱载堉花费了14年心血专门研究乐律,创立了“十二平均律”,其研究过程亦涉及对乐律尺标准的精确考订。根据科学史家戴念祖先生的复原研究,朱载堉所确定的明代乐律尺,约合现在的25.32厘米。这一精准的数据,为我们今天研究明代留下的天文仪器等文物提供了可靠的标尺。

清代的度量衡制度,在很大程度上承袭自明代。清代尺度同样分为几种:用于天文乐律的古制小尺,以及日常使用的营造尺、量地尺和裁衣尺(又称“布尺”)。其中,量地尺和裁衣尺受民间习俗影响,尺度标准不一,而营造尺则需严格依照法定标准。清代一营造尺的长度约合现在的32厘米,与宋代一营造尺的长度(31.4厘米)颇为接近。

康熙帝的御前科学实验

清代虽处在中国传统社会晚期,但康熙帝在治学时,对源自古代的传统方法和宋明的研究成果依然给予了高度重视。面对流传至清代、五花八门的古尺长度说法,他在“累黍”条目中展现了自己严谨的考证过程。

通读该条目,我们可以知道康熙帝的所思所为,他一针见血地指出了历代关于尺度争论的根本问题:“累黍之说,群儒辨论纷纭,而终无定准……是皆止言黄钟为九寸,而不知此九寸为何代之尺也。”为了正本清源,康熙帝亲自动手,按古法进行了一场完整的“同律度量衡”复原实验。所谓“同律度量衡”,是中国古代一套精密的国家标准确立体系。它的核心思想是以黄钟律这一绝对音高为最高基准,通过“累黍”这一物理方法,将“律”(音高)、“度”(长度)、“量”(容量)、“衡”(质量)四大体系,逻辑严密地统一起来,使其可以相互推导印证。

康熙帝首先考证“度”,发现“今营造尺适符纵黍一百之数,而横黍一百止当纵黍八十一”。通过亲自实验,他把一百粒黍米长端头尾相连地竖着排成一排,发现其总长度正好等于当时清朝的一把标准营造尺长度;再把一百粒黍米并排地横着放,发现其总宽度只相当于竖排长度的81%。这一结果,让他不仅验证了清代营造尺的标准,更精确测定了纵黍与横黍的长度比例。更直白地讲,就是他确定了清代营造尺中的一尺,用的已经是“百粒纵黍”的长度。

在此基础上,康熙帝得以深入探究古代从“度”到“量”的转换秘诀。他将目光聚焦于作为核心转换器的黄钟律管,并对古籍中以黄钟律管“实千二百黍”的记载进行了验证。经过细致考证,他确定了一支真正标准的黄钟律管必须同时满足两个严苛的条件:第一,其管长与管内径周长,必须严格符合古籍记载的“九寸”与“九分”的标准;第二,以此尺寸制成的管子,必须能完美地吹奏出标准的黄钟音高。

以上标准正是定义古代容量单位的关键:将一千二百粒中等大小的黍米,装满这样一支尺寸与吹奏音高都完全符合标准的黄钟律管,其所占据的体积,便被定义为最基本的容量单位—“龠(yuè)”。在古代的容量单位体系中,两龠为一合,十合为一升,十升为一斗,十斗为一斛。最终,音高、长度与容量便通过黄钟律管和黍米这两个媒介,实现了完美的统一。

当“量”的标准确立后,“衡”的标准也随之水到渠成地诞生。黄钟律管中所容纳的一千二百粒黍米的重量,被定义为十二“铢”,简单来记的话,就是古代一百粒黍米重一“铢”。二十四铢被算作一“两”,十六两为一“斤”。音高、长度、容量、质量四大体系,通过一套环环相扣、互为印证的校验流程,最终的本源都是黍米这一“原点”。通过这一系列的亲证实验,康熙帝深刻理解了“同律度量衡”这一古老智慧的精髓。他由此推断出,古籍中所谓的“黄钟九寸”,乃是周代尺度的九寸,若以后世更长的营造尺的九寸去套用,自然会出现偏差,产生谬误。

在实验中,康熙帝还提出了一个与众不同的观点。他不再迷信必须使用“上党羊头山”的黍米,因为他敏锐地意识到“岁有丰歉,则黍有大小”,完全依赖特定产地的作物本身就存在不确定性。因此,他“随地取黍,检择大者累尺,为纵为横,为铢为两,不爽毫厘”。这种不唯古、不唯书,一切以实测为准的科学精神,贯穿于他的研究之中。最终,他9e0f54999cebd9b878c9ab59c08c1564在笔记中感叹,古人之所以“独有取于黍者”,正是因为“五谷惟黍粒均齐,余则不能无大小之故也”。

乾隆嘉量

康乾两朝,对度量衡标准的确定和推广极为重视,其考订之严,在历史上亦属少见。通过亲身实践,康熙帝不仅厘清了“累黍定尺”的历史纷争,更打通了乐律尺与营造尺之间的换算通道,确立了以横黍之度比纵黍之度,即为古尺之比今尺的清晰关系。他推算出,以此法复原的古代累黍尺,与秦汉时期的尺度相比,仅相差0.23厘米。此后,乾隆帝在此基础上,铸造了著名的“乾隆嘉量”——一件集斛、斗、升、合、龠五种标准容量单位于一身的青铜制国家标准器,将这一“同律度量衡”的思想以国家权力的形式固化下来,影响深远。

在中国古代,统一度量衡的重要性,甚至可以与“江山社稷”划上等号。因为“社”代表着对领土的确定,“稷”代表着农业的根本,而“度量衡”正是将这两者量化、标准化的根本法则。因此,对这套根本法则的制定与解释权,历来都由最高统治者所垄断。然而,在历代帝王中,真正以一位科学家的严谨去亲身实践并探究其根本原理的,或许只有康熙帝一人。

黄钟律管的奥秘

黄钟律管,这个在中国古代度量衡体系中扮演着核心角色的乐器,究竟是怎样一件精密器物?

其实,黄钟律管就是一根笔直、中空、两端开口的竹管,没有任何指孔。它的功能不是演奏旋律,而是如同现代的音叉,通过吹奏,发出一个固定的、作为音律之本的黄钟音高。著名的曾侯乙编钟里,就有一口明确刻有“黄钟”铭文,通过敲击它,可以发出标准的黄钟音高。经过现代声学仪器的精确测量,这个来自2400多年前的黄钟之声,其基频约为261.2赫兹,与现代国际标准音高—钢琴“中央C”键的频率261.63赫兹惊人地接近。

前面我们已经提到,《汉书·律历志》中记载黄钟律管“围九分”,即其管壁周长为九分(9粒横排的黍米长度)。这里的“围”,更准确地说应该是内壁周长。因为只有在长度和内壁周长都被严格固定的前提下,律管的内部容积才是一个恒定不变的数值。根据声学原理,管长固定时,内径越小,音高越高;内径越大,音高越低。古代工匠会通过严格的选材和音高校准等方法,来确保最终制成的律管符合这一要求。至此,一个长度和内径都被精确固定的度量衡器物—黄钟律管才算诞生。

战国曾侯乙编钟

亘古不变的基准

纵观这段跨越几千年的“累黍”历史,我们不仅能看到“一尺”的长度变迁,更能体会到中华文明在确立“标准”这件事上的深邃智慧。从依赖一种大小形态基本恒定的天然作物黍米,到利用人耳对黄钟音准的普适感知,古人始终在寻找一种能够超越时空、把握变化的永恒基准。这种思想,与西方近代科学中以地球子午线长度来定义“米”的探索精神不谋而合,其背后所蕴含的都是对精准、客观、普适标准的永恒追求。这一度量衡标准可以在各朝代、各地方得到统一,经得起古往今来的推敲,抵得住沧海桑田的变化。

(作者单位:首都师范大学)

【责任编辑】龚婷

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