引言

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

公元前2000年，計(jì)量器具中使用的玉器工藝精湛，表明中國采用了系統(tǒng)的測量方法。生產(chǎn)這些工藝品的最早的長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)的長度單位是尺，即尺的長度。 尺在16-24厘米之間變化，這與不同的時(shí)期和地區(qū)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(fù)制的量尺。

曹沖稱象

衡量標(biāo)準(zhǔn)的差異在商朝和周朝中一直存在著。這是兩個(gè)歷史長，權(quán)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(shè)計(jì)均遵循精確的數(shù)學(xué)規(guī)則。這些規(guī)則既不是為了追求適當(dāng)?shù)谋壤?，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?yuàn)W的宇宙。

一、新型計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)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越重要。從大約公元前1200年開始，鐘的生產(chǎn)蓬勃發(fā)展，尤其是在中國南部，不斷滿足軍事音樂的發(fā)送和信號的穩(wěn)定需求。計(jì)量工具的形狀是標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)了：語言發(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)施開始標(biāo)準(zhǔn)化，包括特殊的音樂表演和和諧音樂系統(tǒng)的構(gòu)想。大約在公元前800年，鐘開始進(jìn)入宮廷宗教音樂，并成為一種越來越重要的演奏音樂的樂器。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(quán)威，儀式音樂逐漸使用精致而昂貴的一個(gè)或一組銅鈴作為主要樂器。宮廷音樂家開始研究常見的3、4或6個(gè)時(shí)鐘，充分展現(xiàn)了音樂的可能性。在大約公元前400年通過第12條定律后，由于通過數(shù)學(xué)算法可以輕松確定12個(gè)音符，并且一組經(jīng)過調(diào)音的音調(diào)可以向下屬和賓客表明聲音是完美的，因此音調(diào)的重要性得到了進(jìn)一步提高。

黃鐘

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

《晉書》記載："黃鐘為萬事根本，蓋算數(shù)之所從出。"

玉尺

諧律氣質(zhì)不同于一般氣質(zhì)，在西方音樂中，每對相鄰音調(diào)的頻率比是相同的，但人耳產(chǎn)生的聲音在不知不覺中和諧，可以說不是創(chuàng)造出來的。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，而且不同地區(qū)的名稱也不同。術(shù)語和諧波系統(tǒng)的數(shù)學(xué)處理逐漸標(biāo)準(zhǔn)化。 1997年，湖北隨州在平整土地時(shí)進(jìn)行平整，開挖了公元前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(tǒng)及其存在的理解，逐漸被大多數(shù)人認(rèn)可。

意境深遠(yuǎn)的山水樂

在古代的宮廷典禮中，如何調(diào)節(jié)音樂的音調(diào)非常重要。不同派別的官僚經(jīng)常利用這個(gè)機(jī)會來爭奪權(quán)力，為典禮做準(zhǔn)備。為了確定古箏，長笛和宮廷樂隊(duì)的基調(diào)，與12種氣質(zhì)與12條節(jié)奏管的大小有關(guān)，它們是沒有指孔的金屬直管，其長度根據(jù)統(tǒng)治者。這樣，至少在皇家宮廷中，尺子的基本長度單位與音樂的音調(diào)有關(guān)。

二、秦始皇的度量衡：谷物作為標(biāo)準(zhǔn)

中國第一個(gè)中央集權(quán)政府出現(xiàn)于公元前221年，秦統(tǒng)一六國，秦始皇稱帝。作為皇帝，他的第一個(gè)措施是頒布法令統(tǒng)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(tǒng)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(shù)字命理學(xué)隨著數(shù)學(xué)的蓬勃發(fā)展，與氣質(zhì)，天體運(yùn)動和日歷相關(guān)的論文不斷發(fā)表，調(diào)整適當(dāng)?shù)姆ㄔ何臅诖_立宮廷典禮的合法性方面起著重要作用。

天平計(jì)量

黃鐘還用于確定長度和容量標(biāo)準(zhǔn)。一份名為《漢書》的歷史文獻(xiàn)記錄了黃螺管的長度，以定義標(biāo)尺和容量。大約在公元前2-3個(gè)世紀(jì)左右，許多文獻(xiàn)規(guī)定，黃色鈴管的長度為9寸或0.9尺，而容量單位為一千二，重量通過裝滿黃色鈴管的數(shù)量來衡量。漢代的這些規(guī)則用于衡量學(xué)術(shù)和宗教活動，主要是王室的宗教制度，朝廷所用的服飾，天文觀測是緊密相關(guān)的。由朝廷制定標(biāo)準(zhǔn)的度量衡制度，通常不在朝廷以外的城鎮(zhèn)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(tǒng)的文學(xué)和歷史古物具有社會文化意義。

三、荀勖在晉律上的人生片段

在最近的一本書中，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重，音樂學(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。他是肖像畫家，也是王室檔案的保管人。他的耳朵非常敏感，喜歡聽音樂。 荀勖嘗試使以前的標(biāo)尺略為突出，但政策會改變。

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(quán)力核心，是一個(gè)雄心勃勃的小團(tuán)體的領(lǐng)導(dǎo)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法規(guī)。

這次修訂在歷史上是很普遍的：每個(gè)新皇帝都會命令學(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(jié)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目的，又出于政治目的，這意味著魏朝以前的舉動是非法和不合理的，并被用于擴(kuò)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(zé)還包括在宮廷的儲藏室中尋找古代文物，這使他有機(jī)會發(fā)起一場與音樂，砝碼和度量有關(guān)的另一次革命。

律呂

正如朝鮮的許多數(shù)學(xué)家會簡單地使用這些繼承的調(diào)音管一樣，它們也會得到歷史文獻(xiàn)的支持。荀勖不喜歡這樣。他將古代法律的聲音與當(dāng)時(shí)法庭上調(diào)音管的聲音進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)舊的調(diào)音管略低。這促使他制定了一個(gè)宏偉的計(jì)劃，以收集，驗(yàn)證和比較過去剩余的調(diào)諧管。他不僅推斷與古代樂隊(duì)相比，現(xiàn)在的宮殿中的樂器確實(shí)已經(jīng)失調(diào)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了。

荀勖的較高地位使他能夠在車間里找到訓(xùn)練有素的工匠。他下令制造一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)銅尺，根據(jù)我們目前的標(biāo)準(zhǔn)，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，由于沒有專業(yè)的度量衡專家，也沒有獨(dú)立的稅收和工商組織監(jiān)督，因?yàn)樾薷拈L度會影響其利益，因此自己修改長度標(biāo)準(zhǔn)并不困難。循序漸進(jìn)修訂標(biāo)準(zhǔn)是他一生中的一個(gè)里程碑式的事件，正如國家標(biāo)準(zhǔn)局通過堅(jiān)持要求政府采用先驅(qū)者所使用的尺，寸和磅來尋求提升政治形象一樣。

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

荀勖的石像

荀勖繼續(xù)按照自己的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行音樂改革，制作了12律調(diào)音管，用于調(diào)校樂隊(duì)的長笛。這些各種形式的長笛已有數(shù)百年的歷史，不斷演奏第5和第7音階。 荀勖使用特殊的數(shù)學(xué)算法，并根據(jù)新的音階和相應(yīng)制作的音調(diào)管調(diào)整笛子指孔之間的間距。盡管此方法仍無法解決均等氣質(zhì)的問題，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)際樂器的音調(diào)和音調(diào)。

在1980年代和1990年代，音樂考古學(xué)家王子初廣泛介紹和研究了指孔間距說，他使用頻閃儀測量音高，并等距分布了帶有指孔的長管。將發(fā)出的音調(diào)與根據(jù)荀勖的算法古董長笛制作的長管發(fā)出的音調(diào)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(rèn)從指孔發(fā)出的聲音，即傳出聲波的壓力會改變音高的結(jié)構(gòu)。

青銅律

在分析王子初的著作后，得出的結(jié)論是，在3世紀(jì)，荀勖還沒有掌握端部校正的物理機(jī)制，一些中國學(xué)者對此持懷疑態(tài)度，直到10世紀(jì)，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探索如何使數(shù)字定律最適合實(shí)際演奏，以及為什么他需要使用色標(biāo)來演奏不同的基調(diào)。中國宮廷樂隊(duì)的長笛有史以來第一次采用了宗教標(biāo)準(zhǔn)音調(diào)，結(jié)果在演奏方式和基本音調(diào)發(fā)生變化時(shí)，音樂仍然和諧統(tǒng)一，因?yàn)檐髹梅浅Ｗ⒅丶?xì)節(jié)，將宮廷音樂引入現(xiàn)實(shí)世界的物理和聲學(xué)領(lǐng)域。

荀勖的權(quán)衡改革沒有繼續(xù)，他的小組與法院發(fā)生沖突，他本人也因過時(shí)的學(xué)習(xí)和過時(shí)的美學(xué)而受到指責(zé)。考古學(xué)證明，荀勖死后的世代，尺度僅再改變了一個(gè)世紀(jì)。盡管荀勖只是略微改變了宮殿的長度尺，但長度測量方法的反復(fù)變化及其對音樂理論的依賴卻揭示了密切的關(guān)系。在公元3世紀(jì)的長度測量方法與宮廷斗爭之間。過去，這種聯(lián)系在中國古代歷史上早已存在。

結(jié)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的終結(jié)。中國在重量及其測量方面有著悠久而值得稱贊的歷史。這些都表明，中國古代擴(kuò)大測量范圍并確定和維持適用于測量領(lǐng)域的系統(tǒng)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和莊重而簡約的日晷制成的銅制表盤。在紫禁城的太和堂前有個(gè)這樣的日晷。隨著太陽陰影的不斷變化，人們通過觀察太陽陰影的長度和方向的變化來確定不同的時(shí)刻。然而，日晷的設(shè)計(jì)過于依賴自然，不僅在夜間無法讀取小時(shí)，即使在白天，由于陰雨天氣或樹影也很難使用。因此，僅計(jì)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，適用范圍廣，影響大的特點(diǎn)。在中國歷史上，沒有其他器具可以與之相比。它已深深植根于中國傳統(tǒng)文化，它最初是一種古老的炊具，后來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(nèi)涵。所有朝代的統(tǒng)治者也將測量視為行使統(tǒng)治權(quán)的象征。許多古老的測量儀器也是像國家權(quán)力這樣的重要標(biāo)志，并且兩者在歷史上已經(jīng)融合在一起。它們?nèi)诤狭嗽S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。