撰文 | 劉六七
審校 | Ziv
在外賣軟體上點披薩……稍等,9英寸有多大,夠不夠一個人吃?
飛機上,機長廣播說飛機正在31000英尺的高度巡航,呃……所以它到底有多高?
如果到美國,任憑你有再高速運轉的大腦也會難免卡頓:5英里的車程需要多久?能不能舉起來20磅的啞鈴?就連發個燒測出來的體溫都有100度!
77度的天氣該穿啥?|圖源:網路
這不禁讓人發問:英制單位能不能離開地球?!
那麼問題來了,為什麼生活中的一些領域和美國還在使用這種格格不入的度量系統?
來啊,迷失在換算的海洋中
我們生活中偶爾見到的英寸、華氏度、加侖等,都是英制單位。英制單位源於英國,但再往前倒,其實脫胎於羅馬帝國的度量衡。
英制單位是一種以“人”為尺度的度量衡,以長度為例,1英寸(inch)起初指成年男性大拇指的寬度。後來傳到英國,愛德華二世大概覺得拇指不夠準確,於是規定1英寸為“三顆麥粒首尾相接”的長度。
這個標準真的有更準確嗎???|圖源:網路
如今,1英寸等於2.54釐米,所以9寸的披薩直徑在23釐米左右;iphone16的螢幕對角線(6.1英寸)大概在15.5釐米……
再往上,1英尺(foot)就如它的英文名稱一樣,源自成年男子腳的長度,為30.48釐米;1碼(yard)是一名成年男子鼻尖到指尖的長度,為91.44釐米。
英里(mile)更加複雜,這個詞本身源自羅馬單位mille passus,指的是1只腳邁1000步的距離。傳到英國後,伊麗莎白一世將1英里定義為8浪(沒錯,浪/furlong也是一種長度單位),今天漸漸被確定為1.61千米。
1浪起初指一組牛在不休息的情況下能犁地的距離,為201.17米|圖源:Wikipedia
顯而易見,英制單位最大的弊端在於復刻性差,畢竟每個人的腳都不一樣長。而且由於不同尺度的單位來源可以說是毫無關係,它們之間換算起來更加逆天。
試想你是一名英國或美國的學生,現在面臨這樣一道題:已知1英里=1760碼=5280英尺=63360英寸,那麼一個100碼×50碼的足球場面積為多少平方英尺?
好像忽然明白外國人數學為什麼不好了|圖源:網路
英國以前的鈔票甚至都不是10進位制關係:1英鎊=20先令=240便士。大概這套系統對民眾的腦力要求過高,1971年,英國將1英鎊改為等於100便士,取消先令,英國人民這才終於能把賬算清了!
雖然英制度量衡夠奇葩,但隨著英國的殖民擴張,這套單位一度在全球推廣開來。 直到現在,一些國家和地區仍在沿用某些英制單位。
美國更是全盤接手,並發展出一套“美式英制”單位。想必去美國旅遊或工作學習的小夥伴都經歷過單位換算的頭腦大爆炸吧。
國際單位制的誕生
顯然,英制單位在測量和使用上存在諸多不便。因此,一種更加科學穩定的度量衡應運而生,這就是世界絕大多數國家如今使用的國際單位制,也經常被叫作公制。
位於巴黎的國際計量局,其任務是確保全球計量的統一|圖源:圖源:Wikipedia by Olevy
國際單位制基於法國大革命期間創立的米制,優勢之一就是準確。雖然它的定義聽起來同樣挺讓人摸不著頭腦。
以1米為例,起初它的定義是“經過巴黎的經線長度的四千萬分之一”。根據這個長度,科學家制作出一個國際米原器。
不過,隨著使用時出現磨損,國際米原器的精準度會降低。後來的衛星測量結果還證實,當年人們對那條經線的長度測定同樣不是那麼準確。
國際米原器,類似X的橫截面是為了讓米原器在溫度發生變化時,儘可能減少形變|圖源:國際計量局
於是,人們嘗試用光波定義1米。1960年,1米的定義變為“氪-86原子在2p10和5d5能級之間躍遷的輻射在真空中波長的1650763.73倍”。
隨著時代發展,到了20世紀60年代,氪-86波長也不能滿足科研對精度的需求了,這種情況下,方向性和亮度都更好的鐳射進入了科學家的視野。1975年,1米的長度變為“真空中,光在1/299792458秒的時間內經過的路線長度”,這一標準一直沿用至今。
不太理解但尊重|圖源:網路
雖然國際單位制的定義乍一聽也很離譜,但它確實更具科學性。不管你在世界哪個地方,都可以根據定義得到相同的長度、質量、溫度……其次,國際單位制基於十進位制,1千米=1000米=100000釐米,易於計算和轉換。
有意思的是,就連英國也出於國際貿易和科研發展的需求放棄了英制系統。如今,除了道路里程和車速等領域外,英國已經基本完成了國際單位制的轉化。
英國的路標|圖源:the Sun
這些地方為啥還在用英制?
有人聊天氣,有人聊足球,但極少有人聊計量單位。但實際上,度量衡十分重要。沒有它,我們將無法貿易,不能順暢交流和開展科研活動。
所以秦始皇統一六國後立馬推行“書同文,車同軌”。戰勝國佔領一個地方後也會在當地推行自己的計量單位。某種程度上,度量衡與民族認同息息相關。
由於度量衡無處不在,縱觀全球歷史,大規模更換計量單位總是出現在社會變革和動盪時期。比如,蘇聯是在十月革命後採用公制的,印度是從英國獨立出來後採用公制的,很多南美國家是建國初期就採用了公制系統。
美國汽車的儀表盤一般有兩套單位系統|autopedia
美國在建國初期本來也有類似打算,1793年,開國元勳托馬斯·傑斐遜甚至向法國索要了一套公制標準度量器。只是,運送度量器的船隻在大洋上遭遇了海盜,計劃失敗。
不過後來傑斐遜也承認他對公制系統有所抗拒,因為當時的米是以跨越巴黎的經線為標準測量的,美國作為冉冉升起的新星,為何要歸順於一套來自舊大陸的系統?
國際千克原器複製品|圖源:CBC
美國最後一次大規模推廣公制單位,是在上世紀70年代。1975年,時任總統傑拉爾德·福特簽署了《公制轉換法案》。不過那時美國經濟總量已經居於世界前位,正所謂“船大難掉頭”,更換度量衡會嚴重影響各行各業的生產生活。再加上法案本身並非強制性,美國因此又錯過了一個機會。
1999年,美國發射的“火星氣候探測者號”衛星墜毀,罪魁禍首就是度量衡。當時,衛星上使用的動力單位是公制的牛頓,但地面人員輸入的卻是英制的磅。於是,價值數億美元的衛星就這樣打了水漂。
火星氣候探測者號的概念圖|圖源:wikipedia by NASA
那麼生活中為什麼還有很多地方採用英制呢?這其實主要因為習慣使然。
以電子螢幕為例,很多裝置起初都是外國製造的,行業標準遵循英制,儘管後來進行了國際單位制的改革,但英制標準已經成為行業習慣。此外,英制有時使用更方便,比如55寸電視換算成公制是139.7釐米,不方便計算。
電視螢幕的常見尺寸換算|圖源:TCL
除了購買電子產品,你在生活中還遇到過哪些英制單位呢?
參考資料:
[1]https://www.cdstm.cn/gallery/kxfdj/202110/t20211014_1057415.
[2]https://www.theverge.com/2023/1/16/23507199/us-uk-anti-metric-sentiment-beyond-measure-james-vincent-excerpt
[3]https://www.statista.com/chart/18300/countries-using-the-metric-or-the-imperial-system/
[4]https://www.bilibili.com/video/BV1n8tpefEfV/?spm_id_from=333.1007.top_right_bar_window_history.content.click&vd_source=5326bbf5b5132396bb213d74244f2b9b
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