日常生活中，度量衡或許是最難讓人引起注意的東西。

它存在于生活的每一個地方，并且出現在大部分場景中。

不過正是因為這一點，它的重要性經常被人忽略。

但有一種情況會讓人們重新思考起度量衡，那就是不同度量衡之間的單位換算。

一般出現這種情況并不多，但在不少計算中需要時常用到，比如在弓箭射擊中，弓箭勢能強弱用多少磅來計算。

又或者在健身中，一份健康的食譜可能存在克與磅的換算，更甚至于某些食品或者科學報道中，甚至有加侖、品脫這樣的度量單位。

罐頭食品上的測量經常搞得人頭大

如果不是特别熟悉的話，往往在換算這些統計單位時必須得使用科學計算器才能實現精準的換算。

盡管目前最主流的度量統計單位以國際公制為主，也就是我們常說的公斤、公克等。

國際單位制包含了一個連貫的系統，測量單位從七個基本單位開始，幾乎涵蓋了整個科學統計範疇。

從秒、米、千克、安培、開爾文、摩爾和坎德拉，一共7種度量衡，分别代表科學界中的不同科學體系下的統計計算。

全球使用公制、英制、美制的地區

當前定義國際單位制的方法是數十年來朝着越來越抽象和理想化的公式發展下的結果，其中單位的實現在概念上與定義分開。

随着科學和技術的發展，便可以引入新的和卓越的實現，從而無需重新定義單元。

事實上，國際單位制的演變和發展離不開科學的發展。

和諸多科學一樣，單位統計和制度也是現代科學發展如此穩定的一個重要的微小因素。

為了實現國際單位制，它的每個基本單位的定義都是獨一無二的，并提供了一個可靠的理論基礎，可以在此基礎上進行最準确的和可重複的測量。

用于保持測量精準的矽球

在成為國際單位之前，公制單位和單位量級從18世紀中葉開始的日常物理量經過臨時拼湊而來。

直到後來，它們才被塑造成一個正交連貫的十進制測量系統。

例如攝氏度作為溫度的計量單位，該單位源自瑞典天文學家安德斯·攝氏在1742年設計的标度。

不過當時他給出的标度也挺反人類的，100為冰點，0為沸點。

安德斯·攝氏和攝氏溫度計

到了1743年，法國物理學家讓·皮埃爾·克裡斯汀重新描述了這個标度，并将攝氏的标度值颠倒過來才成為了我們今天所熟知的攝氏度統計。

但是在國際單位制未能完成統一之前，科學家們想要進行單位換算是一件非常頭疼的事情。

尤其是英國的英制單位長期困擾着人們，即使在今天，這也是一種十分不受歡迎的度量衡統計。

一個奶瓶，三種度量衡

英制單位有多讨厭？就連英國人也不愛用這玩意兒，如果不是1824年後，英國重新頒布了相關法條，恐怕英國人早就放棄了這套标準。

即使在今天，使用英制單位的前提是它們是慣用的、廣為人知的，并清楚地标有英制單位。

原因在于，英制單位沒有單一的基數。

這是作為一個連貫的測量系統的最基本的要求，然而英國卻沒能很好地做到這一點。

舉個最簡單的例子吧，例如1英尺是12英寸，而1英寸又是16分之16，1碼則是3英尺。

美制尺子下方則是美制長度

關于長度計量另外還有其他統計單位，最奇葩的是這些統計都不遵循一個單一的基數。

比如16不能被3整除，長度統計不可能是完美的，所以便永遠存在一長串小數。

如果要說長度、時間、溫度和重量之間的關系，這在今天的物理體系中十分重要。

長度、時間在讨論物體運動速度時十分關鍵，在今天，米的長度由每秒的光速定義，重量和溫度必然與體積存在相互影響。

由于這種混亂的統計導緻多種混亂統計出現，甚至有多個單位名稱相同，但彼此之間并沒有關系。

例如盎司可以指美制液量盎司、英制液量盎司、美制幹盎司、英制幹盎司，所以前面提到的1824年的法案才會顯得如此重要。

不然人一問起來，一杯23盎司的水瓶有多重？

這要是在這之前應該會讓人讨論一整天。

同樣是“一加侖”水，價格卻不同

混亂的統計系統使得它很難在科學界中發揮出自己的作用，科學家以前也經常為此感到頭疼，尤其是涉及到多個學科穿插的統計學任務中。

例如磅作為重量單位，在讨論受力分析時，什麼是基于磅的質量單位呢？

在19~20世紀，英國甚至使用了3種不同的質量和重量系統，分别是金衡制，主要用于貴金屬。

第二種則是以磅和盎司為單位的測量系統，也就是我們經常看見的英制統計，起始于13世紀，并在1959年更新。

保證公平的度量衡檢查員

最後一種則是藥劑師計量單位，嗯…對，英國人還專門搞了一個藥劑計量單位，因為搞不好就給病人開藥過多。

不過這在後來也沒用了，因為有了公制單位，而公制單位在科學目的中完全适用大多數場景。

對于英制這種頭疼的換算，英國在1995年完成了向公制的官方部分過渡，尤其在某些應用中，例如生啤和酒水中。

不過英制在今天仍有大量使用，比如最常見的汽車車速表。另外包括曾經受英國殖民影響的殖民地，英制單位在這些地區也有使用。

汽車儀表一般仍會保留兩種計量

關于度量衡以及測量曆史，相關記錄最早可以追溯到公元前3世紀或4世紀。

最早的統一度量衡在3~4千年前的古代民族中有埃及、美索不達米亞和印度河流域，或許還有埃拉姆（今天的伊朗）。

根據早期巴比倫和埃及記錄以及希伯來聖經表明，長度計量最先使用的是前臂、手掌和手指來測量。

而時間則是用太陽、月亮和其他天體的周期來進行測量。為了統計體積這種比較特殊的情況，人們會用粘土或者葫蘆制成的容器來裝滿種子，然後以計數的方式測量體積。

早期人類使用手肘計量的表格

事實上英制單位顯得混亂也存在許多曆史原因，最早在公元1世紀的羅馬殖民統治之前，不列颠群島在羅馬時期主要依靠古羅馬的計量單位。

但在盎格魯-撒克遜時代，13.2英寸（335毫米）的北德英尺成為了其他線性測量單位的标稱基礎。

在13世紀中期至14世紀初這一時期，在“肘和杆的構成”（拉丁文為Compositio ulnarum et perticarum）法律頒布之前，英國的測量系統一直基于盎格魯-撒克遜人。

前度量衡辦公室“倫敦七姐妹”

而在11世紀的諾曼征服時期，英國還引入了一種“英鬥”作為新單位。

即使後來《大憲章》頒布，酒水飲品等體積度量仍然沒有一個準确的定義單位。

這是英制體系如此混亂的一個重要曆史原因，可以看出這與當時英國的社會發展離不開關系，這也在英國後來的殖民體系中有過體現。

後來在16世紀，荷蘭數學家兼科學家西蒙·斯蒂文首次提出用十進制進行日常用途，并且他本人也認為統計中的小數算法顯得十分笨拙。

公制系統出現離不開當時熱力學的發展

17世紀70年代，法國科學家加布裡埃爾·穆頓提出了與英國科學家約翰·威爾金斯類似的提議。

即基本長度單位應為千分之一弧分，大約為1.852米。盡管這個想法并沒有為統計單位帶來實質性改變，但是在這一時期已經開始有公制單位的雛形。

直到1799年，公制單位被首次描述，并且在法國正式采用。

後來在19~20世紀，公制單位成為世界範圍内的主導體系，盡管在美國、中國、英國中仍有傳統的度量衡單位。

公制用品“四天王”

但國際公制單位帶來的是整個學術界的統一定義，人們再也不同翻來覆去地去查閱資料尋找相對應的單位換算。

有了一個統一标準後，公制單位的優勢日漸凸顯，并為後來的科學計算帶來了極大的便捷。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!