王莽在篡位稱帝之前,表現不錯,他雖然是外戚,而且勢力龐大,但他卻勤奮好學,孝順母親嫂嫂,結交賢仁,撫育侄兒,名聲很不錯。
但他掌握權力後,開始一步步登頂,最後自己稱帝了,改國号為新。他羨慕秦始皇,也想做千古一帝,他改革币制、官制,規定鹽鐵官營,同時休養生息,國泰民安。
為了打造他是真命天子的輿論,他像秦始皇一樣,也來了一次改革"度量衡"。他命劉歆負責,不僅制定統一規則,而且鑄造标準的度量衡器物,其中有一件是"嘉量",後人稱為"新莽嘉量"。
"新莽嘉量"之形體
東漢之前,容量單位主要有龠、合、升、鬥、斛,嘉量集五種容量單位于一體,超過了《周禮》中記載的戰國時期集三種容量單位于一體的"栗氏量"。
龠、合、升、鬥、斛的換算如下:
1斛=10鬥;1鬥=10升;1升=10合;1合=2龠。
如何把這五種單位集于一件器物上,很難;而且這是王莽用來效仿秦始皇所用,形制也不能差,也就是要美觀。
劉歆經過努力,還真是設計出來了,便是我們今天看到的"新莽嘉量",它整體像一個木桶,兩側有小枝,枝上帶耳朵,有點像簋,設計得确實很巧妙。
"新莽嘉量"之技術
庣旁九厘五毫,冥百六十二寸,深尺,積千六百二十寸, 容十鬥。——劉歆
這段話的意思是:1斛的體積是1620立方寸,如果深1尺,即10寸,那麼圓面積就要是162平方寸。
由于劉歆是參照"栗氏量"的圓筒形設計,而為了确定容積,就必須知道的地面圓面積,要知道圓面積又必須得知道直徑,怎麼辦呢?當時沒有圓周率,不知道怎麼測圓直徑,所以通常用圓内接正方形的方法确定直徑。
如果用圓内接正方形的方法,正方形邊長10寸,對角線也就是圓直徑就是(10√2)寸,半徑是(5√2),那麼面積才隻有157平方寸。
劉歆發現問題後,為了達到162平方寸的圓面積,在正方形對角線兩端加上"九厘五毫",就是0.095寸,這樣一算,正好是162平方寸。
如果今天倒推回去的話,用面積、直徑,可以推算出來,劉歆把圓周率精确到了3.1547。
首先,面積是162,直徑是(10√2 0.095)寸,半徑約為7.1661寸,那麼:
圓周率=面積/半徑平方=162/(7.1661)2=3.1547。
王莽劉歆肯定不知道,他們已經創造了記錄。200年後,魏晉劉徽把圓周率确定為3.14,。又過200多年後,祖沖之父子才把圓周率精确到7位數。
"新莽嘉量"之美
"新莽嘉量"造型美觀,其主體上為"斛",下為"鬥",左耳小圓為"升";右耳上為"合",下為"龠",集五種容量單位于一體,不傷外觀,不影響使用,妙極了!
不僅如此,上面的銘文也極具書法之美,所用字體是小篆,結構挺拔,風格俏麗,上緊下松的結構美感十足。
"新莽嘉量"之迷蹤
不過,王莽稱帝時間不長,15年就倒台了。魏晉時期,數學家劉徽還研究過,南北朝時,前秦苻堅曾見一人在集市上賣"新莽嘉量"。此後"新莽嘉量"就失去了蹤迹,唐宋元明清幾個朝代都在找,有人甚至懷疑壓根沒有。
乾隆初年,新莽嘉量被發現藏于内府,乾隆皇帝安排人仿造了三圓一方乾隆嘉量,并把其中方、圓兩件陳設在乾清宮和太和殿前亭屋内,象征法度與至高無上的權力。
目前,這件為王國維稱為"瑰麗國寶"的"新莽嘉量"收藏在台北故宮博物院。
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參考資料:
曾健《新莽嘉量:科技史上的瑰寶》
邱光明《精美的度量衡标準器———新莽銅嘉量》
範晔《後漢書 王莽傳》
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