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汉代铜卡尺系游标卡尺原型 比欧洲早1600多年(转)  

2014-10-13 09:27:40|  分类: 时事热点 |  标签: |举报 |字号 订阅

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图中展现的这件金属制品,如果不告诉你,你能看出这竟是2000年前的古物吗?这件极为罕见的、充满现代感的铜卡尺就出自于汉代扬州先民之手,它的出现,不仅让我们得以一睹汉代扬州工匠的精湛技艺,同时也改写了世界的计量史。

1992年5月,在扬州市西北8公里的邗江县甘泉乡(今邗江区甘泉街道),邗江文管办考古人员正有条不紊地对一座东汉早期砖室墓进行考古发掘,突然,一件铜质器物的出土,打破了考古工地的平静。该器物呈英文字母里的“F”型,外形很像汉代常见的“矩”,但它又不是矩,表面虽然锈蚀严重,但是纹饰清晰,当考古工作者慢慢地剥去这件铜质器物表面的泥土后,大家看到了它的真容:这是一件大小两个“L”型直尺合体的铜制品。其中,大“L”型直尺为固定尺,小“L”型直尺为活动尺。固定尺通长13.3厘米,上端有鱼形柄,长13厘米,中间开一导槽,槽内置一能旋转调节的导销,活动尺循着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接一环形拉手,便于系绳或抓握。两个爪相并时,固定尺与活动尺等长。这件设计精妙的金属器物正是极为罕见的汉代铜卡尺。

卡尺是一种用于精确测量长度、内外径、深度的量具。目前世界公认的现代卡尺发明时间是1631年,由法国的数学家维尼尔·皮尔发明。但是如果将邗江出土的这件东汉铜卡尺与皮尔发明的现代卡尺相比较,二者存在着惊人的相似之处。从组成元素上看,汉代铜卡尺是由固定尺、固定卡爪、鱼形柄、导槽、导销、组合套、活动尺、活动卡爪、拉手等部分组成;皮尔的现代卡尺主要由主尺、固定卡爪、游标架、活动卡爪、游标尺、千分螺丝、滑块等部分组成,组成元素很相似;从组成的主要构件来看,东汉铜卡尺的固定尺和活动尺,即是皮尔的游标卡尺的主尺和副尺。铜卡尺的组合套、导槽和导销即是游标架。其主要差距在于:皮尔的现代卡尺应用微分原理,通过对齐主尺和副尺的两条刻线,能精确地标出本尺所能测出的精密度。而东汉铜卡尺只能借助指示线,靠目测估出长度单位“分”以下的数据。我们从中不难看出,这件汉代的铜卡尺,从构造原理、性能和用途来看,其就是现代游标卡尺的原型。这比欧洲的现代卡尺早了1600多年。

关于汉代铜卡尺,我国晚清的一些文献上已有记载,如吴大澂《权衡度量实验考》和容庚所编《秦汉金文录》,在这些书中就收录有铜卡尺拓本,只可惜这些拓本的原物,在解放前就已流散失传了。目前存世的汉代铜卡尺,除了扬州的这件外,仅还有两件,分别收藏在中国历史博物馆和北京艺术博物馆,它们的长度和大小也都和邗江出土的这件差不多,其外形、构造和组合部分也都和邗江的这件相同。不过上述两件均系征集而来,出土地点不明,而邗江的这件铜卡尺出土地点明确,因此其历史价值、科学价值、艺术价值也最高。

扬州邗江出土的这件东汉原始铜卡尺,为研究我国古代科学技术史、数学史和度量衡史提供了宝贵的实例。

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