星巴克的中杯、大杯和超大杯容量分別為355毫升、473毫升和592毫升。為什么是這么奇怪的數(shù)字？這些數(shù)字換算成美式計量單位，正好是12、16和20盎司。很多人吐槽美國煩瑣的單位換算問題，這真的不是重新?lián)Q算一套單位這么簡單的事。1999年美國國家航空航天局發(fā)射的火星氣候探測者號飛船墜毀，原因就是控制小組搞混了公制和英制，當時探測器上使用的是公制單位中的“牛頓”。但地面人員輸入的卻是英制單位中的“磅力”，于是價值數(shù)億美元的探測器就這樣打了水漂。那這些計量單位到底是怎么來的呢？

公制單位與英制單位

人類從原始時代走到今天，一直遇到同一個問題：怎樣將大自然里“不可描述”的東西，轉(zhuǎn)化為可以依靠語言明確表達的東西。在最早的時期，人會拿自己的身體，作為衡量萬物的尺度。比如中國春秋時期所謂的“一拃”，大概就是人張開大拇指和中指后，兩端的距離，長度大約是20厘米，這被稱為“自然單位制”，英制單位也是類似。比如說，英尺寫為“Foot”，顧名思義，即為一個人腳掌的長度。而最常用的單位英寸（inc），則被定義為一節(jié)大拇指的長度，有一段時期，又被定義為三粒小麥首尾相連的長度。

你能說一個人的腳掌就正好是一節(jié)大拇指的十倍長嗎？正因為如此，英寸和英尺之間，其實并沒有明確的進位關(guān)系。這一套農(nóng)業(yè)時代的單位，到了工業(yè)化的今天，就已經(jīng)顯得笨拙。但英制單位，仍然在許多地方留下了自己的烙印。就比如槍械的口徑，菜譜的分量等。

計量單位的轉(zhuǎn)變率先發(fā)生在啟蒙運動的中心——法國。1795年，法國政府將法蘭西科學院建立的新度量制度推向全社會，這種標準化的計量思想，便正式推廣開來。而這不是一件容易的事情，想要推行一種新的計量制度，就需要與整個社會的舊習俗對抗，法國政府為此制定了長達數(shù)十年的計劃，才逐漸地推進了計量單位的改革。

除了舊習的阻力，公制單位在國際推廣上還面臨著另一個對手——英國。18—19世紀正是英國如日中天的時候，為了彰顯自身的霸權(quán)和優(yōu)越性，英國熱衷于在全世界各地，尤其是自己的殖民地推行英制單位，英制單位很快就隨著殖民者的腳步傳遍了全世界。就在法國要推廣國際化公制單位時，英國也針鋒相對地推出了自己的“帝國制單位”。帝國制單位在一定程度上將英國亂七八糟的度量制度進行了現(xiàn)代化的改革，并且也建造了作為衡量標準的“標準碼”和“標準尺”。

但這些“標準”卻不那么標準，比如它將長度單位“碼”定義為：在格林尼治所處維度的海平面上，一碼等于一座秒擺擺長的1/39.01393；而質(zhì)量單位“格令”則是：一格令等于一立方英寸水的質(zhì)量的1/252.458。這些規(guī)定的數(shù)字之所以這么奇怪，是因為英國人是先射箭再畫靶，先制造出了標準原器，然后才測量得出的結(jié)果。

也許你會和數(shù)字同樣很奇怪的公制單位作對比，例如長度單位“米”。但公制單位的定義，是隨著測量精度的提升而逐漸完善的。人們測量出了地球的周長，之后對“米”的定義是“通過巴黎的子午線上從地球赤道到北極點的距離的一千萬分之一”。到了19世紀末，科學家找到了鎘（Cd）的紅色譜線，發(fā)現(xiàn)其具有非常好的清晰度和復現(xiàn)性，于是，開始用光譜線的物理量來定義米的標準。接著，在20世紀70年代，人們對于光速的測量已經(jīng)十分精確，因此，國際上開始用光速作為衡量米的標準?？梢钥闯觯茊挝坏亩x一直隨著科學的腳步與時俱進。

好巧不巧，1834年英國議會失火，保存的幾件標準原器被付之一炬，而更尷尬的事情是，想要根據(jù)原先的描述精準地“重現(xiàn)”一套新的標準原器幾乎不可能。而另一方面，因為公制單位在科學研究上的便利性，英國的科學家也是公制單位的主要推動者和擁護者。隨著時間的推移，英國人對自己的這一套帝國單位制，也就不再堅持了。直至今日，英國已經(jīng)基本完成了公制單位的轉(zhuǎn)化，只是在道路里程、車輛速度等方面仍然會沿用英制。1875年，《米制公約》問世，歷史上第一次科學擺脫了國界的限制，理性的思想超越了過去依靠霸權(quán)建立的“疆域式度量”，標準化的浪潮在全球興起并一直延續(xù)到今日。

不走尋常路的美國

在18世紀90年代，為了對抗如日中天的大英帝國，謀求獨立的美國和當時的法國結(jié)成了盟友，所以從政治角度來說，公制單位問世之初就受到了美國政治家的歡迎與認可。可為什么直到今天，美國人還在使用英國那套混亂的單位制度呢？

1790年時任美國國務(wù)卿的杰斐遜就建議進行單位度量改革。但是，杰斐遜想推行的并不是公制，而是基于公制的另一套平行的美式度量標準，比如規(guī)定“1英尺=10英寸”等。不過，這個議題在國會來來回回6年，最后被束之高閣。

到了19世紀，輪船與鐵路帶來了一波又一波的移民，這一時期的美國幾乎是在工業(yè)化的道路上一刻不停地狂奔，人口和經(jīng)濟幾乎每一年都在指數(shù)級膨脹。然而，正如大多數(shù)移民到了美國之后都說英語一樣，源于英式文化的英制單位也成了美國和這批新移民之間為數(shù)不多的紐帶，為了維持穩(wěn)定，計量單位的改革始終沒能在美國得到進一步的推進。另外，當時的美國正處于經(jīng)濟高速發(fā)展的階段，就應了那句船大難調(diào)頭的老話，想要推行計量改革，也意味著所有的工廠、生產(chǎn)流水線等全部都得改，顯然不現(xiàn)實。

另一方面，科學家始終是推動計量單位改革的主力軍。但在19世紀，美國的基礎(chǔ)科學水平還顯著落后于歐洲，美國要到第二次世界大戰(zhàn)后，才逐漸取代歐洲，成為科研的中心。相比于那些能夠賺錢的發(fā)明研究，對科學的研究根本不是當時的美國在意的東西。因此，公制化的主要推動力量——即科學界，在美國并沒有足夠的話語權(quán)。兩相結(jié)合，就導致傳統(tǒng)計量單位就在美國愈發(fā)根深蒂固。

到了20世紀，對公制化的抵制，又伴隨著狂熱而極端的民族主義一同出現(xiàn)，鼓吹美利堅是“天選之子”，認為美利堅的一切都完美無缺無須改變，美利堅使用的度量制度，更是“天意注定”“上帝賦予”。這在當時產(chǎn)生了很大的影響，美國公制化的進程，于是被又一次耽誤了。

1975年，當英國都開始推動公制化進程后，美國的國會也終于出臺了一部《公制轉(zhuǎn)換法》，然而，這部法案雖然約束了政府機關(guān)，但卻并未對民眾和工商業(yè)界起強制性的作用，整體上就是全憑自愿，既然如此，自然是響應者寥寥。由于改革的難度太大，再加上隨后上臺的里根總統(tǒng)奉行精簡財政的思想，于是到了1982年，這部法案索性就被廢止了。

小小的計量單位，其中蘊含著人類對自然的探索和對科學的認知。試想一下，有一天全世界的人都可以在街頭巷尾用千克、米討價還價，而另一邊，科學家也在使用同樣的單位，探索著宇宙的終極，這何嘗不是一種“天下大同”。

（責編：南名俊岳）

傳說，法國曾經(jīng)贈送給美國一套標準的公制單位，結(jié)果在半路上船只遭遇風暴，偏航后被海盜截和了，于是導致美國錯過了改用公制的最佳機會，因此就有“一場風暴改變了美國”的說法。這個傳說的歷史版本是這樣的：

法國博物學家約瑟夫·董貝，從1788年開始和托馬斯·杰斐遜通信，信中，杰斐遜多次邀請董貝前往美國，并請求給他帶一套公制度量標準的原型物過去。到了1794年，董貝終于動身，但在路上被英國私掠船襲擊，不久后就在囚禁中死去，而他攜帶的兩件度量模型也被海盜賣掉了。其實1794年，就連法國都還沒開始推廣公制呢，更何談影響美國呢？