李冠廷中国古代计量典范之作新莽嘉量-工业计量

李冠廷 新莽嘉量是王莽进行度量衡改革时颁行的标准器之一，由著名学者刘歆设计和主持制作。这件器物体现了当时科学发展的最高水平，也是中国古代青铜铸造技术高度发达的体现。
王莽建立新朝度量衡制颁行的标准器
西汉末年，王莽以复古改制为名，征召大批学者，在著名经学家、律历家刘歆的领导下进行了大规模的考订音律和度量衡标准的活动，《汉书·历律志》所载“备数、和声、审度、嘉量、衡权”诸篇，便是刘歆理论的具体内容。后王莽在他们工作的基础上，颁发了建立新朝度量衡制的诏书，并制作了一批度量衡标准器，这些标准器中至今仍有传世，其中以新莽嘉量最为著名。
建立度量衡的81字诏书在新莽铜丈、铜衡、铜嘉量上均有，其铭：
黄帝初祖，德匝于虞，虞帝始祖，德匝于新；岁在大梁，龙集戊辰，戊辰直定，天命有民……初班天下，万国永遵，子子孙孙，亨传亿年
新莽嘉量体现了当时科技最高水平
刘歆的“嘉量”理论见诸《汉书·律历志》
量者，龠（音月）、合、升、斗、斛（音胡），所以量多少也。本起于黄钟之龠，用度数审其容……
大体上指：嘉量由5个分量组成，每一个代表一种容积。1斛=10斗=100升=1000合=2000龠

这5种量器巧妙的组合为一体，由青铜铸造，主体是大圆柱桶，桶下方有一隔层，隔层上方为斛量，下方为斗量；左侧小圆柱同为升量；右侧也为小圆柱，中有隔层，其上为合量，其下为龠量。

每个单件量器上还刻有分铭，记载该量器的形制、规格、容积及同其他量的换算关系。比如斛量铭文：
律嘉量斛，方尺而圆其外，庣旁九厘五毫，冥百六十二寸，深尺，积千六百二十寸，容十斗。
大致意思：
律指黄钟律，黄钟律本为十二音律一种，能发出黄钟音调的律管恰好能容1200粒黍，而一龠也正好容1200粒黍，因此，律管容积就是龠的标准，再推而广之到合、升、斗、斛，量器就同黄钟律建立起关系。此外还要求敲击嘉量时能发出符合黄中律音高的声音。当然，操作难度极大，比如黍粒之间的空隙就很难控制。不过力图以自然物为度量衡标准，方向是合乎科学的。
用圆内接正方形来规定圆的大小，“圆出于方，方出于矩”。（我也不是很了解）
庣旁 指的是从虚拟的圆内接正方形的角到圆周之间的距离，西汉的1毫相当于现在的0.023毫米，当然在当时是很难实现的，只能是一般推算出来的；
冥 指得是横截面的面积；

思路上：先定斛量的容积和深度，并因此确定其横截面的面积，再由面积逆推直径，并将直径用圆内接正方形表示出来。刘歆所用的圆周率π约为3.1547，而当时科学所能提供的圆周率只是“周一径三”，也就是说刘歆在进行设计时进一步推算了圆周率。
新莽嘉量在量制上承袭商鞅方升，在形式上与栗氏量相符，还要附会黄钟律，以迎合当时的社会观念。其尺度、容量、重量的单位量值还要符合汉制。因此，其设计体现了当时中国科学技术所达到的最高水平。

商鞅方升
栗氏量出自《考工记·栗氏》：
栗氏为量……准之然后量之，量之以为鬴。深尺，内方尺而圆其外，其实，一鬴……新莽嘉量的历史价值
新莽嘉量为后代提供了可信的汉代度量衡单位量制的实物标准。历代皆有研究，三国魏时数学家刘徽、西晋律历家荀勖、南北朝数学家祖冲之、唐代律历家李淳风等，皆对其有考量和测算。
东汉以后各代均以刘歆创立的 以律校度、以度审容、以黍容重方法，建立本朝的度量衡制。
按西汉末郡国一百零三，王莽时期颁布的标准器至少有百余套件，不过由于战乱和改朝换代，流传下来的新莽嘉量已经难觅踪迹，魏晋时期曾有文献记载新莽嘉量的下落，最后一次在是苻坚在长安时（379年），有人在市场上卖 铜嘉量。自此之后，再无见闻。祖冲之和李淳风也是据文献进行的考量工作。
直到千年之后，清初乾隆年间，在宫廷内府中发现了新莽嘉量实物，它为何到出现于此至今不得而知。乾隆九年（1744年），清廷参照新莽嘉量设计制作出了 三圆、一方四件乾隆嘉量，作为清廷权力和法度的象征，陈设与今故宫内乾清宫和太和殿前亭屋中。

五年后，清编《西清古鉴》，收录新莽嘉量图形、尺寸和铭文，至此它的相关信息才开始呈现在世人面前。民国初年，溥仪被驱逐出皇宫后，紫禁城被改为故宫博物院，人们在清点文物时，在坤宁宫（皇帝大婚所用）内一处煮祭神白肉的大铁锅旁，发现了被尘封却又保存完好的新莽嘉量，至此，沦落了一千多年的新莽嘉量重见天日。
后有王国维、马衡、刘复、顾乃驥等学者先后对它进行了考证。
汉代（新莽）一尺长合23.1厘米，以这一标准尺度为基础，可使得从战国到清代2300多年间各朝代的尺度值得到证实。