俾斯麦秤与戥子秤——杆秤旅行记

作者: 刘小方

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自人类文明诞生之初,称重的需求便应运而生。无论是商品交易、工艺品制造,还是建筑施工、军事行动,称重都是不可或缺的环节。在众多形式的秤中,天平出现得最早。学者们推测,天平的发明与古人使用扁担的经验相关。当挑夫的肩膀恰好位于扁担的中点时,两端的物品重量必然相等。因为能完美呈现两个物品等重的状态,天平还衍生出公平、正义等含义。例如,在古埃及的墓室壁画和纸莎草画卷上,我们可以看到亡灵与陵墓的守护神阿努比斯使用天平称重亡者心脏的场景;同时,在古希腊、古罗马人的绘画雕像和文字描述中,正义女神忒弥斯的手中也总是提着天平。

随着经济活动的日益复杂化和技术的不断进步,天平已无法满足人们随时随地进行称重的需求。至迟在公元前4世纪,杆秤就已经在古罗马和中国出现。与天平不同,杆秤的支点位于横杆的一侧而非正中央,因此它也被称为“不等臂秤”。由于最开始没有秤砣,杆秤的一端固定有重物,另一端悬挂待称重的物品,通过移动秤杆上的提纽完成称重,这种杆秤被称为Bismar,即俾斯麦秤。与天平相比,俾斯麦秤的适用范围更广,也更受人们青睐。随着各地经济贸易活动的增加,俾斯麦秤从古罗马向北旅行,出现在德国、丹麦及瑞典、挪威所在的斯堪的纳维亚半岛;同时向东旅行,经过阿拉伯半岛和伊朗高原,抵达印度、缅甸和马来半岛。

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在俾斯麦秤的旅行和使用过程中,秤砣被发明出来并逐渐代替了原来的固定重物。在称重时,移动秤砣即可,杆秤的形态成为我们今天所熟悉的样子。根据英国学者的研究,秤砣的西方发明者是居住在今意大利南部坎帕尼亚大区使用希腊语的居民,其发明时间晚于俾斯麦秤。为了区分这两种杆秤,西方人将挂有秤砣的秤称为Steelyard。由于两者出现的时间相近,因此在中亚、南亚的偏远地区,至今仍可见到这两种秤在同时使用。

从时间轴来看,中国的墨子早在公元前5世纪就发现了不等臂称重的现象,并深入思考了其背后的原理;而直到约100年后,古希腊先哲亚里士多德才在其著作《力学问题》中探讨了这一问题。然而,与西方相比,中国在称重器物的图像描绘、文字记载及实物发现方面均稍显滞后。迄今为止,中国发现的最早的称重器物是安徽寿县出土的战国时期的“王”青铜衡。通过对该器物的造型和刻度进行分析,专家们推断它既可以用作等臂称重,也可以用作不等臂称重,属于天平向提杆秤过渡的衡器类型。由于历史资料的缺失,东西方早期称重技术与器物交流的详细历史尚不清晰,因此我们无法确切地确定杆秤的起源地。

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“王”青铜衡称重示意图

根据中文史料记载,南北朝时期,中国已经广泛使用带有秤砣的秤。据说宋代时,刘承珪对秤进行了改良,发明了精度更高的戥子秤。随后,戥子秤传入日本,被用于称量药材、金银等贵重物品,并被命名为“银秤”。明代,戥子秤随着郑和下西洋的船队来到东南亚、南亚和西亚等地,开启了一段中国“官秤”与当地“番秤”交流碰撞的有趣旅行。到了清代中晚期,受马来西亚、印度尼西亚等地区开发的吸引,大量华人迁徙至南方,戥子秤也随之南下,成为现今东南亚民众广泛使用的称重工具。

称重实践与科学探索:秤的东西方旅行

2018年,来自德国柏林的马克斯·普朗克科学史研究所的约克·布特纳等学者,在《科学》杂志上发表了题为《创新理论视角下的早期称重科技》的文章。该文系统性地回顾了早期人类在称重科技领域的探索历程。作者在文中揭示,最早对不等臂称重原理进行科学思考的学者是中国古代的墨子。

墨子是春秋末期至战国初期的著名思想家。关于不等臂秤重的原理,他在《墨子·经说下》中有如下描述:“衡,加重于其一旁,必捶,权重相若也。相衡,则本短标长,两加焉重相若,则标必下,标得权也。”意思是,若加重秤杆一端,其必然向下倾斜。称重时,挂物的一端秤杆短,叫作“本”,挂秤砣的一端秤杆长,叫作“标”。两边加上同样的重量,“标”就必然下垂,因此“标”用来挂比所称物体轻的秤砣。

大约1个世纪之后,古希腊学者亚里士多德才探讨了类似的杆秤问题:“为什么抬秤能以小的重量提起重量大的肉,而且整个抬秤只是秤的一半?既然秤盘只被固定在放置重物的那一端,另一端只有抬秤本身,是因为抬秤既是秤,同时又是杠杆吗?”公元前1世纪,古罗马建筑大师维特鲁威对不等臂秤的原理有了更深入的研究:“如果秤的提手(起支点作用)离悬挂秤盘的一端较近,那么秤杆另一边的秤锤便会逐点移向相反一端,越来越远,直到尽头。于是秤锤便凭借微小的、不对等的重量,产生了它那一头的可观力矩,使秤杆处于水平状态,并达到了平衡。”

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显然,人们在称重领域的探索与实践催生了学者们对杆秤原理的深入思考和理论总结。从现存的古代称重器物来看,西方的杆秤实物更为丰富。例如,在意大利那不勒斯国家考古博物馆中,就陈列着来自庞贝古城的上百件金属质的杆秤(Steelyard),这些杆秤的秤砣多为当时罗马皇帝和皇后的半身像。随着罗马帝国的扩张,杆秤也四处旅行,5~7世纪流行于今土耳其一带,后传播到阿拉伯半岛;8~10世纪在北欧斯堪的纳维亚半岛中得到广泛使用。

由于杆秤缺乏统一的秤砣标准,加之在测量珠宝、香料、贵金属等小重量物品时不够精准,导致了不公平和欺诈行为的出现,所以在欧洲北部,杆秤一度被天平所取代。1360年,英国国王爱德华三世颁布法令,禁止使用有争议的杆秤(秤砣)。在这种情况下,一些坚持使用杆秤的商人就显得格外引人注目,其中最著名的便是“汉萨同盟”。这是一个来自德国的商人群体,他们于1157年在伦敦建立商贸基地,以在商务活动中长期使用杆秤而闻名。直到今天,在英国伦敦泰晤士河河畔,人们仍把汉萨商人生活过的一条街称为“杆秤通道”。

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佛教浮雕“尸毗王割肉贸鸽”

在东方,人们发现的早期杆秤多为俾斯麦秤。例如,在3世纪前后犍陀罗国(位于今巴基斯坦东北部和阿富汗东部地区)的佛教浮雕“尸毗王割肉贸鸽”上出现的就是没有秤砣的杆秤。到了15世纪初,印度人仍在使用俾斯麦秤。据曾跟随郑和下西洋的马欢的记载,古里国(今印度西南部喀拉拉邦科泽科德市)的“番秤名曰法剌失,秤之权钉定于衡末,秤准则活动于衡中,起提平处为定盘星,秤物则移准向前,随物轻重而进退之,止可称十斤,该官秤一十六斤”。

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“王”青铜衡(中国国家博物馆藏)

在我国,目前发现的最早的杆秤实物是出土于安徽寿县的“王”青铜衡。据中国国家博物馆网站资料显示,该衡器共有两件,均呈“窄长条形,中部上方有圆形突起,中有一圆形孔,系拴提绳的鼻钮……此衡是以刻线来计算锤到提点的长度(力臂)和被称物品到提点的长度(重臂),然后计算物品的重量,是一种比较准确的测衡器”。由于没有秤砣,它也属于俾斯麦秤。

权衡斗秤与半斤八两:秤的中国意义

对于秤的中国起源,明人王三聘在《古今事物考》中直接把秤与传说中的黄帝联系起来:“《吕氏春秋》曰,黄帝使伶伦,取竹于昆仑之蠏谷,为黄钟之律,而造权衡度量。盖因其所盛轻重之数而生权。以为铢、两、斤、均、石。则秤之始也。”

由于称重极为日常与频繁,所以“称”和“秤”字都出现得很早,在古代也叫“衡器”或“权衡”。民国学者吴承洛在《中国度量衡史》中说:“而‘称’之名,周已有之。《孙子》有‘四曰称’之文。不过古者以‘秤’谓衡法之名,而‘称’‘秤’相通;通以称或秤为衡器之名。汉以后始著,如诸葛亮曰‘我心如秤,不能为人低昂’。《隋志》亦均谓秤,如‘梁陈依古称’是。此后沿名无替,清末始定名为杆称,今仍之。”秤的主要构成是称杆—“衡”和秤砣—“权”,吴承洛也说:“衡权之器,古名曰权,曰衡。权者,重也,称物平施知轻重,是权之为器,为今之秤锤及法马。”

称重的核心在于公正,与秤杆“衡”相比,秤砣“权”在称量中更为要紧,所以秤砣的统一性和标准化对于确保双方公平交易至关重要。《汉书·律历志》中记载:“衡权者,衡,平也,权,重也,衡所以任权而均物平轻重也。其道如底,以见准之正,绳之直,左旋见规,右旋见矩。”显然,掌握了“权”的制定标准,实际上就掌握了社会秩序,从而拥有了权力和权威。

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元代壁画中的称鱼图

古代历朝中央政府都非常重视监督制造并不断校准“权”,以免出现“锤钩为奸,害及黎庶”的严重问题。《唐会要》中多次出现“斗秤”(即校准秤)的记录,如唐初“武德八年(625年)九月敕,诸州斗秤,经太府校之”;再如“开元九年(721年)敕格……京诸司及诸州,各给秤尺,及五尺度斗升合等样,皆铜为之。关市令,诸官私斗尺秤度,每年八月,诣金部太府寺平校”。

据《宋书·律历志》中记载,有感于自五代十国时期以来“权”的标准杂乱无章,宋太宗赵光义就曾下诏“宜令详定称法,著为通规”。这项工作后来由刘承珪负责。经过多年努力,刘承珪在研究总结历代衡器优缺点的基础上,重新校准了权衡基准,并制造了两款精度更高的秤,后人称之为“戥子秤”。

明清时期,戥子秤的制作工艺更为进步,秤杆变得小巧精致,最短的只有五六厘米长;制作材料也越发讲究,有兽骨、乌木、象牙和青铜等。此外,越来越多的戥子秤配备了专门的秤盒。秤杆上的刻度被称为“秤星”,象征着南斗六星、北斗七星及福、禄、寿三星,共计16颗星。这些秤星不仅寓意天人合一,也在不断提醒用秤的商人们“人在称量,天在注视”,称量过程必须公正无私,不可有丝毫偏差。难怪诗人胡弦如此赞美中国的杆秤:“星星落在秤杆上,表明一段木头上有了天象,宇宙的法则正在人间深处滑动。所以,大秤称石头,能压坏山川;小秤称草药,关乎人命。”

有意思的是,中国秤曾长期使用“十六进制”而不是我们熟悉的“十进制”进行计量。历史上,秦始皇统一了度量衡,到《汉书·律历志》中已有“二十四铢为两,十六两为斤”的规定。在1990年我国秤制《计量法》出台前,“半斤八两”不仅是一句流传街巷的俗语,更是人们称重计量的真实表达。

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戥子秤配备的秤盒

官秤出海与戥子秤东游:中国秤的亚洲旅行

随着商品经济的蓬勃发展,我国宋代的杆秤制作技术有了飞速的进步。得益于政府的鼓励与支持,一种能够精确测量更轻小商品的戥子秤应运而生。宋明之际,随着中国与邻近国家交流的日益频繁,戥子秤不仅被来华的欧洲传教士所了解并介绍给西方世界,还以“官秤”的身份远航海外,与亚洲各地的“番秤”进行了深入的交流。此外,戥子秤还通过贸易传入日本,显著提高了当地的称量技术标准。

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