美式计量单位为啥这么乱？

星巴克的中杯、大杯和超大杯容量分别为355毫升、473毫升和592毫升。为什么是这么奇怪的数字？这些数字换算成美式计量单位，正好是12、16和20盎司。很多人吐槽美国烦琐的单位换算问题，这真的不是重新换算一套单位这么简单的事。1999年美国国家航空航天局发射的火星气候探测者号飞船坠毁，原因就是控制小组搞混了公制和英制，当时探测器上使用的是公制单位中的“牛顿”。但地面人员输入的却是英制单位中的“磅力”，于是价值数亿美元的探测器就这样打了水漂。那这些计量单位到底是怎么来的呢？

公制单位与英制单位

人类从原始时代走到今天，一直遇到同一个问题：怎样将大自然里“不可描述”的东西，转化为可以依靠语言明确表达的东西。在最早的时期，人会拿自己的身体，作为衡量万物的尺度。比如中国春秋时期所谓的“一拃”，大概就是人张开大拇指和中指后，两端的距离，长度大约是20厘米，这被称为“自然单位制”，英制单位也是类似。比如说，英尺写为“Foot”，顾名思义，即为一个人脚掌的长度。而最常用的单位英寸（inc），则被定义为一节大拇指的长度，有一段时期，又被定义为三粒小麦首尾相连的长度。

你能说一个人的脚掌就正好是一节大拇指的十倍长吗？正因为如此，英寸和英尺之间，其实并没有明确的进位关系。这一套农业时代的单位，到了工业化的今天，就已经显得笨拙。但英制单位，仍然在许多地方留下了自己的烙印。就比如枪械的口径，菜谱的分量等。

计量单位的转变率先发生在启蒙运动的中心——法国。1795年，法国政府将法兰西科学院建立的新度量制度推向全社会，这种标准化的计量思想，便正式推广开来。而这不是一件容易的事情，想要推行一种新的计量制度，就需要与整个社会的旧习俗对抗，法国政府为此制定了长达数十年的计划，才逐渐地推进了计量单位的改革。

除了旧习的阻力，公制单位在国际推广上还面临着另一个对手——英国。18—19世纪正是英国如日中天的时候，为了彰显自身的霸权和优越性，英国热衷于在全世界各地，尤其是自己的殖民地推行英制单位，英制单位很快就随着殖民者的脚步传遍了全世界。就在法国要推广国际化公制单位时，英国也针锋相对地推出了自己的“帝国制单位”。帝国制单位在一定程度上将英国乱七八糟的度量制度进行了现代化的改革，并且也建造了作为衡量标准的“标准码”和“标准尺”。

但这些“标准”却不那么标准，比如它将长度单位“码”定义为：在格林尼治所处维度的海平面上，一码等于一座秒摆摆长的1/39.01393；而质量单位“格令”则是：一格令等于一立方英寸水的质量的1/252.458。这些规定的数字之所以这么奇怪，是因为英国人是先射箭再画靶，先制造出了标准原器，然后才测量得出的结果。

也许你会和数字同样很奇怪的公制单位作对比，例如长度单位“米”。但公制单位的定义，是随着测量精度的提升而逐渐完善的。人们测量出了地球的周长，之后对“米”的定义是“通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的一千万分之一”。到了19世纪末，科学家找到了镉（Cd）的红色谱线，发现其具有非常好的清晰度和复现性，于是，开始用光谱线的物理量来定义米的标准。接着，在20世纪70年代，人们对于光速的测量已经十分精确，因此，国际上开始用光速作为衡量米的标准。可以看出，公制单位的定义一直随着科学的脚步与时俱进。

好巧不巧，1834年英国议会失火，保存的几件标准原器被付之一炬，而更尴尬的事情是，想要根据原先的描述精准地“重现”一套新的标准原器几乎不可能。而另一方面，因为公制单位在科学研究上的便利性，英国的科学家也是公制单位的主要推动者和拥护者。随着时间的推移，英国人对自己的这一套帝国单位制，也就不再坚持了。直至今日，英国已经基本完成了公制单位的转化，只是在道路里程、车辆速度等方面仍然会沿用英制。1875年，《米制公约》问世，历史上第一次科学摆脱了国界的限制，理性的思想超越了过去依靠霸权建立的“疆域式度量”，标准化的浪潮在全球兴起并一直延续到今日。

不走寻常路的美国

在18世纪90年代，为了对抗如日中天的大英帝国，谋求独立的美国和当时的法国结成了盟友，所以从政治角度来说，公制单位问世之初就受到了美国政治家的欢迎与认可。可为什么直到今天，美国人还在使用英国那套混乱的单位制度呢？

1790年时任美国国务卿的杰斐逊就建议进行单位度量改革。但是，杰斐逊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标准，比如规定“1英尺=10英寸”等。不过，这个议题在国会来来回回6年，最后被束之高阁。

到了19世纪，轮船与铁路带来了一波又一波的移民，这一时期的美国几乎是在工业化的道路上一刻不停地狂奔，人口和经济几乎每一年都在指数级膨胀。然而，正如大多数移民到了美国之后都说英语一样，源于英式文化的英制单位也成了美国和这批新移民之间为数不多的纽带，为了维持稳定，计量单位的改革始终没能在美国得到进一步的推进。另外，当时的美国正处于经济高速发展的阶段，就应了那句船大难调头的老话，想要推行计量改革，也意味着所有的工厂、生产流水线等全部都得改，显然不现实。

另一方面，科学家始终是推动计量单位改革的主力军。但在19世纪，美国的基础科学水平还显著落后于欧洲，美国要到第二次世界大战后，才逐渐取代欧洲，成为科研的中心。相比于那些能够赚钱的发明研究，对科学的研究根本不是当时的美国在意的东西。因此，公制化的主要推动力量——即科学界，在美国并没有足够的话语权。两相结合，就导致传统计量单位就在美国愈发根深蒂固。

到了20世纪，对公制化的抵制，又伴随着狂热而极端的民族主义一同出现，鼓吹美利坚是“天选之子”，认为美利坚的一切都完美无缺无须改变，美利坚使用的度量制度，更是“天意注定”“上帝赋予”。这在当时产生了很大的影响，美国公制化的进程，于是被又一次耽误了。

1975年，当英国都开始推动公制化进程后，美国的国会也终于出台了一部《公制转换法》，然而，这部法案虽然约束了政府机关，但却并未对民众和工商业界起强制性的作用，整体上就是全凭自愿，既然如此，自然是响应者寥寥。由于改革的难度太大，再加上随后上台的里根总统奉行精简财政的思想，于是到了1982年，这部法案索性就被废止了。

小小的计量单位，其中蕴含着人类对自然的探索和对科学的认知。试想一下，有一天全世界的人都可以在街头巷尾用千克、米讨价还价，而另一边，科学家也在使用同样的单位，探索着宇宙的终极，这何尝不是一种“天下大同”。

（责编：南名俊岳）

传说，法国曾经赠送给美国一套标准的公制单位，结果在半路上船只遭遇风暴，偏航后被海盗截和了，于是导致美国错过了改用公制的最佳机会，因此就有“一场风暴改变了美国”的说法。这个传说的历史版本是这样的：

法国博物学家约瑟夫·董贝，从1788年开始和托马斯·杰斐逊通信，信中，杰斐逊多次邀请董贝前往美国，并请求给他带一套公制度量标准的原型物过去。到了1794年，董贝终于动身，但在路上被英国私掠船袭击，不久后就在囚禁中死去，而他携带的两件度量模型也被海盗卖掉了。其实1794年，就连法国都还没开始推广公制呢，更何谈影响美国呢？