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第24章 计量单位

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姬长卿闭关了。

如今的陈盛泽和玄玉儿,两人的启蒙也基本算是进入正轨。

只是玄玉儿的教育没有教材,所以姬长卿决定闭关,为玄玉儿编写教材。

语文、数学、物理、化学这些课程的教材,编写都需要集中精力,语文还好,物理、化学一类,姬长卿没有丝毫头绪。

小学语文,主要教学生学会汉语拼音,帮助识字、阅读和学习普通话;学会常用汉字2500个左右,掌握常用词语;

学习写毛笔字,养成良好的写字习惯;听人说话,能理解内容;

学会说普通话,能清楚明白地表达意思;阅读程度适合的书报,能理解主要内容,领会中心思想,有一定的速度,养成良好的阅读习惯;

能写简单的记叙文,做到有中心,有条理,内容具体,语句通顺,感情真实,思想健康;能写常用的应用文

书写工整,注意不写错别字;会用常用的标点符号。

但这是他那个时代的教学大纲,姬长卿针对大宋的特点,对其作出了修改调整。

能读会写是基本要求,但在此基础上,姬长卿要求玄玉儿能写论文、文言文。

小学语文教材中,姬长卿编入了这个时代的《韵律》,又加入了常识科普、标点符号,还选择了几篇优秀的古文作为阅读理解。

在数学教材之中,姬长卿将阿拉伯数字排列对应、符号,单位也进行了标准规定。

古代的计量单位过于混乱,汉代的一斤与大宋的一斤出入较大,这导致了各方都可以利用计算差,谋取利益。

大概自夏朝起,华夏文明就以成年男子拇指与中指张开的末端距离作为一尺,相当于我们现在说的一拃。

这样定义出来的一尺是因人而异的,只有在一些工程当中才会制作标尺准绳来控制误差。

不同身高的人的一拃长度分布,单位厘米

这方面精通建造巨型奇观的古埃及走在了前面,在三千多年前就已经制作了已知最早的长度标准物。

埃及人也明白降低误差的重要性,特地选用了质地坚硬的花岗岩做为材料。

只不过长度标准的选取就显得有些任性了,是取法老小臂拐肘处到中指末端的距离,称作腕尺。

虽然选取大众的平均值作为标准会更合理更方便,但不管怎么说埃及人好歹最早规定了全国统一的标准。

而英国人,到了中世纪末期都还在没有一个准确的长度标准。

他们最常用的长度单位英寸,也是整个英制单位的基础之一,最早被定义为拇指的宽度。

后来,英国人也渐渐觉得这种随意的定义会导致“一百个人眼里有一百种英寸”,不利于英国的和谐统一。

于是在1324年,爱德华二世下定决心将一英寸重新定义为一穗大麦上最大的三粒麦子相接的长度。

终于成功地把局面扭转为“一百片麦田里有一万种英寸”。

类似的事情也发生在英尺的定义上。

英尺的英文写法是foot,顾名思义就是一个脚掌的长度,在19世纪以前可以是25厘米到33.5厘米之间的任意长度。

那个年代的“七尺男儿”可以是175厘米的正常身高,也可以是235厘米的恐怖巨人。

德国人很不爽英国人的这种随意,他们想到一个可行的解决办法。

在16世纪的时候,德国人随机找了16个从教堂里出来的男子,测量他们的脚长,把求出的平均脚长,并以此作为英尺的标准。

除此之外,英制单位的混乱还体现在个单位之间的换算关系上。

我们现在用的单位大多都满足一定规律的换算关系,十进制甚至不需要计算就可以很方便地完成换算。

但英国人就没有那么规矩了,他们的英寸、英尺、码是单独定义的。

一英寸是三粒麦子的长度,一英尺是脚的长度,一码是亨利一世国王的鼻尖到指尖的距离。

后来为了方便才凑成了1码=3英尺=36英寸的关系。

这种混乱同样也存在于重量、面积等单位上。

混乱的局面最终是靠法国人终结的。

1790年,法国已经经历了启蒙运动的理性主义思潮,此前依靠人体部位或常见物定义的计量单位已经不能满足时代的需要了。

于是法国科学院建议以地球作为标准物重新定义基本长度单位,以通过巴黎的子午线四分弧长的一千万分之一定义新的长度单位米。

说起来轻巧,可实际测量却并不容易。

法国人花了整整7年的时间才量出了穿过敦刻尔克到巴塞罗那那条子午线的弧长。

并且用铂制作了一根标准米尺作为标准参照物,称作米原器。而这时候英国人甚至还没有给出英尺的标准长度。

制定标准的计量单位,不仅是为了计算方便,同时也有利于科学发展。

姬长卿打算先从重量单位入手,画出了后世科学常用的天平。

天平依据杠杆原理制成,在杠杆的两端各有一小盘,一端放砝码,另一端放要称的物体,杠杆中央装有指针,两端平衡时,两端的质量相等。

根据纸草书的记载,早在公元前1500多年,埃及人就已经使用天平了,还有人说,这个时间还要早,大约在公元前5000年以前。古埃及的天平虽然做的很粗糙,但是已经有了现代天平的轮廓,成为现代天平的雏形。

古代的一种衡器,产生较早,到春秋晚期,天平和砝码的制造技术已经相当精密。以竹片做横梁,丝线为提纽,两端各悬一铜盘。后因天平秤重物比较麻烦,改为“铨”,称量小物时才用天平。

虽然我国古代早就有较为精准的权衡,但做科学实验,计量单位当然是越精准越好。

姬长卿画了草图,陈汉平自然会命人做好,姬长卿所定制的天平是由木制的,它的左右两边则是用绳子束缚着的托盘。

天平制好了,但砝码却是难以精准。

要知道大宋的称是十六进制的,它的一斤却是让姬长卿和无数匠人头疼不已。

科学就是这样,以现有条件,大宋的匠人,只能凭借着自己的技艺,按照姬长卿的要求,一点一点的精准砝码。

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