基准、标准的建立

　　度量衡是指统一准确的测量。要达到准确测量的目的，必须有两方面条件作保证，即用法制和技术的手段来保证度量衡单位的统一和量值的准确可靠。度量衡技术包括的范围很广，但建立基准标准是其中重要的一个方面。现代计量科学的基准必须具备以下条件：(1)要求具有很高的“稳定性”。(2)在不同的时间地点都能够具有“复现性”。(3)能够达到很高的“精度”。古代度量衡由于受科学技术水平的限制，在建立基准时是难以达到以上要求的，但早在秦汉时期，已有不少的科学工作者相继努力，作了各方面的探讨，试图寻求各种自然物来建立度量衡的基准了。

　　人们早期的测量借用手脚的长度，如“布手知尺”、“迈步定亩”、“手捧成升”等，由于成年人的身体各部位不会有太大的区别，在建造原始半地穴式房屋或分配谷物时，用这些方法进行测量，其精度尽管粗疏，但只要在使用它的一定范围内具有通用性，也就达到目的了。随着人类生产技术的提高，如果没有一个统一的标准，测量时出现较大误差而反映出来的矛盾便日益突出，并且成为影响准确测量的障碍时，就需要建立相对准确而具有权威性的标准，从而出现了禹“身为度”，即以大禹身体某一部分的长度定为一个长度单位，并且制造出专用的测量器具，这一器具便成为治水工程中唯一的标准了。然而大禹的“尺”只是一件实物样板，如果这件校板丢失、损坏、变化或是改朝换代，都会直接影响这个“量”的存在或继续使用。随着社会的进步，人们开始认识到建立一种自然物作基准的必要性。

　　(1)用自然物定度量衡基准

　　我国古代为建立度量衡基准，始终做着不懈的努力，并且积累了丰富的经验。商代的三支骨尺、牙尺，长度皆在16厘米左右，正好是中等身高人姆指尖至食指尖间一拃的长度，与“布手知尺”相吻合。古代科学工作者深知用人体作长度标准误差很大的道理，因此一直在寻找一种复现性较好的自然物来定义一尺的长度。《淮南子·天文训》中说：“十二粟而当一寸。”《说文》：“十发为程，十程为分。”《孙子算经》：“蚕吐丝为忽，十忽为秒，十秒为毫，十毫为厘，十厘为分。”《易纬通卦验》：“十马尾为一分”等，说法各异，然而都难以和当时的尺度相符，唯《汉书·律历志》记：“以子谷秬黍中者，一黍之广度之……一为一分。”黍和粟都是我国古代主要的粮食作物，粟即小米，古代又称稷，而黍因产量较低，种植面积逐渐缩小，迄今已鲜为人知了。唐以后有人误认为稷即黍之不粘者，元以后又有人误指黍为高粱，皆有误。黍子多为椭圆形，平滑而有光泽，有白色、黄色和褐色三种，我国北方栽培较多，供食用或酿酒。《汉书·律历志》所说的一黍之广度之，即选用中等大小的黍横排，一粒黍的宽度相当于一分之长。