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度量衡﹕美國的一國兩製

(2017-06-11 16:22:35) 下一個

一國兩製在海峽兩岸可不可行?在香港能不能50年不變?這是在美華人的主要話題之一。可是,在美華人大概很少想到,其實我們就生活在一國兩製之中。隻不過,這裏說的不是社會主義和資本主義並存的一國兩製,而是度量衡的「英製」和「公製」。在美國,日常生活和工程技術使用英製,而科學研究使用公製,這樣的一國兩製已有一百多年。

新移民來到美國,最大困難當然是語言。然而,度量衡製也常常造成困擾。曾經有一名工程師,初到美國時,受委托設計一個實驗室。他知道能否站穩腳跟,成敗在此一舉,為此他傾注了大量精力。不料,設計圖交上去剛兩天就被打了回票,說是「看不懂」。原因很簡單,他不明暸美國在工程中使用英尺作為長度單位,他仍舊像在大陸時那樣用米(公尺)作單位,怪不得老美看不懂。他哭笑不得,又花了許多時間,把公尺換算成英尺,總算通過了審查。他感歎地說:「都說美國先進,想不到還有這麽落後的一麵。」

這位工程師的遭遇不是單一事件。在美國駕車,路程用英裏而不是公裏,量身高用英尺和英寸而不是米和厘米﹔稱重東西用磅和盎斯而不是用克;加汽油和買牛奶用加侖和誇脫,而不是公升。氣象報告雖然也用「度」作為溫度單位,但美國用的是華氏溫度,不同於中國大陸和台灣用的攝氏溫度。

為什麽英製和公製兩種度量衡會在美國同時使用?這種「一國兩製」又帶來了什麽樣的後果?

公製 vs. 英製

計量製度為古今中外任何國家所必需。兩千多年前的中國,正值春秋戰國,小國林立、諸候爭霸。他們在自己的勢力範圍內各有一套度量衡,這種混亂局麵阻礙了生產力的發展,也不方便各國民眾互通有無。秦始皇統一中國,也統一了度量衡。秦朝之後,曆朝曆代的度量衡製屢有改變,但是框架仍然沿用秦製。度量衡是我們老祖宗的說法,「度」指的是長度,常用丈、尺、寸為單位;「量」指的是容積,常用鬥、升、合為單位;「衡」指的是重量,常用斤和兩為單位。

綜觀世界曆史,各國度量衡的沿革都經曆了趨向統一的過程。到了近代,隨著航海業的發達,貿易往來大大增加。各國度量衡製不同,給貿易常來了許多不便。大英帝國是當時最強大的國家,殖民地遍布全球。英國使用英製度量衡,它把殖民地擴展到哪裏,就把英製推行到那裏。一時之間,英製成了世界上最具影響力的度量衡製。

大英帝國雖然強力推行英製,無奈這套計量製先天不足,缺點多多。英製的缺點之一,是規定計量單位的隨意性。據說,英製長度單位「碼」是以英國某國王的一步之長來規定的。讓普天下都以英國國王的腳步為準繩,這實在太霸道了,怎能讓別的國家心甘情願地采納?

英製的另一個缺點,是進位製的混亂。各國現在普遍采用十進製,英製卻不是這樣。以長度為例,英製用英裏、碼、英尺和英寸。你知道它們之間的換算關係嗎?1英裏 = 1,760碼﹔1碼 = 3英尺;1英尺= 12英寸。單位之間的進位完全沒有規律,極易造成換算錯誤。

英製的再一個弊病,是計量單位的混亂。同樣是重量單位,英製中有常衡磅和金衡磅之別。前者用於日常生活,後者用於稱重金銀和藥物,二者竟不一樣重﹕1常衡磅 = 1.215金衡磅。再譬如,同樣是長度單位,英製用英裏來測路程,在測水麵距離時,卻又用海裏。

同為強國的法國,也有一套「法製」度量衡。但是法國比較聰明,它明白老祖宗留下來的度量衡製,不可避免存在許多缺點。因此法國不像英國那樣強力推行「法製」,卻致力於創立新的度量衡製。18世紀末,法國首創「公製」度量衡,采用當時認為穩定不變的地球子午線的長度作為標準,規定以通過巴黎的子午線長度的四千萬分之一作為長度單位,定為「米」,又稱「公尺」。公製的容量單位為「升」,等於一立方米的千分之一。公製的質量單位為「千克」,又稱「公斤」,等於攝氏4度時1升純水的質量。

公製度量衡一問世,就顯示出比英製的極大優越性。第一,公製基本單位(例如長度單位「米」)的選取,基於可靠的客觀標準。第二,公製的單位之間,例如長度和質量之間,具有密切的聯係。第三,公製采用十進製,換算方便。自此,世界上就形成英製和公製相互較勁的局麵。

鑒於公製的優越性,1875年,法國、德國、美國、俄羅斯等17個國家的代表在巴黎簽訂條約,承認公製為國際通用的計量製,並成立了國際計量局。該局用非常穩定的鉑銥合金為原料,製造出長度單位「米」的原器和質量單位「千克」的原器,保存在巴黎。

法國創立新的度量衡製,分明是要抗衡英國,卻又不稱為「法製」,而稱之為「公製」,頗有尊王攘夷、天下為公的氣魄。法國人不爭名份,卻把長度和質量單位的原器掌握在自己手中,實在是聰明之舉,不論哪個國家都有求於法國來校正自己的度量衡器具。

同英國相比,法國顯然棋高一著。公製和英製的孰優孰劣和誰勝誰負,至此已成定局。

隨著現代科學技術的發展,人們需要更加準確和精密的計量製度。1960年,第11屆國際計量大會在公製的基礎上,通過了新的單位製,稱之為「國際單位製」,規定了米、千克、秒等七個單位作為基本單位,並對各個基本單位作了更加嚴格的定義。

美國為何一國兩製?

那麽,在兩次世界性的計量製度大變革中,美國的態度是怎樣的呢?無論是1875年的公製,還是1960年的國際單位製,美國都是參與國。事實上,以美國的科技和經濟實力,如果沒有美國的積極參與,新的單位製就難以順利通過。上一世紀通過公製之後,除了英國及其殖民地,許多國家紛紛跟進,采用公製。1960年通過國際單位製之後,各國更是積極響應,就連英聯邦國家也不例外。奇怪的倒是美國,美國不是英聯邦成員國,犯不著堅守英製不放。可是美國在國際間參與新製,在國內卻依然故我地實行英製,形成了一國兩製的奇怪局麵。

美國原來是英國殖民地,當然使用英製度量衡。獨立戰爭推翻了英國的統治,這樣一場偉大的的革命,竟沒有把充滿殖民地色彩的英製度量衡一起革掉,真是匪夷所思。早在美國立國之初,開國元勳傑佛遜總統就提倡廢除英製,實行公製,可是二百多年前的美國人對英國殖民者的這份遺產情有獨鍾,乃至錯失改革良機。19世紀,也有人提出改革度量衡製,但每次都無疾而終。

美國人不是不承認公製的好處,而是顧慮廢英製涉及每個行業每個公司,耗資巨大。進入20世紀,國際貿易更加發達,美國已難以關起門來實行英製了。廢英製改公製的提議在整個20世紀不斷有人提出,但都由於所需經費龐大而沒有實行。總而言之,美國人對這牽一發動全身的計量改製,始終興趣缺缺。

在此我們不妨以中國大陸為例,看看世界各國是怎樣進行度量衡改製的。幾十年前,中國計量製度的混亂在世界上是很突出的:公製已經應用,但並不普及;機械工業用英製;而日常生活則用具有中國特色的「市製」。在市製中,長度用丈、尺、寸﹔重量用斤、兩、錢;土地麵積用畝、分、厘。這種局麵,可以用「一國三製」來形容。小學的數學課要花費大量時間,來教學生們進行單位製之間的換算,這種換算雖說不難,但卻繁瑣費時。例如,一塊麵積為25畝(市製)的田地,問等於多少平方米(公製)?如果不查度量衡換算表,相信許多讀者都要頭皮發麻。

1984年,中國國務院發布命令,以國際單位製作為法定計量單位,規定到1990年年底之前,所有行業都應當完成向國際單位製的過渡。自1991年1月起,一律不允許使用英製和市製。現在的中國大陸,就連中醫中藥這個傳統行業,也舍棄了沿用千年的「兩、錢、分」,而改用符合國際用法的「克」。這不但避免了單位製換算的麻煩,還有利於把中醫中藥推向世界。

許多國家的計量製改革顯示,計量改製必須由中央政府主導,在全國所有領域內限時完成。那麽,美國遲遲不能廢英製,改行公製,原因到底何在?

美國的科學技術發達,許多發明創造都居世界之先,美國的高技術產品暢銷各國。美國人因而堅持在自己的產品上使用英製,別的國家用公製,必須自己去把英製轉換成公製。美國經濟規模龐大,工程設計如果改用公製,所有的工程師和工人都要加以培訓,公司企業必定要付出巨大的成本。在改製的最初階段,由於人們對公製不習慣,可能會發生設計錯誤和施工事故。反對改製的輿論必然要借此興風作浪,使得改製的社會成本大增。

億萬美國人的習慣是巨大的阻礙勢力。美國老百姓從小在英製環境中長大,要在短期內改用公製,當然很難。美國人普遍存在優越感,認為什麽都是美國的好。他們難以承認自己的度量衡製落伍了,不僅比歐洲落後,甚至落後於非洲。許多美國人不願意正視現實,他們寧肯抱殘守缺,繼續使用英製。

美國曆史也不利於度量衡改製,1785年,美國國會通過立法,在密西西比河以西的全部和以東的部分州建立Township土地劃分係統。每個Township為6x6英裏。每個Township又分成36個Section,每個Section為1x1英裏,許多分界線都作了標記。如果改成公製,那麽每個Section就不再是1x1英裏,而成了1.6093x1.6093公裏。不少美國人認為,把這樣「完美的」Township係統改成公製是難以想象的。

度量衡改製必然是全國統一行動,聯邦政府要花費巨額金錢,而這必須得到國會的批準。美國是民主社會,各種利益集團肯定要向議員們遊說,改革法案能否在國會通過,先要打個問號。以上種種原因,使得廢英製改公製,至今沒有實行。

一國兩製的弊端          

度量衡一國兩製,發生了許多麻煩,造成了巨大的損失,下麵便是幾個事例。

首先,度量衡的一國兩製,拖了美國數學教育的後腿。美國數學教育水平不高,一向為人垢病。一個重要的原因,就是計量製度混亂。英製與公製換算的麻煩,對於數學基礎本來就較差的美國學生,無異於雪上加霜。不記得一磅等於多少克者有之﹔告訴他1磅等於453.6克,卻算不出1,000克等於多少磅者也有之。有的學生為身高的換算傷腦筋,不知道怎樣把5英尺11英寸換算成厘米。諸如此類的換算把學生搞得昏頭昏腦,稍有不慎就會出錯。

再者,度量衡的一國兩製,增加了科技交流的困難。在美國稱體重用磅,量身高用英尺和英寸,計算容量用加侖,待撰寫論文時,再轉換成千克、米和升。這分明是自找麻煩,甚至因為換算錯誤而導致結論出了錯。國際科技會議使用國際單位製,這本是常識,但是有的美國科學家在國際會議上也用英製,這好比是雞同鴨講,把其它國家的科學家弄得一頭霧水。

翻開美國的科學雜誌,往往發現英製和公製並存,這在世界上大概是絕無僅有的。如果這作為由英製向公製過渡的措施,倒是可以理解的。然而幾年前,一家權威的美國醫學期刊的編輯先生,竟然鼓吹要在該雜誌上取消公製而獨尊英製,理由是美國醫生習慣使用英製,這真有點逆潮流而動的味道了。還好,這位編輯先生的「高論」遭到許多讀者反對,結果不了了之。

另外一個例子是身體質量指數的計算。美國的肥胖病人越來越多,已成為嚴重的醫學和社會問題。為了簡便地判斷肥胖程度,科學家計算身體質量指數,規定以體重(公斤)除以身高(米)的平方,18.5以下為過瘦,18.5 - 25為正常,25 - 30為過重,30 - 35為肥胖,35以上為嚴重肥胖。若某人體重為85公斤,身高為1.72米,那麽他的身體質量指數就是85 ÷ (1.72 x 1.72) = 28.7,屬於體重過重。在使用公製的國家,身體質量指數的計算很簡單。在美國則不然,必須先把磅換算成公斤,把英尺英寸換算成米,麻煩不說,還容易出錯。讀者不妨計算一下,若某人的體重為185磅,身高為5英尺11英寸,求其身體質量指數。說來難以置信,不少美國醫生見了這樣的計算都要頭腦發脹,他們可全是有醫學博士學位的!

度量衡的一國兩製,如果僅僅帶來一些麻煩,倒也罷了。然而事情沒有這麽簡單,英製與公製並存,終於造成了巨大的損失。1998年12月,美國太空總署(NASA)發射了一枚探測火星氣象的衛星,運行10個月後,這顆衛星於1999年9月23日抵達火星。然而研究人員驚訝地發現,衛星沒有進入預定軌道,卻陷入了火星大氣層,很快就將損毀。NASA的官員經過緊急調查,發現問題居然出在有些資料沒有把英製轉換成公製。

錯誤起自承包部分工程的洛克希德馬丁航天公司。該公司負責提供資料,以便NASA的噴射推進實驗室每天兩次激活小推進器,來調整宇宙飛船的航向。美國企業包括太空工業使用英製,而NASA的噴射推進實驗室使用公製。由於洛克希德馬丁公司的疏忽,沒有把所有的英製都轉換成公製。NASA導航員認定推動小推進器的力是以公製的「牛頓」為單位,不料這些資料卻是以英製的「磅」為單位,結果導致宇宙飛船的航向出現微小偏差。日積月累,終於差之毫厘,失之千裏。這個英製未換算成公製的「小錯誤」造成的損失有多大呢?其它損失不計,單單衛星的造價就高達1億2,500萬美元。納稅人辛辛苦苦繳納的巨額美元,就這樣泡了湯。如果美國有統一的度量衡製,這樣的損失本是可以避免的。

美國何時改製?

有人問,2000年的計算機千年蟲也涉及方方麵麵,既然美國能在短短幾年內耗巨資解決計算機千年蟲,為什麽改革度量衡製竟如此困難,曆時200年不能成功?

個人以為,這二者雖然都是嚴重問題,卻有緩急之別。計算機千年蟲是限時限刻的急症,如果不解決,2000年1月1日必定發作,把計算機係統全都癱瘓掉。因此,美國不得不投入1,000億美元,趕在千禧年之前把計算機千年蟲解決掉。反觀英製度量衡,卻是慢性病,既然已經拖了200年,再拖幾年也過得去。於是美國在度量衡改製上,就這麽得過且過,混一年算一年。

在20世紀,許多使用英製的國家都改行公製,就連英製的老巢英國也不例外。從世界範圍來說,英製已經走入曆史。說來難以相信,時至今日,世界上隻有3個國家仍然沒有廢除英製,它們是非洲的利比裏亞和亞洲的緬甸,還有一個就是美國。利比裏亞和緬甸都是無足輕重的小國,可見美國在計量製度方麵己經成了「孤家寡人」。

不過形勢比人強。世界經濟正在加速趨於一體化,現實迫使美國不得不實行國際單位製,否則美國產品在國際市場上將失去競爭力和銷路。美國最大的貿易夥伴是歐洲聯盟,歐盟要求美國從2000年1月起,所有銷往歐洲的貨物一律使用國際單位製,零售產品上的標誌也必須以國際單位製為準。此舉極大地震撼了美國工商界,後來在美國各大公司的一致要求下,歐盟才同意把這項要求推遲10年執行。

看來這一次美國再也不能對度量衡改革等閑視之、掉以輕心了。國際社會不可能無限期地遷就美國,如果再不大力推動度量衡製的改革,美國的國際貿易必將受到嚴重的不利影響。美國如果不想被國際競爭所淘汰,就必須盡快實行度量衡改製。

美國何時實行計量改製?美國要麽繼續奉行鴕鳥政策,死抱著弊端叢生的英製不放﹔要麽就是盡速推動度量衡製改革。美國度量衡的一國兩製已是積重難返,改革是痛苦的,但不改革絕無出路,美國總統若能大刀闊斧力排眾議,實現度量衡的改革,僅此一條政績,就足以在美國青史留名了。

 

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評論
古龍 回複 悄悄話 當年出國看到美國人用英製,全世界用公製,立刻感覺到美國的傲慢。這英製也代表了美國走下坡的必然性。
秋月冬雪 回複 悄悄話 一直很納悶為什麽美國還在用英製,現在明白了。長見識。
加成 回複 悄悄話 回複 '阿留' 的評論 : 謝謝阿留兄的點評。物理學用cgs製,我所知不多,感謝阿留兄的指正,從一而終為好。
阿留 回複 悄悄話 科學和工程計算應該全部使用國際單位製;老百姓的生活,如做個蛋糕買個麵條什麽的,用英製到也無妨。咱們國內不也論斤、尺、寸嘛。

其實,科學計算裏麵還有更容易產生混淆的地方。比如物理學家一般喜歡用cgs製,這裏麵和SI製的換算也會造成不少問題,尤其是物理學家和工程師共同參與的項目。最容易搞混的是和磁性有關的各種單位,SI製和曆史上一些單位並用,很容易搞錯。無論用什麽單位,都得細心檢查,最好“從一而終”不要中途換算。
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