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原來遊標卡尺是中國人發明的,比歐洲早1600多年,現藏博物館

遊標卡尺是一種測量長度、內外徑、深度的量具,對於工業設計來說,遊標卡尺的出現是具有劃時代意義的;在形形色色的計量器具家族中,遊標卡尺作為一種被廣泛使用的高精度測量工具,它是刻線直尺的延伸和拓展。

據英國在1973年出版的《英國百科全書》第10卷402頁,記述遊標卡尺是法國數學家維尼爾?皮爾在1631年發明的。維尼爾?皮爾是一名頗具名氣的數學家,在他的數學專著《新四分圓的結構、利用及特性》中記述了遊標卡尺的結構和原理,而他的名字Vernier變成了英文的游標一詞沿用。

但是這把赫赫有名的遊標卡尺沒有見到,因此有人質疑他是否製成了遊標卡尺。19世紀中葉,美國機械工業快速發展,美國夏普機械有限公司創始人於1985年秋,成功加工出了世界上第一批四把0-4英寸的遊標卡尺,其精度達到了0.001毫米。

但是真正廣泛意義上能實際使用的遊標卡尺是於公元1851年由美國Brown & Sharpe 公司製作出來的,後由德國Masuer兵工廠加以改良製造,是工程上應用最廣的量具。

可是在公元1992年5月在揚州市西北8公里的邗江縣甘泉鄉清理的一座東漢早期磚室墓時,出土了一件震驚世界的物品,這就是青銅遊標卡尺,此銅卡尺由固定尺和活動尺等部件構成,固定尺通長13.3厘米,固定卡爪長5.2厘米、寬0.9厘米、厚0.5厘米。

固定尺上端有魚形柄,長13厘米,中間開一導槽,槽內置一能旋轉調節的導銷,循著導槽左右移動。在活動尺和活動卡爪間接一環形拉手,便於繫繩或抓握。兩個爪相併時,固定尺與活動尺等長。

使用時,將左手握住魚形柄,右手牽動環形拉手,左右拉動,以測工件。用此量具既可測器物的直徑,又可測其深度以及長、寬、厚,均較直尺方便和精確。惜因年代久遠,其固定尺和活動尺上的計量刻度和紀年銘文,已鏽蝕難以辨認。

青銅卡尺與現代遊標卡尺相比較,二者有驚人的相似之處。現代遊標卡尺主要由主尺、固定卡爪、游標架、活動卡爪、游標尺、千分螺絲、滑塊等部分組成,而銅卡尺是由固定尺、固定卡爪、魚形柄、導槽、導銷、組合套、活動尺、活動卡爪、拉手等部分組成。

從組成的主要構件來看,銅卡尺的固定尺和活動尺,即是現代遊標卡尺的主尺和副尺;銅卡尺的組合套、導槽和導銷即是游標架。其主要差距在於:現代遊標卡尺應用微分原理,通過對齊主尺和副尺的兩條刻線,能精確地標出本尺所能測出的精密度,而銅卡尺只能藉助指示線,靠目測估出長度單位「分」以下的數據。

然後經過進一步整理西漢末年至東漢初年(主要是王莽的新朝)的史料文件時,再次有了重大發現,有關王莽新朝始建國元年(公元9年)銅卡尺的記載見於晚清一些著錄上(如吳大澄《權衡度量實驗考》和容庚所編《秦漢金文錄》),共收錄了五件卡尺拓本,可惜原物在動蕩年間就已流散失傳了。

如今僅在中國歷史博物館和北京藝術博物館各收藏一件,它們都有計量刻度和紀年銘文,前者主尺長15.2厘米、卡爪長6.2厘米;後者主尺長15.37厘米、卡爪長6.1厘米,兩者均比揚州出土的銅卡尺略長一些,卡爪則稍短些,其外形、構造和組合部分都相同。

不過上述兩件均系徵集,出土地不明,而江蘇揚州的銅卡尺出土地明確,甘泉鄉姚灣村位於漢廣陵國郡城之西北,這裡曾是兩漢諸侯王、貴族墓群的叢葬區域所在。

基本可以由此確定,中國的遊標卡尺,早在王莽在位時期就已經發明並且批量生產使用了,中國漢代科學技術發達,發明了大量的領先當時世界的先進儀器和器具,如渾天儀、地動儀、水排等,這些圓軸類零件的誕生,都昭示著刻線直尺在中國的誕生。

現在揚州市博物館藏收藏有青銅遊標卡尺;但是至今最早的遊標卡尺,還數收藏於北京國家博物館中的「新莽銅卡尺」,據考證,製造於公元9年,距2000多年。而此物也一直被人認為王莽是「穿越者」的證據。

但是事實真是這樣嗎?其實不見得,早在春秋戰國時期,鍛造工藝就已經極為精湛,尤其是秦國,在商鞅變法後對兵器的要求更是堪稱苛刻,秦人製造的武器,是按照標準化製造的,誤差之小,讓人難以想像。

他們製造的青銅劍,在現代人眼裡,最長只能到60厘米,但秦人製造的青銅劍,竟可以達到100厘米,秦人擁有一種步兵方陣,手持7米長矛,將它端平,靠它很長的優勢刺傷敵兵,秦朝的弩,射程比手槍還遠,是當時世界上最精準的武器,甚至還擁有一套自己的瞄準系統,秦人在作戰時,在沒有短兵相接的時候,就通過秦弩重創敵人的主力。

能如此標準化的系統生產大規模的兵器,如果沒有極為精密的檢測工具,顯然是不太現實的,尤其是秦朝的弩,更是讓後朝都望塵莫及,堪稱第一殺器,假如在秦始皇或者商鞅的墓中發現了類似遊標卡尺的話,是不是會有人說秦始皇或商鞅是「穿越者」呢?

當然,這只是開個玩笑罷了,可笑如今的人寧願相信遊標卡尺是王莽穿越後帶過去的,也不肯相信自己古人的智慧和能力,這種自尊心和自信心的喪失,的確是讓人可悲、可嘆。


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