厘米與秒
人們需要測量長度、計算時間與稱量各種物體。
因此，他們都很熟悉厘米、秒和克。
但是，對於物理學家來說，這些計量單位尤其重要
─在討論大多數物理現象時都必須用到它們。
距離、時間間隔和質量都是物理學中的基本概念，
人們總是盡可能地對他們測量得精準些。
現代的物理儀器可以測量出兩根米尺長度的微小差別，
即使這兩根米尺的長度差小於十億分之一米也能測出來。
可以分辨出百萬分之一秒的時間間隔。
精度非常高的天平能夠測定一粒罌粟籽的質量。
計量技術只是在幾百年之前才開始發展起來的，
人們規定什麼樣的長度和什麼樣的物體質量作為計量單位更是不久之前的事。
為什麼厘米和秒正好選成現在這個樣子？
我們知道，若把厘米或秒選的稍長或稍短一點，這是沒多大關係的。
計量單位應當便於使用─我們對於計量單位沒有更多的要求。
如果計量單位隨手可取，那是再好不過的了。
最簡單的辦法是用人的手本身作計量單位。
古時候人們用的就是這種方法，
某些計量單位的名稱就證明了這一點。
例如，“肘”表示伸開五指時，從肘部到中指尖的長度。
“英寸”表示大姆指根部的寬度。
腳也被用來當作計量單位，
長度單位英尺就是用腳(foot)定名的。
一英尺長就是一腳長(英文foot的意思就是腳)。
雖然這些計量單位隨時可得，使用方便，
但他們的缺點是顯而易見的。每個人的手和腳差別太大，
若用它們作計量單位，難免引起糾紛。
隨著貿易的發展，產生了商定計量單位的必要性。
首先是在個別市場內部，繼而在整個城市內部，再後在全國，
最後在全世界範圍內確定了長度與質量的標準。
標準─這是用作比對的計量單位，例如直尺與砝碼。
國家妥善低保存著標準。其他的直尺與砝碼都應當準確的依據標準而製作。
在沙俄時代，
重量與長度的主要計量單位(它們分別被稱為俄磅和俄尺)
最初是在1747年製成的。
到十九世紀，對於測量精度的要求提高了，
因而這些標準就顯得不完善了。
在門捷列夫領導下，製作精確“標準”的複雜而責任重大的工作完成。
這位偉大的化學家認為建立精確的計量單位具有重大意義。
在他的首創下，十九世紀末建立了計量總局。
在計量總局裡保存著“標準”，並製作了它們的複製品。
有些距離要用較大的單位表示，而另一些距離則要用較小的單位表示。
的確，我們不會用厘米來表示從莫斯科到列寧格勒的距離；
也不會用克來表示一段鐵路路軌的質量。
因為，人們在大的計量單位和小的計量單位之間規定了一定的關係。
眾所皆知，在我們經常使用的單位制裡，
大的計量單位與小的計量單位之間的差別往往乘10倍、100倍、1000倍的關係，
總之，往往為10的乘方倍。
這種形式非常方便，易於計算。
但是，並非在所有的國家都採用這種方便的單位制。
雖然米制具有明顯的優越性，
但是，迄今為止，在英國和美國仍很少使用米、厘米、千米，
也很少使用克或千克。
在十七世紀出現了一種想法，
即希望選擇一種自然界原來就有的、千百年都不會變化的標準。
1644年惠更斯建議選取這樣的擺長為長度單位，
這個擺擺動一次的時間剛好是一秒鐘。
大約經過一百年以後，1771年又有人建議，
把自由落體在第一秒內落下的距離作為長度單位。
但是這兩個方案都很不方便，都沒有被採納。
為了能提出現代的計量單位─千克與米，需要有一次革命。
千克與米正是在偉大的法國革命中產生的。
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