美国常用的“美式单位”有多瞎?要把中国留学生都逼疯

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  在歪果仁眼里,中国人的数学能力已超神。除了数学成绩外,熟背99乘法表就已经足够秒杀一众外国友人,更别说是灵活找零钱这种神技能了。

  但在一件事上,连无坚不摧的中国人都会被击败,那就是美国繁琐的单位换算问题

  

  初到美国,很多人以为语言会是生活的最大障碍。可实际一接触就会发现,弄懂单位之间的换算可比沟通艰难多了。

  

  在世界范围内,存在着两种主要的单位制。一个是国际单位制(International System of Units,缩写为SI,也被称为公制),由7个基本单位以及其他导出单位和辅助单位组成。

  在中国沿用的,便是这套单位系统。而在全球范围内,最普遍采用的自然也是公制。

  

  国际单位制的七个基本单位(千克、米、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉)

  而另一个单位系统,则是起源于英国的英制单位(Imperial units),如英寸、英尺、英里等就属于英制单位。

  

  美式英制单位

  事实上,英制单位这种过时的系统,早已半边身体入土为安——但另一半身体却在美国大地上吆喝着“我还能再活500年”。

  就连英国人自己都放弃了英制单位,用上了与国际接轨的国际单位。但脱胎于英国殖民地的美国,到目前还在为日不落帝国坚守着阵地。所以在美国人的世界里,也充满着各种全世界人民都不熟悉的符号。

  而许多初到美国的外国友人,都要面临着各种单位换算问题。1英寸、1英寸、1码、1英里到底有多长?1盎司、1磅到底有多重?1加仑的油,到底能用多久?而32华氏度是高温预警呢,还是需要防寒警告?

  

  公制和英制使用的世界地图,目前只有美国、利比里亚和缅甸三个国家仍在坚持英制。图源:statista

  
都说入乡随俗,但这真的不是重新记一套单位的事。
一般来说,公制单位我们只需要记住七个基础单位,以及十进制的进位规律,就能得到一目了然的辅助单位。

  但英制单位,却分分钟把强迫症逼死。因为英里、码、英尺、英寸等都有相应的度量衡,所以这些长度单位是没有进位规律可言的。于是也就出现了,1英里=1760码=5280英尺=63360英寸,这种奇葩的关系。

  

  美国公制支持者的吐槽图,为什么公制比英制好?一目了然。图源:reddit

  另外,就算你已经能完全记住所有的英制单位,但到运用时依然会让人崩溃。

  注意请听题,现有一个水池,长为14英尺、宽为15英寸、高为16英尺又1/2英寸,求这个水池能够装下多少加仑的水?

  (给你3分钟得出答案,还没算出来?那就先跳过吧)

  

  为什么英制单位会这么奇怪?我们先看看它是怎么诞生的。

  在科学未启蒙,古人尚不懂得以一个自然的恒定量为标杆的年代,度量衡的意义是非凡的。所谓度量衡,指的是一种用于计算物体长短、容积、轻重的物体的统称。

  只是,人为设计的度量衡并非恒定不变的事物,因此也造成了早期计量单位的混乱。而这种混乱,在19世纪以前是世界性的。

  

  2500年前,古希腊哲学家普洛泰戈拉说,“人是万物的尺度”。而几乎全世界人民,都曾试过用身体的一部分作为标准,测量着世界万物。

  例如,中国人常说的一拃(zha第三声),就是拇指和中指张开时,指端之间长度。但是,人有高矮胖瘦,这样定义出来的长度也是飘忽不定的,误差很大。英制单位,就是在这种混乱大环境下的产物。而且,英制单位的标准也一直在改变,从来没个准。

  

  例如,他们最常用的长度单位英寸(inch),就被定义为一节大拇指的长度。但是在历史上的多个时期,1英寸还会被定义为3个麦粒首尾相连的长度。

  

  英尺的写法为Foot,顾名思义即脚掌长度。但脚掌长度的个人差异就能接近10厘米,混乱和误差是必然的。

  

  你的foot还是姚明的foot?

  而为了较少误差,世界各地人民都尝试着摆脱“一千人有一千种长度”的困境,制作出各种度量衡器。

  例如古埃及人在三千多年前,就制作出了已知最早的长度标准物——腕尺。那是一块以花岗岩为材料的尺子,质地坚硬不易被磨损。

  

  金字塔这么大工程,用身体去丈量自然是行不通的

  但是,在选取长度标准时,它们依然任性的选取了法老臂肘到中指末端的长度,称之为1Cubit。而法老手掌的四指并拢宽度,则为1Palm。而在我国,公元前221也统一了度量衡。

  

  从实用角度来看,这种度量衡制度是最简便的、最直观的。在典型的农业时代,这种单位也算勉强够用。但随着各国之间贸易往来的日渐频繁,以及工业时代的到来,度量衡也越来越不顶用了。

  而计量的转机,就发生在率先完成启蒙运动的法国。要知道,在法国大革命之前,他们也拥有超过800个单位名称,以及让人闻风丧胆的25万种度量标准。

  

  巴黎子午线穿过巴黎天文台

  法国人自己是坐不住了。于是,法国科学院建议以地球为标准物,以通过巴黎的子午线全长的四千万分之一定义为1米。取弧长的四千分之一,法国人也制成了一个标准参照物,被称为“米原器”

  而除了长度单位, 其他重量、时间等单位也获得了各自的标准参照物。如秒为铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。

  

  初代铂制米原器

  到1875年,就有17个成员国在法国的《米制公约》上签名。而米制公约,也正是国际单位制(SI)的前身。现如今,已有将近100个国家和地区完成了国际单位系统的应用。

  此外,国际单位也一直在提高基本单位的精确度。例如,在上世纪80年代,长度单位“米”就完成了量子化定义。今后,“米”不再是地球子午线4千万分之一的长度,而是真空中1/299792458秒所经过的距离,测量精度提了万倍。如今的卫星定位系统GPS能那么准,高度精确的单位系统功劳不浅。

  

  其实,第一批在“米制公约”上签字的国家,就有美国的份。也就是说,美国官方是绝对承认国际单位制的。但落实到日常生活的推广与普及,美国人就没有那么在意了,依然我行我素地公制和英制混用(英制为主)。

  

  例如,早在1790年代初,美国初生不足20年时,时任美国总统杰佛逊就尝试着在英制单位中加入10进制系统,例如将1英尺由2英寸改为10英寸。这比法国宣布采用公制还早了10年。但是国会硬是没有采纳,认为自由价更高。,不该强制大众使用某种单位。

  到现在,两百多年过去了,美国也成了最后一个拒不采用公制的大国。而拖得越久,阻力也就越大。

  

  上世纪初的两位美国计量局官员

  那推广米制有多难?2015年,罗德岛州前州长林肯·查菲在参与大选时,为了击败希拉里获得提名,他提出希望美国将单位转为公。然而大众一致认为他是在吹牛,因为这一提议无异于提出“2020年前在月球建成殖民地”。

  而在历史上,美国也曾无数次拟采用公制,但几乎每次都败下阵来,哪个总统执政都不行。

  

  林肯·查菲

  最讽刺,还是现今美国固守的英制单位,其实已经不是原来的英制单位了。

  这些单位的基准,现在都只能按照公制单位建立。例如,美国的1英寸就只能等于2.54厘米,不再是一节大拇指的长度,也不是3个麦粒首尾相连的长度。而1英尺也只能等于30.48厘米,不再是谁的脚长。

  也就是说,无论在哪个领域都根本不存在严格意义上的英制单位。所以说,这种美式的英制单位,除了换算麻烦以外其本质还是国际单位,就像是脱了裤子放屁。

  

  多种计量制度的并用,必然会带来诸多不必要的麻烦。不说遥远的美国,在中国仍深受单位混用困扰的还有香港地区。

  在殖民地的背景下,香港目前还保留着许多与英制单位。另外,日常生活中大众还会用到公制中国(司马)制三制并行相当混乱

  选港姐报三围时,32又1/2、22、35英寸,让人始终搞不清白这到底是“何等”的好身材(当然, 肉眼还是可以分辨的)。

  

  在买东西时更要注意了,你还会同时遇到(453.59237克)、加仑(3.78541178 升),中国的市斤(500克)、市两(50克),以及年代更加久远的司马斤(600克)、司马两(37.5克)。

  而司马这个单位现在也叫“港称”,其中1司马斤=16司马两,“半斤八两”就是这么来的。而更让人头痛的是,尽管相差了100克,但无论是市斤还是司马斤,大家都会简称为“斤”。

  

  许冠杰的成名曲《半斤八两》

  在计算楼宇面积时,房地产界用的是英制单位。所以,港媒经常报道的千尺豪宅,换算下来也不过九十多平。而在计算容积时,英制“加仑”也是水务署的水费单的常用单位。

  但走到大马路上,就又是另一番景象了,限速标识是公制的,用千米表示。然后你低头一看,如果车是美国车那表盘就又会变成英里,你还得快速换算一下自己到底超没超速。

  

  

  除了日常换算麻烦以外,其实计量单位混用还会招致重大的事故。

  例如,在加拿大还是公制英制混用时,就发生了著名的

  “基米尼滑翔机事件”

  。1983年,加拿大航空143号班机的机长计算好需要加2万千克的燃油。但工作人员却以为把它当成2万磅来计算。

  结果,只加了不到一半油的飞机,飞到一半航程就自动熄火了。所以,飞机只能紧急迫降在附近的基米尼空军基地。因飞机高度太高,速度太快无法直接降落,机长只好决定先滑翔再降落。

  而这也次滑翔,也打破了民航滑翔飞行的世界纪录。

  

  而美国也在混乱的单位上吃过不少瘪。例如,NASA的火星气候探测者号,就因控制小组搞混了公制和英制,直接导致探测器坠毁。当时,探测器上使用的是公制单位中表示力的磅。但地面人员输入的却是英制单位中表示重量的磅。

  于是,斥资3亿美元,且花了一年才从地球飞到火星的探测器就这样打了水漂。这或许就是自由的代价吧。

  Imperial units.Wikipedia

  United States customary units.Wikipedia

  Imperial and US customary measurement systems.Wikipedia

  邱隆,苏红.历史的缺憾——美国采用国际单位的被动和尴尬[J].中国计量,2006(06):45-48.

  李慎安. 计量单位制的发展[J],中国计量,2003( 7) : 36 - 38.

  段宇宁,刘旭红.漫谈国际单位制变革.计量技术[J],2019(5):3-7.

  Ancient Egyptian units of measurement.Wikipedia

  WILLIAM HARRIS.Why Isn't the U.S. on the Metric System?.howstuffworks

  Lily Rothman.The Long, Tortuous History of the U.S. and the Metric System.TIME.2015

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