“您的体温是97.6度,很正常。”在全球都笼罩在新冠肺炎疫情的当下,测体温成为最常见的活动。但如果你突然听到有人说你体温接近100度,还“正常”,你是否会怀疑自己或对方烧糊涂了呢?如果这一幕发生在美国,请大可不必惊慌,因为美国人采用的是一套与全世界格格不入的奇葩温标——华氏温标。
1724年,德国科学家华伦海特进行了一项划时代的实验,他先用自己制成的水银温度计测量了一杯正处于冰点的浓盐水的温度,而后又测量了一下自己妻子的体温,将前者设为0度、后者设为100度,于是华氏温标就出现了。
相比于瑞典科学家摄尔修斯1742年提出的摄氏温标,华氏温标早了18年,正是这个“先驱”的地位,决定了这种温标有太多的局限性。最突出的问题就是,作为该温标的0度和100度标准的临界点十分模糊,浓盐水的冰点是随其浓度不断变化的,而华伦海特妻子的体温更是没个准数。更坑的是,据说这位女士受测当天还有点发低烧,体温接近38摄氏度,这样一来,华伦海特以人的正常体温为100度的初衷也没有达成。
正因如此,连华伦海特自己后来也不得不向后辈摄尔修斯学习,把纯水的冰点温度定为32华氏度,再把标准大气压下水的沸点温度定为212华氏度。但这两个并不规整的数字显然会给计算带来麻烦,尤其是当基于温标的比热容、能量单位被提出后,计算诸如“将一千克水加热升高一华氏度”这样的问题,真的能硬生生逼疯计算者,所以华氏度在18世纪末以后,就迅速地“滚出”了科学圈。
但人算不如天算,谁也没想到这种别扭的温标会在美国意外吃香,并一直被沿用到了今天。最初的原因是华伦海特后来当了英国皇家学会会员,于是英国的温标就采用了华氏度,而作为英国殖民地的美国,也顺理成章地继承了这一度量衡。
其实,美国当时继承的类似英制度量衡还有很多,比如长度单位英里、英寸、英尺,容量单位加仑、品脱、蒲式耳,重量单位磅、盎司。如果你了解了这些单位之间的换算关系,就会发现华氏温标在其中还算比较良心的那个,好歹华伦海特曾经试图把人体温定为100华氏度,而其他英制单位的规定和换算简直“放飞自我”,定的那叫一个随意:比如一英尺等于12英寸,而一英里却等于5280英尺……那么请问,一英里是多少英寸呢?
18世纪正是科学革命的时代,一大批比英制单位更容易换算的公制单位正在欧洲涌现。如果说美国人在当英国小弟的时候不得不接受颇为原始的英制单位体系,独立革命则给了美国摆脱这套体系的机会。只可惜,美国的立国先驱们没有把握好这个机会,他们意识到了公制单位的科学和简便,但却又觉得改度量衡这么大的事,得听全美国人民的意见,于是就搞了次公投。结果可想而知,老百姓可没有那么好的前瞻性,觉得英制单位用惯了,有啥必要改呢?于是英制单位就成了美国的法定度量衡。
1800年,美国第三任总统杰斐逊上台,这位受过系统科学教育的总统非常明白公制单位的必要性,上台后立刻下令成立“公制单位改革委员会”,主导度量衡改革。可惜,这时公制单位改革的机遇已经丧失了,因为美国此时大到州界的测量、军需物资供应,小到民间的土地、房产买卖租赁和供货契约,都已经按照英制单位订立。此时若再改为公制单位,要付出难以想象的代价,杰斐逊和他的支持者们只能望洋兴叹。在之后的两百年中,英制单位随着美国的急速发展与这个国家深度绑定,再无改革的可能了。
曾有人将度量衡问题形象地比喻为“藏在美国鞋里的那粒沙子”——看似不起眼,却每走一步都硌脚。可以想见,随着未来科学技术与人们生活的结合越发紧密,看似不起眼的度量衡问题,一定会给美国人增添越来越多的新麻烦,甚至耽误这个大国的行程。
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