在巴黎工艺博物馆里,一枚一磅的常衡砝码看起来像是用金属铸成的承诺:这就是一磅。可写在纸上,它的符号比形状更奇怪。“lb”这两个字母来自罗马的 libra,是一道古老痕迹,至今仍附着在一个许多人认为顽固“不公制”的单位上。[1]

国际常衡磅,也就是美国和英国大多数场合中“lb”背后的那个磅,被定义为精确等于 0.45359237 千克。[1]而千克如今是国际单位制的基本单位,最终与若干定义常数相连,因此这个看似古老的磅,其实有着公制且基于物理学的根基。[2]

日常所说的磅,并不是随便哪一种历史上的“磅”。它是国际常衡磅,是一种质量单位,分为 16 个常衡盎司,同时用于英国英制单位和美国惯用单位体系。[1]它的缩写看起来和读音不搭,是因为它继承自 libra;这个罗马单位也出现在短语 libra pondo 中,意思是以 libra 计量的重量。[1]

小小的“lb”正承载着这种奇特之处。英语使用者口头说“pound”,书面却使用来自拉丁语的缩写,并且常常把这个单位看作公制思维普及之前留下的遗物。然而在法律上,现代的磅并不依赖某个独立的实物标准,也不依赖另一套自然标准。国际常衡磅被固定为精确等于 0.45359237 千克。[1]反过来换算,1 千克约等于 2.2046 磅。[2]

带着公制骨架的英制单位

千克位于这套关系的中心。它是国际单位制中的质量基本单位,符号为 kg,等于一千克。[2]它的名称由表示“一千”的公制前缀 kilo 和 gram 组合而成。[2]在现行国际单位制中,千克最终通过三个定义常数来定义,其中包括铯-133 原子的指定跃迁频率。[2]

超市里的秤不会显示铯原子,哑铃架上也不会提到国际单位制。这里的联系不是装饰性的,而是法律和计量学上的。现代测量体系需要能够复现、比较并执行的单位。千克曾经与一个实物标准——国际千克原器——相联系,而人们对该实物质量可能发生变化的担忧,也推动计量学转向以自然常数为基础的定义。[4]

磅正是通过一个数字借用了这种稳定性。它的定义并不是“大约”0.45359237 千克,而是精确等于这么多千克。[1]所以,这个看似老派的单位,出现在食品标签、健身配重片和运输纸箱上,其实锚定在国际单位制所使用的同一个质量单位之上。

质量、重量,以及日常语言中的简化说法

日常用语还模糊了另一条界线。人们会说一个包裹“重”五磅,或一个人“重”180 磅。这里讨论的磅是质量单位,而磅力则是相关但不同的力的单位。[1]千克也遭遇同样的口语化用法:人们常把千克当作重量来说,尽管严格来说,重量是物体受到的重力。[4]

质量属于物体本身。重量则随重力而变化。一个一千克的物体,在微重力环境中的质量和在地球上一样,即使托住它所需的力完全不同。[4]磅质量也属于同一类。重力会如何作用于它,则是另一个问题。

这就是那个熟悉缩写背后悄然发生的反转。磅看起来地方化、古老而实用;千克看起来国际化、抽象而科学。然而每一个合法意义上的磅,都通过一个固定的小数关系与千克牢牢相连。[1]下次当“lb”出现在秤上时,它同时承载着两段历史:字母里有 libra 的痕迹,脚下则是一条精确的公制换算关系。

来源

  1. Pound (mass), Wikipedia
  2. Kilogram, Wikipedia
  3. SI Units - Mass, NIST
  4. Kilogram, chemeurope.com Encyclopedia
  5. Definitions of SI Base Units, NIST