從古到今談“稱量”

現(xiàn)藏于英國倫敦大英博物館內(nèi)的古埃及 《死者之書》 中描述：“我沒有增加天平的重量，我沒有減少鉛錘的重量……”記載展示了用天平稱量死者的“心”的過程。若天平平衡，表示著死 者生前是善良和公正的，“沒有截斷尼羅河水、 沒有偷竊他人財物等等”，死者將可通過正義之神 的審判。天平采用的是典型杠桿式機(jī)構(gòu)的托盤天 平，它將稱量過程和秤的機(jī)構(gòu)又賦予了廣泛和深 厚的倫理及哲學(xué)內(nèi)涵。

人們通過生產(chǎn)活動逐步創(chuàng)造了工具。人們把自己所創(chuàng)造的能夠減輕勞動強(qiáng)度并提高生產(chǎn)效率 的多件實(shí)物的組合體統(tǒng)稱為機(jī)器。機(jī)器是執(zhí)行運(yùn) 動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料與信息， 它是由一些具有各自特點(diǎn)、能夠變換運(yùn)動的基本組合體組成，而那些基本組合體則被定義為“機(jī) 構(gòu)”。狹義的機(jī)構(gòu)由剛性部件構(gòu)成；廣義的機(jī)構(gòu)還 包含了彈性體、聲、光、電、磁、氣、液等媒介。 機(jī)器進(jìn)化的過程依附于零部件的材料變化，由木 材、石材、陶瓷、青銅、鋼鐵到硅、鍺等。

從古代埃及記載的以簡單杠桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成的稱量器具， 到今天以電子器件組成的具有高度智能，適用各 種不同需求的秤，而不難體會到人們創(chuàng)造工具和 其進(jìn)化的過程。 秤是測量及確定物體質(zhì)量的器具，通常以工 作計量器具形式廣泛地應(yīng)用于大、中、小各種物 體質(zhì)量值的計量中。秤的基本原理是利用作用在 剛體上的各力，使剛體處于平衡狀態(tài)，來計量被 稱量物體的質(zhì)量。 以木制或鋼制材料制成的零部件構(gòu)成了工業(yè)革命時期及之后機(jī)器和機(jī)構(gòu)的主體。秤伴隨著生 產(chǎn)力的發(fā)展，在其機(jī)構(gòu)上大致分為杠桿式機(jī)構(gòu)和 連桿式機(jī)構(gòu)兩種。

這就是所謂秤的狹義機(jī)構(gòu)。借助機(jī)器 （儀器），人們的視角進(jìn)入了電子層面，通 過采集彈性體的微觀形變，延伸了人們的感知， 制成了傳感器。在進(jìn)入了信息時代之后，秤的形 式多種多樣，滿足了人們更廣泛的不同需求，即 廣義機(jī)構(gòu)的秤。下面以秤中Z簡單、Z常用的杠 桿原理為例，羅列從“狹義”到“廣義”的演化 過程。