在200多年前，影响整个人类的计量单位“米”的确定，其背后有着怎样的坎坷和神奇，专家断言，影响深远的米制在节省人力方面的巨大作用甚至超过了蒸汽机。然而，变革的不彻底，甚至导致了1999年美国的火星探测器发射的重大失败。回顾历史，去重新认识，感知我们已习以为常的“万物之尺”。

大革命时期的法国动荡不安，天文学家得朗布尔和梅尚却在此时奉法国科学院之命测量敦克尔克至巴塞罗那之间得子午弧，以确定现在国际上通用的计量单位“米”的长度，而本来预计几个月完成的测量却因各种原因持续了整整七年时间。

在200多年前，影响整个人类的计量单位“米”的确定，其背后有着怎样的坎坷和神奇，专家断言，影响深远的米制在节省人力方面的巨大作用甚至超过了蒸气机。然而，变革的不彻底，甚至导致了1999年美国的火星探测发射的重大失败，更令人惊讶的是，“米”的长度值是错误的。原来，梅尚曾擅自更改了他在巴塞罗那的测量中存在的误差。在全球普及米制的过程中德朗布尔才发现这一事实，他不得不面临两难的选择：是继续掩藏错误，还是勇敢地说出真想？

本书不仅披露了测量史上一个不为人知的秘密，同时还向科学家们提出了一个难题：人类是否可以在错误的基础上继续探寻真理？回顾历史，去重新认识，感知我们已习以为常的“万物之尺”。

本书首次披露了200年来米制确立存在惊人误差，真实重现动荡历史丈量地球的艰辛历程。

人物表

序言

第一章 德朗布尔：向北进发的天文学家

第二章 梅尚：向南进发的天文学家

第三章 革命的米制，米制的革命

第四章 滑向误差深渊：梅尚难返菇伊要塞

第五章 搏击革命狂潮的科学家

第六章 从荣耀之巅到绝望之谷

第七章 主角缺席的巴黎会合

第八章 最后的三角测量，隐藏的惊人错误

第九章 科学王国统一之梦

第十章 断裂的子午线，永恒的万物之尺

第十一章 抱憾黄泉的梅尚和沉没不言的德朗布尔

第十二章 米制全球，全球米制

后记

梅尚出生于1744年8月16日。父亲是拉昂一个小镇上的泥瓦匠，因家贫被迫放弃学业教书谋生。在拉朗德的提携下，梅尚成了科学院院士和《天象知识》的总编辑；参加法英测量队对巴黎天文台至格林威治天文台之间经线的长度进行测量，使梅尚的事业达到了顶峰；1792年6月，梅尚受命离开巴黎开始测量，他预计7个月后就会回到这座城市，没想到一去整整7年。

根据《米制的创立》记载，梅尚于1792年6月25日带领两名助手驾驶特制的马车从巴黎出发。车上装载着他们等了很长时间才收到的科学仪器。经过几年的耽搁，测量队终于上路了。

1792年1月，勒努瓦的测量仪终于制作完成并交付使用，梅尚将于春天离开巴黎。

4月，法国外交部与西班牙政府就测量达成全面合作。

5月，梅尚通知西班牙将于6月10日离开巴黎。但梅尚显然不打算那么快就动身。

6月9日，梅尚声称他将于6月21日离开巴黎。可直到6月23日，梅尚才说，他准备第二天一早就走。随着时间一天天地过去，主管测量的部长威胁他说由于政府打算重新考虑测量的成本，这次测量很可能被取消。

但是，在6月25日即据德朗布尔称梅尚离开巴黎后的3天，梅尚还呆在巴黎。

6月28日，一名公证员来到梅尚位于巴黎天文台的寓所，为"作为科学院专员即将离开巴黎前往西班牙巴塞罗那测量子午弧长度"的公民梅尚的妻子授予委托书，说明在梅尚外出测量期间代领薪俸，处理财务，并可以在她认为适当的情况下处置双方共同的财产。

尽管授予委托书的日期并不重要，但是梅尚出发的确切日期却关系重大。对于天文学家来说，时间是非常神圣的。天文事件的精确时刻是天文学家赖以研究的依据。那么，德朗布尔为什么要在这个轻易

P24可以证明的小事上撒谎呢？归根结底在于，当时许多著名的天文学家都居住在巴黎天文台。在那里梅尚被淹没在他们的光辉中，地位无足轻重。奇怪的是，德朗布尔发表在《米制的创立》上的另一个谎言向我们揭示了答案所在。他在书中暗示，他开始测量的第一天是6月26日，即声称梅尚出发后的一天。但德朗布尔在他的笔记中却说他早在6月24日就开始为测量站选址了，而这本笔记正是德朗布尔据以编写《米制的创立》的参考资料。

这两个谎言虽不足以敲定梅尚出发的确切时间，却告诉了我们为什么德朗布尔要在此事上撒谎。一天之差实际上涉及到一个资历问题。梅尚和德朗布尔两人的岁数差不多。梅尚47岁，德朗布尔42岁。但梅尚加入科学院已有10年，并且早于德朗布尔被科学院指定为测量专员，让梅尚早一天出发体现了德朗布尔对梅尚的尊重和他在测量队中的地位。这种从细微处体现高下之分不仅在法国旧体制时期如此，即便在当今，人们也是按资历高低和名气大小论资排辈。

我们在这里花费篇幅谈论梅尚出发的确切时间无非是想说明，背负着精确测量地球子午弧使命的测量队不应该一开始就疑云重重，尤其是他们的测量关系到全世界通用的米的确定。梅尚离开巴黎时预计7个月后就会回到这座城市，没想到一去整整7年！

当然，以上不能说明梅尚为什么一再推迟行期。他是怀疑自己没有能力在那个动荡的时代完成艰巨的测量任务吗？不然，从1789年法国大革命爆发以来，无论时局多么乱，多么恐怖，梅尚都能从容地保持镇定，不为所动。巴士底狱攻克后两天，300名群众手持武器冲进天文台搜索里面是否藏有武器、弹药和食品。他们闯进梅尚的私人住所，恐吓他的妻子，强迫卡西尼带他们穿过迷宫似的地下室，在那里搜出一架厨房用的烤肉器，除此之外再无其他致命物了。但是，这些被卡西尼称作"堂吉诃德式的人物"还是把天文台的铅制屋顶拆了下来，以便拿去做步枪子弹。不久以后，梅尚就被征召入伍维持巴黎的秩序。

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1792年6月，正当君主制行将在法国完结，人们开始考虑如何开创平等而自由的社会之时，两位天文学家分别从巴黎出发，沿两个相反的方向开始了人类历史上一次伟大的科学探索。

这两位天文学家，一位是博学的让-巴蒂斯特-约瑟夫·德朗布尔，另一位是行事审慎的皮埃尔-弗朗索瓦-安德烈·梅尚。他们每人各带一名经验丰富的助手，随身携带装有当时最先进科学仪器的行李箱，分头从巴黎出发，沿南北方向测量敦克尔克（Dunkerque）至巴塞罗纳（Barcelona）之间子午弧的长度-德朗布尔负责巴黎至敦克尔克的测量，梅尚负责巴黎至巴塞罗纳的测量。他们希望根据此次测量的结果计算出北极至赤道之间的长度，将这段长度的千万分之一确定为一个新的计量单位-“米”，从而制定出一个世界通用的计量标准。

地球是永恒不变的，因而采自地球长度的米制也将永恒不变，正如地球属于人类，米制也将属于世界上各个国家和地区的人民。用德朗布尔和梅尚的同事，数学家、社会学家、乐观主义者孔多塞的话来说-“米制属于所有人和所有时代”。科学是推动人类思想进步的革命性力量，但科学也是从历史中产生的，它潜移默化地改变着人们的日常行为。测量在人们的生活中无处不在，人们用它来交流精确的信息，计量买卖的物品。但是，正是这种普遍性使得计量成为了人们视野中的一个盲点。通常，大家都是根据某套标准进行计量。这套标准以大家公认的假设为基础，并没有充分的论证和依据。因此，千百年来人们总是想当然地采用计量单位，将计量视为再平常不过的事情。

不过，人们仍然将计量视为公平交易的象征，这也是为什么天平标尺普遍成为象征公平的原因。正如《旧约》上所说：“汝等不可在判别、计量基准、称量或度量时有不公之心，应当有精确的天平、砝码、伊法和赫因。”人类的计量方法代表着人类文明的程度和价值观（伊法是古希伯来人的干量单位；赫因是古代希伯来人的液量单位，约相当于1.5加仑-译者注）。

米制的创立者们非常清楚这一点，他们都是启蒙运动时期的卓越的科学家和思想家，笃信并宣扬"理性是世界的主宰".然而这些在当时以研究自然著称的学者们既有进步的一面，也有保守的一面。当然，与其说他们的思想带有两面性，不如说他们所在的时代具有两面性，因为法国大革命本身便承担着冲破旧体制和创建新时代的双重历史使命。

在18世纪，不仅各个国家的计量单位不一样，甚至国内各个地区的计量单位也各不相同。现实生活中重量和计量单位的不统一令米制的创立者们深感震惊。而这种不统一不仅阻碍了人们之间的信息交流和贸易往来，非常不利于国家的管理，科学家们也很难将自己的成果与同事比较。一个在大革命前夕旅行经过法国的英国人被这种混乱的局面搞得痛苦不堪。他抱怨说：“法国计量单位的混乱简直令人难以想像，不仅各个省不同，而且连各个地区，各个镇都不同……”据当时有关人士估计，法国旧政府采用的重量和计量单位多达25万个，名称大约有800多种。

为方便信息交流和贸易往来，米制的创立者们设想用一种具有普遍性的计量语言来整顿这种混乱局面。这种计量语言应该具有内在的合理性，保持着与地球天然的联系。但是，如果没有法国大革命，科学家们的这一计划恐怕到现在仍然是空中楼阁-正是法国大革命前所未有的狂热气氛为科学家们提供了斩断传统束缚，开创新世界的难得机会。

正如法国大革命宣称"天赋人权"一样，米制的创立者们也宣称，米制属于每一个人。为了不使这种计量单位只被看作是某一团体或国家所创，米制的创立者们决定对地球进行测量，根据测量结果确定最终的计量单位。

德朗布尔和梅尚花费了7年时间沿巴黎所在的经线采集地球曲面的数据-他们先从巴黎出发分别到达北面的敦克尔克和南面的巴塞罗纳，然后沿来路往回走进行测量，为此，一路上他们不得不爬上大教堂的尖顶，翻越火山丘，甚至在断头台上进行测量。因此，他们遇到了很多怀疑的目光和阻挠-地球就在脚下转动，你怎么测量呢？城镇的计量单位那么混乱，你怎么去统一呢？你怎么改变人们原来使用的习以为常的计量单位的标准呢？现在的形势适合做这种事情吗？

7年后，这两位天文学家在法国南部要塞卡尔卡松尼会合，之后返回巴黎，在国际委员会第一次国际科学会议上公布了他们的测量结果，并据此制成世界上第一根米原器-铂杆。在法国大革命社会剧变的中期，这无疑标志着一场巨大的胜利：科学创造了永恒。当时法国的统治者拿破仑·波拿巴对德朗布尔和梅尚的工作成果表示了认可。他预言：“征服只是暂时的，而测量事业将永恒。”不错，在后来的200年中，尽管人类的战争不断，而米制却成为了永恒的万物之尺。如今，米制已广泛用于高科技通信技术、前沿科学、机械制造和世界经济。由于米制使世界经济和贸易一体化成为了可能，旧的计量单位渐渐退出了历史舞台。但奇怪的是，世界上一些发达国家却例外-托马斯·杰斐逊（Thomas Jefferson）未能说服美国国会继法国之后采用米制，而且后来的每一位改革者几乎都遭遇到了同样的命运。美国第六任总统约翰·昆西·亚当斯（John Quincy Adams）称：米制是自印刷机以来人类最伟大的一项发明，它在节省人力方面的巨大作用甚至将超过蒸汽机。但当问及美国是否应采用米制时，这位对米制予以高度评价的人士却提出了反对意见。直到最近几年，美国制造商们才开始在机器中采用米制单位，只有少数有志之士意识到，在全球经济的压力下，米制最终将在美国普及开来，悄无声息地代替美国原有的计量单位。

而且，这场很不彻底的变革带来了一些颇令人尴尬的事情。最有代表性的就是1999年美国人发射火星气候探测器（Mars Climate Orbiter）的失败。美国国家航空航天局对卫星故障的调查发现，一组工程师采用的是传统的美国单位，而另一组采用的是米制单位，结果轨道误差相差60英里，损失1.25亿美元。而在200年前的法国大革命时期，科学家们创立米制正是要避免产生这种令人扼腕的悲剧。他们的初衷之一就是要方便科学家、工程师以及管理者们进行交流。当然，他们还怀有更远大的抱负-希望通过米制将法国甚至全世界建成为一个信息通畅和贸易自由的市场。

如今，他们的理想似乎正在变为现实，全世界大约90%的人口都在使用米制，米的普及成为了全球一体化的象征。但是米制的普及经历了非常漫长而艰辛的过程。乌托邦主义的一个根本性谬误就是认为每个人都希望生活在理想社会，这是不切实际的。法国不仅是第一个发明米制的国家，也是第一个抵制米制的国家。米制问世后数十年间，普通大众对它嗤之以鼻，地方计量单位照用不误，经济仍然按老样子运转。拿破仑曾经非常景仰这些主张全球化的思想者们，但是当他迫于国内自下而上的压力在侵略俄罗斯前夕返回巴黎时，却嘲笑他们道：“它不能给4 000万法国人民带来幸福，他们只想让这个世界为他们服务。”而事实是，直到19世纪中期法国才开始接受米制。即便如此，到了20世纪还有很多的地方仍然在使用旧的计量单位。米制的普及还将花费无数人的心血，人类可能还将继续为此付出代价，正如当年它诞生时的法国大革命一样，充满了艰辛与波折。

然而，有一点是米制的拥护者和反对者们都不知道的：米制的背后隐藏着一个误差，它一直存在于人们在其后制定的种种关于米的定义当中。而据我所知，唯一知道米制误差全部情况的人只有两个，那就是德朗布尔和梅尚。

德朗布尔于1798年早春测量的默伦基线就是现存的6号国道。这条路段穿过默伦后朝东北方向向巴黎延伸大约30英里。1882年，一队法国大地测量学家重返默伦。他们查看了德朗布尔当年在基线两端设立的石锥，重新对其进行了修整以纪念德朗布尔的功绩。但是大地测量学家们有意回避重测基线长度，万一测出的结果对档案米不利怎么办?他们只是根据三角测量间接计算丫基线长度，结果发现与德朗布尔的长度只有1厘米之差，也就是说与10公里即6英里的基线长度比起来，误差只有0.0001％。无论科学从18世纪以来取得了多么惊人的进步，我们都有理由为德朗布尔和梅尚当年达到的精确度感到惊叹，并且感谢他们在有意无意之中教会了我们如何正确看待误差。

人们常说，现代科学“破除”了人类对自然的迷信，揭开了神鬼道德等虚伪的面纱。自然不过是一架至为精密的机器。只要是科学都必须经得起反复的检验和证明。但是，虽然科学破除了人类对自然的迷信，却很难破除对自身的迷信。在追求精确的过程中，学者们发现误差是难免的。解决误差意味着学者们要用探索自然的客观态度对待自身的不足。于是，科学呼唤正直诚实的品质。人类创立了一套关于误差控制的伦理道德以保障科学结果的正确性。科学往往与个人的名誉相连；声望是一个科学家最珍视的财富。但是现在，科学界的同行们可以用客观的方法对对方的结论予以客观的评价，误差成为由时间来解决的问题，而不再轻易诉诸于道德。

今天，为纪念德朗布尔竖立在默伦的角锥已经在一场交通事故中被毁。米制改变了世界，世界反过来改变法国。尤其是农村地区发生了翻天覆地的变化。记载着法国斑驳历史的6号国道一如旧体制时期修建的那样笔直地伸向远方。它跨过默伦有着中世纪建筑的市巾心，经过19世纪砖瓦结构的哥特式风格的学校和慈善医院，穿过沿路破旧的小酒馆和加油站，直插装饰着欧盟成员国旗帜的绿草如茵的环形交叉路口。清晨，当我骑车从这里离开默伦的时候，看见扎瓦塔马戏团的车队在这里搭起帐篷，三头印度像在路边悠闲地吃着青草。环形交叉路口的远处是综合购物区，宝马汽车(BWM)特许经销商、法国的家具类特级超市康福拉玛(conforama)和销售家具、浴室瓷砖等日用品百货商店云集于此。这种景象在法国各大省市城镇的郊外都能看到。巴黎媒体抱怨说这都是“全球化的”结果，但是全欧洲最喜欢在超市购物的国民正是法国人。

沿6号线穿过购物区，景象为之一变。如绿波翻滚的葡萄园被阳光涂上了一层金黄色。起伏的田野朝植有两排悬铃木的路边涌来。或许这就是德朗布尔当年为了观测远方标志修剪过的600棵悬铃木吧?空旷的田野中矗立着一座老旧的小旅馆。旅馆的名字“里昂邮件抢劫案”，取自1796年即德朗布尔测量前两年发生在这里的一桩邮件抢劫案。

然后6号线拐了一个急弯，穿过A5快车道，沿“巴黎一里昂”TGV高速列车道向前延伸。在铁路线和公路线的三叉口有一个工业园，每天液念空气和其他高科技产品源源不断地从这里运往世界各地。当来到A5快车道的另…侧时，6号线恢复成原来的卵石路面。道路收缩变窄。穿过古老的利叵塞特村，即是德朗布尔当年测量的终点。利厄塞特村离巴黎较远，若乘火车需要一个小时。利厄塞特村中心有一座小教堂、一家比萨店和一家阿拉伯人开的杂货店。居住这里的人们大多来自北非。当我经过这里时，一群小孩正在原野里踢足球。他们围着我的自行车问这问那。我问他们生活怎样，他们笑着说这里很穷。

200年来，法国发生了巨大变化。法国产品涌向世界各地，各国产品涌入法国。虽然米制将世界更加紧密地联系在一起，但是法国的语言和文化仍然异彩纷呈。

当初米制的创立者认为人类的思想和行为首先是因其对外在环境的认识和体验形成的。他们想让人民能够对自身的经济利益进行准确评估，否则自由无从谈起。他们认为只有教会人民理性、科学地对待物质世界，人民才会变得理性、科学。他们期望通过米制塑造新一代公民，正如我们期望通过互联网使信息时代的人们明白什么是政治美德。他门的目标是使生产力成为衡量经济发展的尺度，从而转化成商品的价格。他们的远见卓识获得了成功。2002年，继米制之后，欧元再次传遍欧洲。价格仿佛成为衡量万物价值的最终尺度。

但是，即便是全球市场，也是社会制度和欲望影响下的产物。正如德朗布尔和梅尚在测量中向人类揭示的那样；现代测量同样要受到个人智慧、热情以及具体时间和地点的影响。因此，人类终究逃不出2500年前希腊哲学家普罗塔哥拉(Protagoras)的格言：“人类是衡量万物的标准。”

　一段展现人类智慧的科学技术史和文明史，人类思想探索的传奇。——《出版家周刊》（Publishers Weekly）

这是一部文笔精湛的历史类探险小说，仿佛用经线穿起的《双城记》，是堂吉诃德式的浪漫主义壮举。——《周日泰晤士报》（The Sunday Times）