對于數(shù)和量的認(rèn)識是大自然對所有生物的造化，也是人類擁有的本能。人的五官乃至身體的每一部位都有著某種特定的測量能力或者功能。在數(shù)以億萬計的地球生物中，唯有人類能通過大腦把獲得的外來信息加以綜合并形成認(rèn)知，進(jìn)而超越其他物種，用智慧和想象實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造。因此，在人類文明的萌發(fā)和形成過程中，測量就成為了知識出現(xiàn)與升華的源泉。
新疆維吾爾自治區(qū)博物館珍藏著一幅伏羲女媧圖，圖中展示了中國古代神話傳說中人類始祖的形象。畫面中，上方有日，下方有月，伏羲手持矩，女媧手持規(guī)，蛇形下半身互相交繞。伏羲拿著“矩尺”，以“矩”測地；女媧拿著“規(guī)”，以“規(guī)”畫圓，留下了一段持規(guī)開天、掌矩辟地的神奇佳話。類似這樣的圖案，目前在我國許多地方都能看到。它是我國最早有關(guān)計量的記載，反映出測量開啟人們認(rèn)識和改造自然的篇章，宣告了用量分析世界和利用世界時代的來臨。
人類為了生存和發(fā)展，必須認(rèn)識自然、適應(yīng)自然并不斷改造自然。自然界一切現(xiàn)象或存在的物質(zhì)，都可以用“量值”來描述，以量來反映事物的信息?！傲俊睙o所不在，無處不在，無時不在。大量的考古證明，人類對于數(shù)與量的認(rèn)識，可以追溯到原始社會的早期。在那個時期，人們?yōu)榱擞涀∩娅C數(shù)量和生產(chǎn)狀況，會采用結(jié)繩記事和按量估堆的方法。原始人群從天然洞穴里走出來，要靠自己的雙手來建造房屋、制作生產(chǎn)工具、丈量耕作的土地和從事其他生產(chǎn)活動，于是就開始了運(yùn)用工具來延伸人體功能的測量活動。
布手知尺
手捧成升
早期出現(xiàn)的計量單位，或以人體某個部位為準(zhǔn)，或以肉眼對星辰的觀察為準(zhǔn)。比如在我國古代曾一度被人們廣泛使用的測量方法“布手知尺”，就是將人的拇指與食指伸開的距離作為一尺。而“一手之盛謂之溢，兩手謂之掬”，是將人的一只手捧起谷物的多少作為一溢，兩手捧起谷物的多少作為一掬。 早期出現(xiàn)的計量單位，或以人體某個部位為準(zhǔn)，或以肉眼對星辰的觀察為準(zhǔn)。比如在我國古代曾一度被人們廣泛使用的測量方法“布手知尺”，就是將人的拇指與食指伸開的距離作為一尺。而“一手之盛謂之溢，兩手謂之掬”，是將人的一只手捧起谷物的多少作為一溢，兩手捧起谷物的多少作為一掬。 隨著人類文明的出現(xiàn)，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和手工業(yè)之間的分工也逐漸擴(kuò)大，在物資不斷豐富并且出現(xiàn)物資交換的形式后，人們對于長度、容量、重量、時間等“量”的使用就產(chǎn)生了一致性的要求。于是，在那些較早進(jìn)入文明的民族和地區(qū)，出現(xiàn)了能夠被大眾所認(rèn)同的參考測量標(biāo)準(zhǔn)或參照物，而且以“君權(quán)神授”等形式加以神化，讓這個參照物獲得了神權(quán)或王權(quán)的地位和權(quán)威性，并被人們廣泛使用。隨后，度量衡在部落、國家的管理中也應(yīng)運(yùn)而生，并且伴隨農(nóng)耕社會和封建王朝不斷得到發(fā)展，前后歷時達(dá)數(shù)千年之久。 從史前文明時代開始，人們運(yùn)用的自然資源主要是土地。為了安排農(nóng)業(yè)耕作、圍地狩獵、交換糧食、征收稅賦等，就需要丈量土地面積和掌握農(nóng)作物的收成等。從事計量活動是人類社會進(jìn)入文明時代的重要特征之一。這個時期的計量是以經(jīng)驗和權(quán)力為主，通常會把人、谷物、動物或其他自然物體作為測量的標(biāo)準(zhǔn)，多采用直觀的測量方法，去適應(yīng)農(nóng)業(yè)社會對農(nóng)產(chǎn)品和生活用品貿(mào)易的基本需要。當(dāng)時人們對自然界的認(rèn)識還處在懵懂的階段，由于生產(chǎn)力水平低下，對測量準(zhǔn)確性要求也不高。 相傳在遠(yuǎn)古時期，黃帝“設(shè)五量”，有“權(quán)衡、斗斛、尺丈、里步、十百”，簡稱為度、量、衡、里、數(shù)。之后，顓頊利用觀測星辰可以推算出一年的時長，堯命羲和氏族按照日月星辰的運(yùn)動規(guī)律來制定歷法，確定一年為366日。舜在東巡時對各部落氏族使用的日月和四時季節(jié)的歷法進(jìn)行了統(tǒng)一。 我國是較早進(jìn)入農(nóng)耕時代并建立封建制度的國家之一。隨著經(jīng)濟(jì)和社會的不斷發(fā)展，物資交易的規(guī)模不斷擴(kuò)大，人們對測量也不斷提出了新的需求，并且逐漸采用由實(shí)物量具來統(tǒng)一交易的規(guī)則。比如出現(xiàn)的“尺、斗、秤”等計量器具，就是分別對長度、面積（尤其是土地面積）、容積（主要是為確定糧食的數(shù)量）和質(zhì)量（重量）等進(jìn)行統(tǒng)一測量的工具。 我國的春秋戰(zhàn)國時期（公元前770年—公元前221年）正是奴隸社會向封建社會轉(zhuǎn)變的階段，新興地主階級為了獲得其政治權(quán)利，在一些諸侯國掀起了變法運(yùn)動。當(dāng)時經(jīng)濟(jì)較為落后的秦國為了增強(qiáng)實(shí)力，開展了一系列變法改革。其中，最具影響的是“商鞅變法”。 商鞅變法為秦國經(jīng)濟(jì)和軍事實(shí)力的快速發(fā)展提供了重要的政治保障，也為秦始皇統(tǒng)一六國打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。公元前221年，秦始皇發(fā)布了統(tǒng)一度量衡的詔書。這一制度與措施，不僅極大鞏固了秦朝的政權(quán)統(tǒng)治，國家疆土不斷擴(kuò)大，而且被秦朝以后的歷代皇朝所承襲并沿用，給對外經(jīng)濟(jì)和文化交流提供了極大便利，開創(chuàng)了中華民族的千年繁榮昌盛。 除我國以外，世界上的一些古老民族創(chuàng)建度量衡的歷史也十分久遠(yuǎn)。公元前約4000年，在幼發(fā)拉底河和底格里斯河流域（現(xiàn)今伊拉克）有一個叫蘇美爾的國家，被考古界和歷史學(xué)界公認(rèn)為是世界上最早出現(xiàn)的可考證文明。考古中發(fā)現(xiàn)了蘇美爾人繪制的一種量器圖形，該量器被認(rèn)為是人們用來測量谷物、酒等物品的一種容器。在古埃及的象形文字里，很早就出現(xiàn)了“肘尺”的圖形。在公元前2800年—前2300年，古埃及人建造了規(guī)模宏大的金字塔，這種類似天梯的角錐形建筑是用規(guī)整的石塊堆砌的，金字塔的邊長和高度都經(jīng)過了精確測量，不僅規(guī)模龐大且基礎(chǔ)穩(wěn)固。 據(jù)古埃及人的紙草書記載，公元前1500年，甚至還可追溯到更久遠(yuǎn)的年代，古埃及就出現(xiàn)了用于稱重的衡器“天平”。后來，古羅馬人就是按照這種衡器的原理，制作出一端為固定、另一端是通過秤砣移動平衡進(jìn)行稱重的“桿秤”。公元前約140年，古希臘人還制造出一種由30至70個齒輪系統(tǒng)組成的計時器。這種儀器由29個彼此嚙合的銅質(zhì)齒輪和多個刻度盤構(gòu)成，僅相當(dāng)于今天的一個快餐盒大小。
公元前2690年的胡夫統(tǒng)治時期，埃及人建造起了迄今規(guī)模最大的一座金字塔，塔的高度為146.5米，底部為正方形，每邊長500肘尺，相當(dāng)于現(xiàn)在的232米。可見，古埃及人在長度計量的運(yùn)用上已經(jīng)十分成熟和高超。
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