全国真正统一度量衡是在秦始皇统一全国后(前221年),当时秦始皇颁布“一法度衡石丈尺”的诏令,使长度、容积、重量都有了统一的标准。统一后,秦朝的度制以寸、尺、丈、引为单位,以十为进位制度;量制方面以龠、合、升、斗、桶(斛)为单位,也是十进制;衡制方面以铢、两、斤、钧、石为单位,进位是二十四铢为一两,一十六两为一斤,三十斤为一钧,四钧为一石。由于度量衡在使用中受到磨损,产生偏差,秦还明令规定:“仲秋之月,一度量,平权衡,正钧石,齐斗桶”,即每年都要对度量衡进行检验,校正。
中国古代历史文献中最早的“同律度量衡”记载在《尚书·虞书·舜典》中,据传虞舜“巡游天下,封禅於泰山”,经由“协齐月日”,得以“颁示历法,同律度量衡”。当然,舜的“同律度量衡”与秦始皇的“同律度量衡”是不同的。
在交通不便、缺乏可靠的“律准”制作技术的虞舜时代,期望部落首领大范围的颁发固态形式的“律准”,显然缺乏其现实性。但是,国家是可能找到一种“非固态形式”的“律法标准”,以便荒远地区的人民,都能极为方便地找到、并且制作出属于自己的、但却符合统一标准的各种“量具”。这个“量具”就是黄钟标准音。因此,舜的“同律度量衡”,是指在全国范围内统一用乐律标准音来规范度量衡制度。
古琴第一弦(黄钟宫)丝数为9的乘方(81),而竹管黄钟的长度则是9寸(径三分),因此以黄钟定度量衡之法是:
度:黄钟之管长九寸,分作九十段,每段为一分,十分为寸,十寸为尺,十尺为丈,十丈为引。
量:黄钟之管长九寸,径三分,内空可容黍一千二百粒,名曰一龠,十龠为合,十合为升,十升为斗,十斗为斛。
秦始皇和二世诏一斤铜权,重250克
秦铁石权,权身镶嵌铜诏版,重32500克
衡:一黄钟管所容黍(一千二百粒)之重为十二铢(即一百粒黍之重为一铢),二黄钟管所容黍之重(二十四铢)为一两,十六两为斤,三十斤为钧,四钧为石。
度量衡是商品交换的必须工具,又与国家赋税收入有着直接的关系。虽然秦朝统一度量衡的目的在于保证政府的赋税收入,但它对消除各地割据势力的影响,以及促进经济发展、文化交流也起了重要作用。
紫檀乾隆六年工部营造尺
秦代形成的统一的度量衡制度,在西汉得到继承和发展。而三国、两晋,以及南北朝时期,度量衡单位量值又开始经历激烈的变化。之后近1300年时间里,度量衡的修订和管理,在单位量制基本统一的基础上稳步发展,度量衡器具技术进步,种类增多,单位名称和进位关系进一步理顺。到清末光绪二十九年规定以尺、升、两为度量衡的基本单位,终于形成了中国独特的、统一的、科学的度量衡单位制体系。宣统元年(1909),国际权度局制造了营造尺和库平两铂铱合金原器各一件,开始用国际先进计量科学技术对中国古代度量衡进行改造。历经数千年的变革,中国计量不断发展,如今已趋于国际化。