在歪果仁眼里，中国人的数学能力已超神。除了数学成绩外，熟背99乘法表就已经足够秒杀一众外国友人，更别说是灵活找零钱这种神技能了。

但在一件事上，连无坚不摧的中国人都会被击败，那就是繁琐的单位换算问题。

初到美国，很多人以为语言会是生活的最大障碍。可实际一接触就会发现，弄懂单位之间的换算可比沟通艰难多了。

在世界范围内，存在着两种主要的单位制。一个是国际单位制（International System of Units，缩写为SI，也被称为公制），由7个基本单位以及其他导出单位和辅助单位组成。

在中国沿用的，便是这套单位系统。而在全球范围内，最普遍采用的自然也是公制。

▲国际单位制的七个基本单位（千克、米、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉）

而另一个单位系统，则是起源于英国的英制单位（Imperial units），如英寸、英尺、英里等就属于英制单位。

令人抓狂的美式英制单位

初到美国的外国友人，都要面临着各种单位换算问题。1英寸、1英寸、1码、1英里到底有多长？1盎司、1磅到底有多重？1加仑的油，到底能用多久？而32华氏度是高温预警呢，还是需要防寒警告？

都说入乡随俗，但这真的不是重新记一套单位的事。

一般来说，公制单位我们只需要记住七个基础单位，以及十进制的进位规律，就能得到一目了然的辅助单位。例如：

1千米=103米=104分米=105厘米=106毫米=109微米=1012纳米，多么工整漂亮，引起极度舒适。

但英制单位，却分分钟把强迫症逼死。因为英里、码、英尺、英寸等都有相应的度量衡，所以这些长度单位是没有进位规律可言的。于是也就出现了，1英里=1760码=5280英尺=63360英寸，这种奇葩的关系。

▲美国公制支持者的吐槽图，为什么公制比英制好？一目了然。图源：reddit

另外，就算你已经能完全记住所有的英制单位，但到运用时依然会让人崩溃。

注意请听题：

现有一个水池，长为14英尺、宽为15英寸、高为16英尺又1/2英寸，求这个水池能够装下多少加仑的水？

（给你3分钟得出答案，还没算出来？那就先跳过吧）

为什么英制单位会这么奇怪？

我们先看看它是怎么诞生的。

在科学未启蒙，古人尚不懂得以一个自然的恒定量为标杆的年代，度量衡的意义是非凡的。所谓度量衡，指的是一种用于计算物体长短、容积、轻重的物体的统称。

只是，人为设计的度量衡并非恒定不变的事物，因此也造成了早期计量单位的混乱。而这种混乱，在19世纪以前是世界性的。

2500年前，古希腊哲学家普洛泰戈拉说，“人是万物的尺度”。而几乎全世界人民，都曾试过用身体的一部分作为标准，测量着世界万物。

例如，中国人常说的一拃（zha第三声），就是拇指和中指张开时，指端之间长度。但是，人有高矮胖瘦，这样定义出来的长度也是飘忽不定的，误差很大。英制单位，就是在这种混乱大环境下的产物。而且，英制单位的标准也一直在改变，从来没个准。

例如，

他们最常用的长度单位英寸（inch），就被定义为一节大拇指的长度。但是在历史上的多个时期，1英寸还会被定义为3个麦粒首尾相连的长度。

英尺的写法为Foot，顾名思义即脚掌长度。但脚掌长度的个人差异就能接近10厘米，混乱和误差是必然的。

你的foot还是姚明的foot？

而为了较少误差，世界各地人民都尝试着摆脱“一千人有一千种长度”的困境，制作出各种度量衡器。

例如古埃及人在三千多年前，就制作出了已知最早的长度标准物——腕尺。那是一块以花岗岩为材料的尺子，质地坚硬不易被磨损。

▲金字塔这么大工程，用身体去丈量自然是行不通的

但是，在选取长度标准时，它们依然任性的选取了法老臂肘到中指末端的长度，称之为1Cubit。而法老手掌的四指并拢宽度，则为1Palm。而在我国，公元前221也统一了度量衡。

从实用角度来看，这种度量衡制度是最简便的、最直观的。在典型的农业时代，这种单位也算勉强够用。但随着各国之间贸易往来的日渐频繁，以及工业时代的到来，度量衡也越来越不顶用了。

而计量的转机，就发生在率先完成启蒙运动的法国。要知道，在法国大革命之前，他们也拥有超过800个单位名称，以及让人闻风丧胆的25万种度量标准。

▲巴黎子午线穿过巴黎天文台

法国人自己是坐不住了。于是，法国科学院建议以地球为标准物，以通过巴黎的子午线全长的四千万分之一，定义为1米。取弧长的四千分之一，法国人也制成了一个标准参照物，被称为“米原器”。

而除了长度单位， 其他重量、时间等单位也获得了各自的标准参照物。如秒为铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。

▲初代铂制米原器

到1875年，就有17个成员国在法国的《米制公约》上签名。而米制公约，也正是国际单位制（SI）的前身。现如今，已有将近100个国家和地区完成了国际单位系统的应用。

此外，国际单位也一直在提高基本单位的精确度。

例如，在上世纪80年代，长度单位“米”就完成了量子化定义。今后，“米”不再是地球子午线4千万分之一的长度，而是真空中1/299792458秒所经过的距离，测量精度提了万倍。如今的卫星定位系统GPS能那么准，高度精确的单位系统功劳不浅。

不过，现今美国固守的英制单位，其实已经不是原来的英制单位了。

这些单位的基准，现在都只能按照公制单位建立。

例如：

美国的1英寸就只能等于2.54厘米，不再是一节大拇指的长度，也不是3个麦粒首尾相连的长度。

而1英尺也只能等于30.48厘米，不再是谁的脚长。

也就是说，无论在哪个领域都根本不存在严格意义上的英制单位。所以说，这种美式的英制单位，除了换算麻烦以外其本质还是国际单位，就像是脱了裤子放屁。

除了日常换算麻烦，计量单位混用还会招致重大的事故。

例如，在加拿大还是公制英制混用时，就发生了著名的“基米尼滑翔机事件”。1983年，加拿大航空143号班机的机长计算好需要加2万千克的燃油。但工作人员却以为把它当成2万磅来计算。

结果，只加了不到一半油的飞机，飞到一半航程就自动熄火了。所以，飞机只能紧急迫降在附近的基米尼空军基地。因飞机高度太高，速度太快无法直接降落，机长只好决定先滑翔再降落。而这也次滑翔，也打破了民航滑翔飞行的世界纪录。

而美国也在混乱的单位上吃过不少教训。例如，NASA的火星气候探测者号，就因控制小组搞混了公制和英制，直接导致探测器坠毁。当时，探测器上使用的是公制单位中表示力的磅。但地面人员输入的却是英制单位中表示重量的磅。

于是，斥资3亿美元，且花了一年才从地球飞到火星的探测器就这样打了水漂。

作者：SME
编辑：储舒婷
责任编辑：任荃

来源：SME科技故事（有删节）

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