一只脚有多大?在美国,这取决于你所说的两个官方英尺尺寸中的哪一个。如果有两只脚令人惊讶,那么这个怎么样:其中一只脚即将消失。
第一只脚是1893年美国古老的勘测脚。第二种是1959年更新、更短、更精确的国际英尺,除了一些州的测量员外,几乎所有人都使用这种英尺。两英尺每英里相差约百分之一英尺-即每百万英尺相差两英尺-这个数字如此之小,以至于只有长距离测量的人才能加起来。
测量员就是这样的人。六十多年来,他们一直在这两个单位之间切换,这取决于他们测量的是什么以及在哪里。
切换并不总是有效的。迈克尔·L·丹尼斯(Michael L.Dennis)是亚利桑那州的一名测量员,也是国家大地测量局(National Geodetic Survey)的大地测量员。多年来,他一直在为两只脚的混淆编目,并修复错误。去年,他受够了。
“我不断遇到不同版本的脚的问题,我认为这件事持续了这么长时间是很荒谬的,”他说。“因此,我有一种秘密的愿望,想要扼杀美国的调查脚,而我多年来一直怀有这个愿望。”
大多数州要求他们的州坐标系使用旧的美国测量英尺,这允许测量员在他们的测量中考虑地球的曲率。一些州强制使用新的国际脚。少数人没有具体说明应该使用两只脚中的哪一只。例如,亚利桑那州是一个国际英尺的州,但当联邦航空管理局(Federal Aviation Administration)或美国陆军工程兵团(U.S.Army Corps Of Engineers)或公园管理局(Park Service)的员工在那里测量时,他们会使用美国的调查英尺。
丹尼斯博士说,“这就是灾难的秘诀,我一直都在得到这样的结果。”
虽然这样的差异看起来可能仅仅是哲学上的,但它们在现实世界中可能会产生至关重要且代价高昂的后果。在一个案例中,在丹尼斯博士拒绝透露姓名的某个城市,市中心一座位于国际机场入口小路上的高层建筑的建设被推迟,因为大楼被重新设计,缩短了一层。
当测量员从一个州测量到另一个州,而没有意识到这两个州使用不同的脚时,其他问题就会出现。在某些情况下,大型项目雇佣了国际调查公司,这些公司的员工没有意识到美国有两只脚。一些测量计算机软件不会识别两英尺的存在,甚至连手提计算器通常都默认使用国际英尺。
有时,测量员必须用一只脚测量水平,用另一只脚测量高程。这件事发生在亚利桑那州一个工程项目的丹尼斯博士身上。但是,虽然地理空间软件能够识别两只脚,但它不允许在不同方向上使用不同的脚。他解决了这个问题,把所有东西都换成了国际英尺,并按摩了垂直测量值,而垂直测量值本应是美国测量英尺的。
丹尼斯博士说,“人们担心会因此而被起诉或失去客户,这已经够糟糕的了。”
然后就是知道哪只脚是哪只脚的问题。就连国家大地测量局也搞糊涂了。在一段关于如何不把两只脚弄混的视频中,它把它们混在一起了。它错误地说2000米是6,561.67国际英尺和6,561.68美国测量英尺,扭转了正确的换算。这个错误多年来一直没有被注意到,直到丹尼斯博士最近看了这段视频,他正密谋杀死这只老家伙。他感到羞愧。
他在一封电子邮件中写道:“这提供了更多证据,证明保持同一只脚的两个几乎相同的版本是愚蠢的。”
受够了,丹尼斯博士向他的老板、国家大地测量局(National Geodetic Survey)局长朱莉安娜·P·布莱克韦尔(Juliana P.Blackwell)提出了退休或反对旧的美国测量法的话题。美国的大地测量仪已经在重新校准国家空间参考系的坐标,这是测量美国地理位置所需的。布莱克韦尔说,这似乎是一个黄金机会,可以要求那些衡量国家的人把脚从两英尺改为一英尺。
她说:“这是一件伴随你很长时间的事情,以至于你忘记了这里有机会让事情变得更准确。”
因此,去年4月,丹尼斯博士做好了最坏的打算,他前往弗吉尼亚州的阿灵顿,在一次全国测量员会议上表示,作为现代性的牺牲品,老一套的做法已经走到了尽头。
“可笑的是,知道我在做这件事的人说我需要穿防弹衣,”他说。
令他惊讶的是,全国专业测量师协会的董事们支持将脚改为单脚。虽然董事们没有参与这一决定,但他们想知道他们的成员会作何反应。一项民意调查显示,大多数人支持这一举措。但其他人认为这类似于亵渎神明。
该协会候任主席蒂莫西·W·伯奇(Timothy W.Burch)说,“老实说,有一件事就是,美国调查脚的真实名称。”伯奇赞成让老前辈退休。“不幸的是,对于许多美国人来说,特别是在这个时代,任何与美国有关的事情,以及这种命名质量被剥夺,都像是我们受到了攻击。所以这个国家的一部分就像是,不,这是我们的,这是我们要保留的。“。
纽约州立大学石溪分校(State University Of New York At Stony Brook)的哲学家兼科学史学家罗伯特·P·克雷斯(Robert P.Crease)说,一些美国人不愿抛弃旧人也就不足为奇了。他著有“天平中的世界:绝对测量系统的历史探索”(World in the Balance:The History Quest for an Absolute System of Measure)一书。
“我们测量的方式塑造了我们的想象力,”他说。“改变衡量的方式需要改变想象力,这真的很难。这听起来像是中性的活动,但绝非如此。“。
计量单位的选择也充满了历史。当殖民者开始殖民美洲时,他们带来了他们以前国家的尺寸。其中包括英国的布料贝尔,但也有短得多的荷兰贝尔、莱茵兰棒子和英国链条,以及西班牙的测量土地的瓦拉,英国的培根和帽子谷物,加上德国的黄金昆琴(Quentchen)。
英国历史学家安德罗·林克莱特(Andro Linklatt)在“衡量美国:历史上最大的土地出售是如何塑造了美国”(Measuring America:How the United States Is Shape by the Greatest Land Sale)一书中写道,到独立时,已经使用了10万个计量单位。作弊的机会比比皆是。建立共同的衡量标准,从而实现公平贸易,成为政治上的当务之急。
1790年1月,乔治·华盛顿(George Washington)总统向国会发出的第一条信息中,包含了对立法者关于建立标准重量和测量系统的重要性的呼吁。他们的解决方案是采用大英帝国的部分制度,包括庭院。1815年,由伦敦乐器制造商爱德华·特劳顿(Edward Troughton)制造的铜制庭院酒吧来到美国,成为美国的标准庭院。
到1850年,当时联盟中的大多数州都收到了该码和其他标准的正式副本,以确保全国每个公民和企业都有平等使用相同计量单位的机会。
但是,英制度量虽然是标准的,但也是任意推导出来的。例如,林克莱特指出,这个院子是从“四粒大麦组成一根手指,四根手指组成一只手,四粒大麦递给一只脚”的想法演变而来的。在伊丽莎白一世统治期间,每英尺的16根手指变成了12英寸,并被增加了三倍,使特劳顿先生为美国打造的酒吧成为院子。
尽管美国政府将英制标准运往全国各地,但由于对越来越高的精确度和更容易复制的渴望,采用公制的举措在美国和其他地方越来越受欢迎。十进制公制标准是法国科学家在法国大革命期间国民议会的敦促下制定的,是基于科学发现而不是民间规范,如今单位之间的联系越来越大。米最初是基于从地理北极到赤道的距离的十万分之一;现在它是由光速推导出来的。反过来,体积和质量又以计量器为基础。
到1866年,国会在全美范围内将公制单位的使用合法化,设定了39.37英寸长的米,1875年,美国是最初的16个米制条约签字国之一,该条约的目的是在世界各地建立公制标准。美国在1893年打破了英制测量系统,在托马斯·门登霍尔(Thomas Mendenhall)的命令下正式采用了公制标准。门登霍尔当时是美国海岸和大地测量局(U.S.Coast and Geodetic Survey)的负责人,也是国家大地测量局(National Geodetic Survey)的前身。
这意味着英制发音的测量实际上是从公制单位派生出来的。因此,在这一点上,脚变成了一米的零头。数学原理是这样的:36英寸除以3英尺等于1英尺,即12英寸。用它除以米中的英寸数:39.37。移动小数位以便于计算,得到1英尺为1米的1,200/3,937,该比率的小数位数为0.3048006096…。。)。使其稍微不精确,因为测量将始终需要四舍五入。
但20世纪要求更高的精确度,无论是为了精确度,还是为了机械加工工业部件的国际贸易。
1953年,时任美国国家标准局局长的艾伦·V·阿斯汀(Allen V.Astin)在美国物理学会(American Physical Society)的一次演讲中说,“我们相信,精密测量蕴含着浪漫色彩,要想将测量的绝对精度提高一位小数点,需要的往往是聪明才智、毅力和分析能力,就像发现科学中的新原理或新效应一样。”
1959年,美国重新定义了脚,使其与国际标准保持一致,使其恰好为0.3048米,与旧脚相差百万分之二。新脚被称为国际脚。
政府允许测地仪和测量员继续使用1893年的英尺,也就是后来被称为美国测量英尺的英尺,以尊重他们所依赖的历史测量标准,因为他们知道他们最终会接受新的英尺。
根据美国国家标准与技术研究所(National Institute Of Standards And Technology)的说法,无论他们是否接受新的脚,旧脚都将从2023年1月1日起过时。国家标准与技术研究所是商务部内有权为美国设定度量衡的机构。
该研究所的公制项目协调员伊丽莎白·本汉姆(Elizabeth Benham)说:“在这一点上,我们将不鼓励每个人使用美国的调查英尺。”
改用一只脚--也就是所谓的“国际脚”或简称“脚”--太微妙了,不需要测量员购买新的尺子或测量卷尺,但这是林克莱特写道的那些践行土地测量“受虐科学”的人进行智力重组的一部分。
全国专业测量师协会(National Society Of Professional Surveyors)的伯奇说,以前,测量员依靠手写的地契或带有百年历史注释的牌匾来描述地块。伯奇说,后来,当伯奇在20世纪80年代从父亲那里学到这一职业时,每一份工作都感觉像是自己的世界。
今天,多亏了GPS等全球导航卫星系统,每一次测量都是全球主坐标系的一部分。在伯奇先生看来,采用单一的美国步法是迈向标准化和精确化的长征中的一小步。
伯奇说,“有趣的是,人们是如何从这种变化中走出来的。”“这完全没有考虑到,科学技术让我们对我们赖以生存的这块蓝色大理石变得更加聪明。”
至于丹尼斯博士,他成功地摆脱了旧症,让他感到自己为美国的未来做出了重要贡献。
“我敢说,这是常识的胜利,有统一的标准。就连我们的开国元勋都知道这很重要,“他说,”今天人们还会争论不休,这有点奇怪。“