目前所見(jiàn)世界上*早的稱重工具，是公元前2500年古埃及的天平，它的支點(diǎn)在正中，稱重時(shí)當(dāng)重物與已知量相等時(shí)，衡桿自然取平。對(duì)此，古人從日常生活積累的感性認(rèn)知上完全可以認(rèn)識(shí)到。因此早期制造天平，并非都一定要對(duì)力矩原理有所理解。這一點(diǎn)從中外早期的文字和符號(hào)上可以看到。

在我國(guó)的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，度量衡器已廣泛使用。近年來(lái)先后出土了一批大到可以稱一石(120斤=1石)，約合今30000克的半球形鼻紐銅、鐵權(quán)，小到可稱四分之一銖(24銖=1兩)，約合今0.16克的環(huán)形銅權(quán)。

我國(guó)*早的衡器也屬等臂式天平。據(jù)目前所搜集到的歷代權(quán)衡器，時(shí)代在西漢以前的，許多都有自重刻銘，從半兩至一石不等，執(zhí)秤者根據(jù)權(quán)的自重，即可以直接讀出被稱物的重量。在天平的基礎(chǔ)上人們通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐，逐步認(rèn)識(shí)到若把衡桿提紐移向某一端，再將斤、兩標(biāo)線用秤星的方式，鏨刻在衡桿力臂上，這樣用同一枚權(quán)就可以稱不同重量的被稱物了，這種經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的權(quán)衡器，即后來(lái)的桿秤。經(jīng)研究，桿秤大約在西漢以后才得到普及，由于它使用、攜帶方便，很快在民間廣泛使用。直到今天，在中小城市的集市上還會(huì)出現(xiàn)桿秤。

桿秤的萌芽

戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，墨家以勤勞、刻苦、勇于實(shí)踐而著稱?！赌?jīng)》中記述了許多自然科學(xué)的知識(shí)，其中在對(duì)杠桿平衡力學(xué)的討論中，曾以衡桿作為例子，論述了力矩概念。原文是:“衡加重于其一旁必捶(垂)，權(quán)重(不？)相若也，相衡則本短標(biāo)長(zhǎng)。兩加焉，重相若，則標(biāo)得權(quán)也”。對(duì)《墨經(jīng)》這一條中的標(biāo)點(diǎn)、解釋各有不同(此處我們釆用了錢(qián)寶琮《<墨經(jīng)>力學(xué)今釋》)，但有一點(diǎn)大家認(rèn)識(shí)上是一致的，即對(duì)不等臂衡桿從理論上作了探討。這段話的大意是:僅在衡桿的一旁加重物，衡桿必定會(huì)下垂。只有權(quán)與所加的重物相等時(shí)，衡桿才能保持平衡，如果衡桿的支點(diǎn)不在中間，就形成了本(力矩)短、標(biāo)(力矩)長(zhǎng)，即衡桿就不能保持平衡了。這段文字足以證明戰(zhàn)國(guó)時(shí)期《墨經(jīng)》的作者，對(duì)天平和桿秤力矩的原理已有認(rèn)識(shí)。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期已廣泛使用桔槔提水，就是這一原理在實(shí)踐中的運(yùn)用，從而大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。

那么，戰(zhàn)國(guó)時(shí)期是否已有了與今天的桿秤相似的衡器呢？目前還沒(méi)有任何跡象可以證明。但是介乎于天平與桿秤之間的一種衡器，有可能比較早地在某些地區(qū)使用了。據(jù)報(bào)道，國(guó)家博物館里收藏著兩件戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的銅衡桿，正中有鼻紐，桿面刻十等分，全長(zhǎng)相當(dāng)于戰(zhàn)國(guó)時(shí)的一尺(見(jiàn)圖2)?？甲C者認(rèn)為，這是一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的天平衡桿，它既可以將物與權(quán)懸掛在等距離的兩端，作天平使用，又可以將兩者置于不同位置，從衡桿上的不同刻度和權(quán)的標(biāo)識(shí)計(jì)算出被稱物的重量，近似于桿秤(見(jiàn)圖3)。這種設(shè)想對(duì)不對(duì)呢？除了等待更多的地下發(fā)掘品加以證實(shí)外，還可以從與我們祖先處于同一歷史階段的少數(shù)民族中去找答案。帶著這個(gè)問(wèn)題，我們走訪了中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所。一位曾在20世紀(jì)五六十年代到云南邊區(qū)，對(duì)當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族度量衡進(jìn)行過(guò)一些調(diào)查的同志，熱情地向我們介紹說(shuō):在一般情況下，土著民對(duì)量的概念是比較模糊的，往往沒(méi)有一個(gè)固定的標(biāo)準(zhǔn)量值，在分配和交換時(shí)，對(duì)物品的多少、輕重都不甚計(jì)較，但群眾中也有一些簡(jiǎn)單的度量衡工具。如有一次，他們采訪了一戶土著民家，正巧碰上另一位村民來(lái)借當(dāng)?shù)乇容^珍稀的鹽巴，主人便用一根提紐在中心的木衡，一邊垂重物即“權(quán)”，再將來(lái)者所借出的鹽放在橫桿的另一端，“權(quán)”來(lái)回移動(dòng)，直至橫桿保持平衡后，再在置“權(quán)”的位置刻一橫線作記號(hào)。主人這一舉動(dòng)引起了調(diào)查者的*大興趣。主人說(shuō)，這支簡(jiǎn)陋的“秤”是他自己做的，必要時(shí)偶爾用一次。待借物者歸還時(shí)，只要把“權(quán)”仍置于所刻橫線處，便可以得到與所借出時(shí)重物相似的物品了。這種使用方法，在原理上與國(guó)家博物館那一支橫桿有幾分相似

桿秤的初始

文獻(xiàn)中明確記載桿秤的，*早見(jiàn)于三國(guó)時(shí)代人韋昭注《國(guó)語(yǔ)》:“衡，稱上衡，衡有斤兩之?dāng)?shù)?！彪m然文中沒(méi)有出現(xiàn)桿秤這個(gè)名詞，但從“衡有斤兩之?dāng)?shù)”便可確知它是桿秤無(wú)疑了。除文獻(xiàn)外，我們?cè)購(gòu)膶?shí)物作些考證。中國(guó)古代衡桿多用木頭作為原料，故*易腐朽，迄今所見(jiàn)桿秤，年代多在明清以后，而“權(quán)”則相對(duì)較多，幾乎歷代都有遺存，我們?cè)鴮?shí)測(cè)過(guò)各個(gè)時(shí)代不同的“權(quán)”，發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)國(guó)至西漢，權(quán)上除多有自重銘文外，還常常都是一個(gè)基本單位的整數(shù)倍，但從東漢開(kāi)始，絕大多數(shù)無(wú)標(biāo)稱值銘文的權(quán)，單位量之間已無(wú)序可循，導(dǎo)致迄今很難得到東漢至南北朝一斤確切的數(shù)值，由此也從一個(gè)側(cè)面證明東漢無(wú)自重刻銘的“權(quán)”，大多成為桿秤上的游砣，被稱物的讀數(shù)只能從衡桿的桿星上讀出。東漢已有桿秤，還可以從一則故事中得到佐證，東晉人裴啟《語(yǔ)林》中記述了東漢時(shí)有一名叫孟業(yè)的人，肥胖異常，傳說(shuō)重若千斤，光武帝(公元25～56年)出于好奇，很想親自稱一稱孟業(yè)的體重，便下令特制了一桿大秤，孟業(yè)上秤稱后，果然重千斤。如果用天平來(lái)稱，必須特制一件約重今天250公斤的特大砝碼，這種可能性很小。可惜書(shū)中沒(méi)有對(duì)桿秤的器形、特點(diǎn)作任何描述。漢代常用的桿秤是什么樣子，至今也找不出更形象的資料。但從這則記載和東漢以后的權(quán)上已很少見(jiàn)銘刻自身標(biāo)稱值，以及各枚權(quán)之間也不再有倍比關(guān)系，互為佐證，可以知道，桿秤的出現(xiàn)的時(shí)代應(yīng)該在東漢早期。