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相距500英里的摩亨佐达罗和哈拉帕出土的147枚哈拉帕石砝码,符合同一个以约0.86克为单位的序列
科学与太空

相距500英里的摩亨佐达罗和哈拉帕出土的147枚哈拉帕石砝码,符合同一个以约0.86克为单位的序列

图片: Gary Todd / Wikimedia Commons, CC0 (已裁剪)

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在1931年关于摩亨佐达罗的官方报告中,A. S. 赫米(A. S. Hemmy)称量了摩亨佐达罗和哈拉帕出土的小型磨光石块,发现159枚状态良好的标本中有147枚落入同一个阶梯序列。这个单位在摩亨佐达罗是0.856克,在哈拉帕是0.860克。后来对多拉维拉、洛塔尔和巴林的研究扩大了这幅图景,也在细节上引起了争论。

· · 1 分钟阅读

在1931年出版的摩亨佐达罗发掘官方报告中,拉合尔政府学院的前院长A. S. 赫米报告了他称量摩亨佐达罗和哈拉帕出土的小石块的结果。在159枚状态良好、足以给出可靠重量的石块中,有147枚落入同一个阶梯序列,这个序列建立在约0.857克的单一单位上。这个单位在摩亨佐达罗得出的是0.856克,在哈拉帕是0.860克,赫米写道,在这两座相距约500英里(800公里)的城市之间,没有地方差异。

后来的研究用更大的样本和更多的遗址检验了同一个想法,其中包括古吉拉特的多拉维拉,并改动了一些细节。各家的数字并不完全一致,本文说明每个数字出自谁。

没有任何标记的小块带纹石头

赫米那一章把这些物体描述为小型长方块,大多是黄褐色或浅灰色带纹燧石(一种坚硬、细粒的石头),少数是片麻岩等其他硬岩。多数是立方体,少数是圆柱体。它们加工精细,经过磨光,没有一块刻有表明数值的铭文或记号。

欧内斯特·麦凯(Ernest Mackay)是该卷中写家用器物一章的发掘者,他说立方体这一类是最常见的。立方体先是粗略打制成形,再磨,再抛光,摩亨佐达罗留有一件未完工的。最小的立方体尺寸为0.3乘0.3乘0.25英寸,约8毫米见方。

麦凯指出,砝码在小房子里和大房子里都有出现,而不集中在任何可能是作坊的地方。他觉得数量之多不寻常,写道他认为印度以外的古代遗址没有出土过这么多。他还指出,这些立方体与巴比伦尼亚使用的形状很不一样。

T. G. 比比(T. G. Bibby)1970年在丹麦期刊《Kuml》上撰文,引用了麦凯后来对摩亨佐达罗297枚、哈拉帕34枚砝码的分析,并把巴林与331枚印度河砝码的样本作了比较。在这个样本中,262枚是立方体,14枚是球形,8枚是皂石(一种软石)。

一堆灰色立方体如何交出一个单位

赫米的方法很朴素。他假定没有哪一枚砝码比其余的更准确,出错的可能对所有砝码都相同。然后他把石块按质量成简单比例的关系分组,把最小的一组定为一,将每组的平均值除以它的比值,再取平均,使每一枚标本的权重相同。

在摩亨佐达罗,他选出的120枚砝码中有113枚符合这张表,在哈拉帕是39枚中的34枚。合在一起,各组的比值依次为1、2、4、8、16、32和64,然后跳到160、200、320、640和1,600。另有一个额外的组,它的两枚成员重量是比值为8那一组的三分之一。赫米评论说,这套体系没有显示出美索不达米亚所用的六十进制(sexagesimal)计数的痕迹:除了那一个三分之一之外,每个比值不是二进制就是十进制。

在赫米这张表的顶端,最重的一组约为1,375克,即1.37公斤。在底端,单位是一块不到一克的石块。

赫米对离散情况很坦率。他写道,名义重量相同的标本可以相差多达10%,不过一组之内的平均偏差很少超过2%。他把崩缺或磨损造成的损失定为很少超过千分之三,与这种离散相比很小。

为什么各家引用不同的单位

查这个问题的读者会发现,各处的数字相差16倍或2倍,原因在于每位作者把哪一级称为基数。

在赫米的表中,第16级即F组的计算值是13.71克。许多叙述中引用的约13.6克这个数,属于这一级,而不是单位。钱德拉坎特·多希(Chandrakant Doshi)2019年对多拉维拉发掘报告的概述,给出标准哈拉帕体系为13.625克,这是同一级。

麦凯后来的分析,按比比的转述,把基本重量定为1.714克。这与赫米的第二级即B组相合,其计算值是1.71克。

MacTutor对印度数学的概述,把哈拉帕砝码描述为两个以十进制为基础的序列,其中每个数值都乘以二、除以二,主序列是基数的0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50、100、200和500倍。该概述没有说这一阶梯出自何处,它也不同于赫米1931年的表。各家共有的是这样一种想法:存在固定的阶梯,彼此以倍数关系相连,更高处则以十倍相连。他们不同的是确切的阶梯。

从摩亨佐达罗到多拉维拉

多拉维拉是库奇沼泽中的哈拉帕城市,联合国教科文组织于2021年7月27日把它列入世界遗产名录,它离赫米研究的两处遗址都很远。新闻信息局关于列入名录的新闻稿,把这座城市定在公元前第三千纪至第二千纪中叶。关于它的水利工程,参见我们关于多拉维拉的文章。

多希的博客文章概述了印度考古调查局R. S. 比什特(R. S. Bisht)的多拉维拉发掘报告,说该报告列出了996件砝码标本,有20种形状、44种材料。长方体最常见,有387件,其次是124件扁球体。比什特在遗址辨认出三套砝码体系,其中之一就是带13.625克一级的标准哈拉帕体系。多希把符合该体系的砝码画出来,发现燧石给出最清晰的阶梯形态。

多希还记录了一个不符合的情况。多拉维拉最重的砝码是一块35,700克的石灰岩,离最近的名义值约有31%的差距。这篇博客是二手概述,核对这些数目要看报告自己的表格。

在这些城市之外,比比1970年提出,巴林的早期狄尔蒙(Dilmun)出土的七枚砝码,在形状和重量上与哈拉帕诸城的一致。他补充说,七枚太少,不足以作为有分量的证明。

至于规模,2010年PLoS ONE上的一篇论文说,这一文明在公元前2600年至前1900年之间覆盖约一百万平方公里。辛哈、亚达夫和瓦希亚(Sinha, Yadav and Vahia)在2011年的arXiv论文中,描述了分布广泛的各中心之间度量单位惊人的一致性。关于同一文化中的古吉拉特港口,参见我们关于洛塔尔的文章。

尺子:印度河寸和象牙刻度尺

MacTutor报告了一个十进制长度刻度,单位为1.32英寸(3.35厘米),它称之为印度河寸,还有一根按0.367英寸为单位刻有标记的青铜杆。它补充说,对发掘出的遗迹的测量表明这些长度在建筑中被精确地使用。它的作者称这些刻度的精确程度令人惊讶。

一件著名的发现是洛塔尔的象牙刻度尺,由S. R. 拉奥(S. R. Rao)发掘。辛哈、亚达夫和瓦希亚把它描述为46毫米上均匀分布27道线,表明单位约为1.70毫米。苏巴什·卡克(Subhash Kak)关于古印度空间与时间的文章,给出了同样的数据,46毫米内27道刻度,每格1.76毫米。两个数字不同,是因为数线条的方法不同:27道线围出26个间隔,46除以26约为1.77毫米。引用洛塔尔单位的人应当说明用的是哪种数法。

卡克还概述了米歇尔·达尼诺(Michel Danino)对多拉维拉尺寸的分析,该分析提出一个190.4厘米的长度单位。达尼诺把它与后来《政事论》(Arthashastra)中提到的一种度量联系起来,卡克由此推出一种连续性。这是作者们的提议,不是发掘者对某件器物的解读,应当按此来权衡。

标准有多严,由谁来执行

这些立方体并不能说明这个体系守得有多严。赫米自己的数字显示,标本之间的误差最大可达10%,一组之内平均约为2%,这对手工磨制的石头来说很紧,但不是现代的公差。

关于管控的问题有争论。凯诺耶(Kenoyer)在《度量考古学》(The Archaeology of Measurement)中的一章,从较旧的看法出发:整个印度河谷烧砖的统一比例和砝码的相近尺寸,反映了城市统治者强加的标准化。该章把这一点当作要检验的前提,用哈拉帕的详细测量来问印度河诸体系的标准化程度如何,各地区之间又有多大差异。

麦凯在同一部1931年的卷册中提出了一种解读。他认为制作的精细和石头的坚硬,表明当局对制造有某种监督,并补充说,使用假砝码也许是应受惩罚的罪行。他是把这作为一种可能性提出的,这个文明没有留下任何记载这类规定的文本。其文字尚未破译。

这些立方体称的是什么

赫米引用了里奇韦(Ridgeway)的一个假说:称重最初只限于以小数量交易的较贵重物品。他写道,由此会预期较小的砝码更准确,然而他的表显示,整个刻度上的百分比一致性大致相同。

麦凯认为最小的石块大概是珠宝商称量贵金属用的。他补充说,摩亨佐达罗没有发现天平,如果它们是木制的(看起来很可能),早就腐烂了。

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资料来源与延伸阅读

  1. John Marshall (ed.), Mohenjo-daro and the Indus Civilization, vol. 2 (London: Arthur Probsthain, 1931), including E. Mackay, chapter XXIV, and A. S. Hemmy, chapter XXIX, System of Weights at Mohenjo-daro (Internet Archive scan)
  2. T. G. Bibby, Efter Dilmun norm (After the Dilmun standard), Kuml 1970
  3. J. J. O'Connor and E. F. Robertson, An overview of Indian mathematics, MacTutor History of Mathematics Archive, University of St Andrews
  4. J. Mark Kenoyer, Measuring the Harappan world: insights into the Indus order and cosmology, in I. Morley and C. Renfrew (eds), The Archaeology of Measurement (Cambridge University Press, 2010), abstract
  5. S. Sinha, N. Yadav and M. N. Vahia, In Square Circle: Geometric Knowledge of the Indus Civilization, arXiv:1112.6232 (2011)
  6. N. Yadav, H. Joglekar, R. P. N. Rao, M. N. Vahia, R. Adhikari and I. Mahadevan, Statistical Analysis of the Indus Script Using n-Grams, PLoS ONE (19 March 2010)
  7. Chandrakant Doshi, Dholavira Weights, Jignashi blog (30 May 2019), summarising the Archaeological Survey of India's Dholavira excavation report
  8. Subhash Kak, Time, Space and Structure in Ancient India, arXiv:0903.3252
  9. World History Encyclopedia: Indus Valley Civilization
  10. Press Information Bureau, Government of India: Dholavira, the Harappan City in the Rann of Kutch, Gujarat inscribed on UNESCO's World Heritage List (27 July 2021)

本文在 AI 工具协助下研究与撰写,并经编辑核实。仅供一般参考与讨论,不构成专业建议。请参阅我们的编辑准则与免责声明。发现错误?告诉我们。

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