老美为什么固守英制单位？

受过天朝应试教育洗礼的我们对单位系统都是无比熟悉，想当年可是踩着无数的理化题目过来的，今天和大家讲一讲单位系统的话题。

目前世界上主要存在两种单位系统，英制和国际单位制（公制，SI）。

国际单位制（m，kg，s）

国际单位制（SI），源自公制或米制，是世界上最普遍采用的标准度量衡单位系统，采用十进制进位系统。起源于十八世纪末的法国，于1960年第十一届国际计量大会通过，推荐各国采用，其国际缩写为SI。     ——维基百科

英制单位（in，lb，s）

起源于英国的度量衡单位制，以当时的农业生产作为单位的基准。由于SI单位制的迅速推广，目前还在正式采用英制单位的国家十分少，只有美国（美式英制单位），赖比瑞亚和缅甸。     ——维基百科

英制单位系统有哪些不足，才导致绝大部分国家和地区都投入公制的怀抱呢？

英制单位是典型农业时代的「度量衡」单位制，inch，foot、pound等都来源于实用主义，力求用最直观的测量基准来表示目标的相对测量值。英尺（foot）就是典型的传统单位，测量时用人走的步数来表征测量值，简单而粗暴。虽然现在的inch，foot等都有了更精确的数值定义，但这一切都是建立在公制单位的基础上，例如1in=25.4mm，1foot=304.8mm，这其实已经不是纯粹的英制单位了。

英制单位不遵循十进制，也不会进位。当“inch”这个单位太小不够用时，不会用“10inch”，“100inch”等来表示更大数值，而是引入另一个单位“foot”，新旧单位间的换算通常会选取8、12、16等约数较多的数字。所以当你看到“6英尺5又4分之3英寸”这样的奇葩尺寸时就不要太惊讶了。

英制单位换算中几乎所有的比例值都不是典型的十进制幂次关系，看下面这些英制长度的蹩脚换算关系，就知道使用的时候有多纠结了。

1mile=8furlong=80chain=1760yards=5280feet=63360inches

再看看千米，米，分米，厘米，毫米，微米这些10进制的单位换算，有没有一种喜极而泣的感觉哇！老美的平均数学水平本来就一般，还用英制单位各种奇葩的换算关系，也是够折腾了，不知道他们自己受得了不~

1km=10^3m=10^4dm=10^5cm=10^6mm=10^9µm=10^12nm

公制单位先定义质量(kg)、长度(m)、时间(s)三个基准量，然后基于十进制和幂运算，表示出所有数量的绝对数值。无论将数值级表示成10的幂，还是基于十进制的大单位(如kPa、Mpa)，有效数字都不会变，可谓简单易用，而英制则刚好相反，怎么麻烦怎么来！公制还解决了极大和极小数据的表示问题，并能够有效地控制误差。而英制要做到这一点就难多了，要用英制单位来表示1寸的几千分之一，或者计量纳米级的数据，估计直接跪了。

有人说，没见英制有多麻烦啊！你要说是搞计算机、搞文科的也就罢了，我们这些搞工科的如果要用英制的话的还不愁死个人。谁敢说不麻烦，自己试一下就知道了！

英制单位也没有统一的计量标准，各个测量领域之间不能直接联系起来，也没有依据十进制来拓展测量的范围，导致其适应性下降。几何尺寸中的一维是长度，二维是面积，三维是体积，公制能很好的把这几个单位统一起来，体积与质量的换算亦如此，但英制单位常常各自为政，要想统一难度颇大。

据传美制液体加仑的来历和酿酒有关，1加仑相当于直径7inch，高6inch的圆柱体的体积。其中1inch=0.254dm(分米)，π取近似值π≈22/7。看看下面这个定义的计算过程吧，有没有一种凌乱的感觉！

1galon=πD²H/4=0.25×π×7×7×6=231（in^3）

1galon=πD²H/4=0.25×π×7×7×6×0.254^3=3.785411784（L）

英制尺子表示小尺寸时是以2为基数的等分，要放在工业层面上，显然不利于误差的控制。要知道1ft=12in，这可不是十进制关系，但如果你想把某一尺寸换算成统一的单位，你又需要用十进制，使用时那是相当头痛。

比如你的身高是“6英尺5又4分之3英寸”，那究竟是多高啊？

如果统一单位就是77.75英寸(6*12+5.75)，或是6.4792英尺(6+5.75/12)，这是个什么数啊，让我们怎么心算！况且生活中，计算身高的精度最多到0.5英寸，1in=2.54cm，这个误差已经相当大了。

补充一下温度的表示问题，英制使用华氏温标（Fahrenheit，符号°F），规定在标准大气压下，冰的熔点为32度，水的沸点为212度，而将人体温度定为100°F。这个定义怎么看怎么别扭，相比于摄氏度，华氏度的经验温标定义就显得没那么精准，毕竟人的体温也不是一个很标准的参数，还有那个32和212这么奇怪的数据怎么来的？

绕了个圈，回到我们的话题，美国为什么现在还在固守英制单位呢?

最主要的原因估计是历史大背景造成的，早期的时候，英联邦的国家都用英制，美国也不例外，用习惯了也懒得改了，而且也很难改了，毕竟涉及的东西太多。而且越往后来改革的成本越高，阻力越大。

工业界估计还能改过来，毕竟只是改变设计、生产的产品的表达方式，而不会颠覆整个行业。现在绝大部分的设计软件都同时支持英制和公制单位，即使你开始选择其一做为标准，设计完成后想转换为另一套单位系统，在软件层面，这个过程其实是很简单的。

现在美国的很多教材上都是交替使用两套单位系统，我不知道这是不是为了以后推行公制而采用的过渡措施。现在工业界的一些大公司也都开始推行公制，估计未来用公制的会越来越多吧，但不代表整个过程就会很简单。

英制单位来源于实践，在生活中起到了不可替代的作用。民众在生活中已经形成的习惯估计很难改了，传统的计量单位或许已经成为人们看待世界的一种方式，要整个改过来估计要几代人才行，这就是习惯和传统的保守力量。而且越往后，推行的阻力会更大，特别是像美帝这样一个民主国家。

就像国内一样，即使已经全面普及了公制，但在民众的日常生活中，也经常会用“斤“”两”等传统的计量单位。

当然，公制大行其道除了因为英制的种种不足外，最重要的是它可以大幅优化国际贸易的流程。尽管如此，牛逼的美国依然我行我素，就连英国最后转投公制单位体系后都没能对美国造成什么影响。

美国肯定也明白公制单位的好处，但无奈推行的阻力太大，不可能一蹴而就，只能徐徐图之了。

2015-04-16

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