称重秤已经成为非常高科技的设备。从配备Wi-Fi连接的浴室体重秤,到用于科研或工业的超精密仪器,现代秤几乎能够即时提供非常精准的测量结果。然而,这并非一直如此,今天我们来回顾一下数千年来出现的各种测量系统。
称重秤因现实需要而诞生。随着古代贸易的发展,商人需要一种方法来评估那些无法简单按件计数的商品的价值,例如形状不规则的金块。迄今发现的最古老的称重秤遗物出土于今巴基斯坦附近的印度河流域,距今约公元前2000年。那些最早的称重秤实际上是天平,由两个托盘连接在顶梁上,顶梁固定于中央立杆上。测量时,将被测物体放在一个托盘上,在另一个托盘上依次放置砝码石,直至两端达到平衡。
然而,这一系统可能非常精确,但也很容易被作弊。最著名的例子或许是凯尔特首领布伦努斯在公元前390年前后攻占罗马并索要1000磅黄金赎金时所使用的那杆经过动手脚的天平。当罗马人抱怨布伦努斯使用了造假砝码时,布伦努斯将自己的剑也扔到砝码上,并高呼凯尔特首领布伦努斯那句著名的话:"败者的悲哀!"
称重秤直到工业时代才迎来重大技术进步。直到18世纪后期,才出现了不依赖配重砝码的新型质量测量方法。弹簧秤由英国秤具制造商理查德·索尔特于1770年前后发明。顾名思义,弹簧秤通过测量施加在弹簧上的压力(或张力)来推算物体的重量。弹簧秤至今仍然相当常见,因为制造成本低廉,但其精度不及20世纪设计并完善的电子系统。
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最现代的体重秤依靠电子技术来测量使用者的体重。通过将电阻贴附在可变形材料上并通以电流,可以检测电阻导电性随施加压力变化而产生的变化,从而推算出站在秤上的人(或物体)的重量。最高端的体重秤还兼具阻抗仪的功能,能够计算体内脂肪量与瘦体重的比例。阻抗测量通过在秤面产生极微弱的电流,并测量该电流穿过人体时所遇到的阻力来完成。瘦体重比脂肪量导电性更好,因此可以推算出两者在体内的比例。
因此,Withings体重秤是数千年研究与改进的最终成果。你认为science接下来会有什么新突破,进一步改善重量测量技术?