戥秤最早出現(xiàn)于宋代，是我國特有的一種計量工具，舊時專門用來稱量金、銀、貴重藥品及香料的精密衡器。其對微量計重比起一般桿秤，達到前所未有的精密程度，是古代衡器制造史上一個重大創(chuàng)新。
戥秤因用途不同，可細分為金戥、銀戥、藥戥、珠戥等許多種類，其中有一種叫線戥(也稱“分厘戥”、北方俗稱“麥桿秤”)。這種秤桿極細、極長的戥秤，把戥秤的微計量特點發(fā)揮到了極致，做工在諸多戥子中也是最難的。這種戥秤在古代有一個非常奇妙的用途，可以直接稱驗出黃金的成色，這種方法叫“隔水稱金法”。
線戥的工藝結(jié)構(gòu)分析
線戥的結(jié)構(gòu)同普通戥秤沒有區(qū)別，但桿更加細長，砣非常小，做工更加精細，可以說是戥秤中的極品。
在我多年的收藏中就有幾桿這樣的線戥:盒為紅木質(zhì)地，桿為骨質(zhì)。以其中之一為例:桿長度達到31.7厘米，重量為2.27克，用游標卡尺測量桿的直徑，大處只有2.25毫米，小處只有1.3毫米，非常纖細，比普通牙簽略大(見下圖)；上面是兩行刻度，頭紐稱量范圍是1錢至1兩，二紐稱量范圍是0至1錢。盤為厚0.25毫米的黃銅質(zhì)，直徑5厘米，重5.1克。砣是一個直徑0.94厘米、高0.83厘米的小圓柱體，經(jīng)檢測重量為4.55克，折合清代計量標準為1錢2分，為非定量砣。盒的銅扣件采取了非常巧妙的暗推倒鉤結(jié)構(gòu)，設(shè)計十分完美實用，以至于在數(shù)百年后的今天還能輕松開啟。
工作原理:杠桿原理。將桿的長度做得足夠長，并選用輕巧的砣，減少秤量的最大值，就可以更加細分刻度，達到提高計量準確度的目的。如上所述的秤，頭紐量程細分為90等份，每格對應(yīng)重量讀數(shù)為1分(0.37克)；二紐最大秤量值只有1錢，細分為100等份，每格對應(yīng)讀數(shù)為1厘(0.037克)。這樣的準確度甚至超過了現(xiàn)代一般的電子秤。
為什么要把桿做得如此細小，原因就是盡量減少桿的自身重量對稱量物品的影響。常用駱駝腿骨做桿，這種骨頭的質(zhì)地堅韌、輕盈、氣孔少，而且足夠長，是做線戥的理想材料。如此纖細的桿，非常容易折斷，就是今天拿出來觀察時，都需要非常小心。更何況是歷經(jīng)幾百年，經(jīng)常使用的物件，能保存如此完整，非常難得。
線戥在古代的使用
線戥在古代的常用地方有兩個:當(dāng)鋪和錢莊。
清中后期至民國，因戰(zhàn)亂導(dǎo)致民不聊生，卻是當(dāng)押業(yè)發(fā)展的黃金時代。據(jù)《澤國鎮(zhèn)志》記載:“清道光年間(1821-1850)，阮敬熙始營質(zhì)庫，至光緒二十年(1894)，成為阮有泰當(dāng)鋪。光緒三十年，阮氏在麻車橋、黃巖石曲分別開設(shè)阮有裕、阮由義堂當(dāng)鋪。民國6年(1917)，阮氏在前街鶴池畔開設(shè)阮有豐當(dāng)鋪，坊間稱‘前當(dāng)’，開設(shè)在下街的阮有泰當(dāng)鋪稱‘后當(dāng)’。兩當(dāng)鋪共有資金4萬元，進行存、押款業(yè)務(wù)，年營業(yè)額14萬元?！备鞯戢@利甚豐，生意穩(wěn)定，當(dāng)鋪越開越多，至“民國27年12月24日，溫嶺縣成立典當(dāng)業(yè)同業(yè)公會，澤國阮尚傅為主席委員，會員家數(shù)17家，民國33年3月解散”(《澤國鎮(zhèn)志》第218頁“當(dāng)鋪”)。
當(dāng)押業(yè)押入的貨物極為復(fù)雜，“有貴重的金銀、玉器、古董字畫，一般的有冬夏衣衫、棉被蚊帳、家常用具，凡當(dāng)鋪允許的典當(dāng)物件都可以抵押兌錢。典當(dāng)物品一般按當(dāng)時實價三分之一定價，全新的不過五六成，金銀飾品也只以市價七八成押價，書畫、古物等憑眼力估價?！笨簇浂▋r的“管保”(當(dāng)鋪的掌柜)責(zé)任最重，多是先從“柜頭”(小伙計)做起，既靠實踐，亦靠師承，憑的就是經(jīng)驗。其中鑒別、稱量各種金銀珠寶、玉器鉆石就要用到線戥。
這幾把線戥，應(yīng)該就是當(dāng)時當(dāng)鋪或錢莊所用。因當(dāng)押之物多為窮人家中戒指、耳環(huán)之類小件金器，重量多在一錢左右，很少超過一兩的大件，所以這種類型的戥秤最大秤量也在一兩之內(nèi)。其中一把秤盤盒的上面，還保留了一張寫了“兌”的墊紙(見下圖)，意思是“兌換”“校兌”之意。秤盒上有一“甫”字，應(yīng)該是店鋪字號或秤的主人名字簡稱。
驗證“隔水稱金法”
黃金是貴金屬，成分高低直接影響到它的價值。在古代，人們要使用黃金交易，是如何檢測黃金的成色的呢？即用戥秤“隔水稱金法”(見下圖)。
這種方法先用線戥稱出金件重量，再吊入水中稱，將稱得的重量互相比較，便知金的成色。據(jù)老一輩當(dāng)押業(yè)掌柜積累的經(jīng)驗，有以下?lián)Q算口訣:“足金一兩，九錢五分；每降一成，重減五厘”。意思是足金一兩，在水中重九錢五分；九成金一兩，在水中重九錢四分五厘；八成金一兩，則水秤得九錢四分；以此類推。
這里涉及的原理是阿基米德浮力定理。我們知道每一個不同的物質(zhì)有不同的密度，密度越大，同樣重量的體積就越小，這樣在水中的浮力就越小。黃金是密度非常大的金屬，達到了19.3克/立方厘米。銀的比重為10.49克/立方厘米；銅的比重為8.9克/立方厘米。同體積大小的黃金重量是銅重的2.17倍，銀重的1.84倍。由于浮力的作用，同樣重量金放在水里稱，重量減輕少，銀放在水里稱，重量減輕多。
下面再用數(shù)學(xué)的方法分析:假設(shè)有塊合金含金450克，含銀50克，為九成金。放入水中它的重量=500克-浮力。設(shè)450克金的浮力為X，50克銀的浮力為Y，根據(jù)浮力定理:X=450克÷19.3克/立方厘米×1克/立方厘米(水的密度)=23.3克，Y=50克÷10.49克/立方厘米×1克/立方厘米(水的密度)=4.77克。由此可以得出此合金在水中的浮力=23.3克+4.77克=28.07克，在水中稱得的重量=500克-28.07克=471.9克。而按照上述口訣計算，在水中稱得的重量應(yīng)為500克×94.5%折=472.5克。我們可以看到兩者結(jié)果相差只有0.1%，可以說非常接近。
實驗:取純金戒指一枚，上秤得重量為4分8厘，折合為1.76克(按照清康熙十八年官頒標準砝碼，十兩重量366克計算，一分折合重為0.366克)，經(jīng)電子秤測量實際重量為1.72克，相差0.04克，此秤誤差率為2.3%。按照上述口訣，在水中稱得重量的計算列式為4分8厘×95%=4分5厘6毫。然后用細線吊戒指于水中稱得重量為4分6厘，非常準確。
繼續(xù)以上所述的戒指為純金件，取純銀0.18克，合計總重為1.90克，折合金成色為1.72÷1.90=90.5%，可以認為是九成金。復(fù)用上述辦法，在空氣中稱得重量為5分3厘，在水中稱得的重量為5分整，用口訣列式為5分3厘×94.5%=5分零6毫，結(jié)果表明，完全符合實驗的結(jié)果。
由此可見，古代人們總結(jié)的這種方法是非?？茖W(xué)，而且是行之有效的。
注:作者為浙江省級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)澤國顏氏戥秤第六代傳人。
本文刊發(fā)于《中國計量》雜志2019年第12期 作者：浙江省溫嶺市城南鎮(zhèn)政府 葉永峰
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