美国混乱的度量衡导致火星探测卫星瓦解，为何如今还无法统一？

　　1998年12月11日，在美国卡纳维拉尔角空军基地，洛克希德马丁公司发射了一颗火星探测卫星，全称叫＂火星气候探测者号＂，重量为1418磅（338公斤），高度为2.1米，宽度为1.6米，长度为2米，总成本是3亿2760万美元。
　　经过9个多月的飞行，总里程高达6亿6900万公里后，＂火星气候探测者号＂终于在1999年9月23号到达了火星。然而，如此昂贵的一颗探测卫星，却在即将进入预定轨道的时候，突然间从科学家的视线中消失了。
　　事后，美国科学家进行了全方位的检查，却发现导致几亿美元打水漂的原因，竟然是一个低级到不能再低级的错误。对于中国来说，早在2000多年前的秦朝，就已经避免了这种低级错误，但直到今天美国却还没有解决。
　　在中国人眼里，很多极为寻常的事情，其实在国外未必寻常，就比如我们熟知的＂统一度量衡＂。
　　商鞅变法时，统一了秦国度量衡，秦始皇统一华夏后，将统一度量衡推向全国。至此，尽管历代度量衡不大相同，但总体上每个朝代都有统一的度量衡。可以说，使用统一的度量衡，已经深入中国人的骨髓，在中国是一个基本常识。
　　然而，美国至今都还没有统一度量衡，上述谈到的＂火星气候探测者号＂坠毁，原因在于该探测卫星的飞行系统软件使用公制单位牛顿计算推进器动力，而地面人员输入的方向校正量和推进器参数则使用英制单位磅力，由此导致探测卫星高度有误，最终瓦解碎裂。
　　按照设计，＂火星气候探测者号＂应该在距离火星地面150公里的高度入轨，这个高度没有大气而非常安全。但实际上，输入英制单位磅力后，探测卫星入轨高度距离地面只有57公里，低于预期的高度，最终因为大气层的压力而解体。
　　也就是说，＂火星气候探测者号＂的瓦解，就是简单的英制公制的换算问题，因为地面人员误用了英制单位。
　　在美国人身高上，是以英寸英寸计算；在美国人体重上，是以英磅计算；在温度上，是以华氏度计算，因此温度动不动就超过100 ；在美国的公路上，是英制英里（1英里约等于1.6公里）单位的路牌；在美国的商店里，商家用英制的重量单位卖东西，用＂盎司＂标注的罐头；在美国的酒吧里，威士忌按盎司卖........但在另一方面，美国很多地方也使用＂公制＂，比如商店里用＂升＂标注的水。（下图，美国超市，草莓一盒2磅，$4.29， $2.145/磅）
　　问题在于，为何如今英制与公制会在美国并存，且英制单位占主导地位呢？
　　原因很简单，美国最初是英国殖民地，起初使用的自然是英国度量衡，这一传统延续了下来，加上美国又迅速强大了起来，于是如今美国才会大量使用英制单位，乃至还影响了世界，比如手机、硅晶圆等的尺寸。与美国相同的是加拿大，如今主要也是使用英制单位。
　　然而，英制单位实在过于复杂，乃至复杂到让人怀疑人生的地步，不说外国人了，就是本国人都可能搞不清。
　　首先，换算非常复杂，通常不是十进制，甚至毫无进位规律可言，比如一英寸等于三颗大麦的总长度，一英尺等于12英寸，一码等于36英寸，一英里等于1760码（1英里=1760码=5280英尺=63360英寸），一英石等于14磅。没有一定数学计算能力，各种单位的换算都能让人崩溃。
　　其次，不同的场景，使用不同的单位，比如同样是容量单位，量粮食时叫蒲式耳，量牛奶时叫品脱（英美1品脱容量还不同，美国更有干量品脱及湿量品脱两种），量酒时叫盎司。
　　如此复杂的度量衡，不仅困扰着美国百姓，而且在国际贸易中也很麻烦，于是早在1790年，美国第三任总统杰斐逊就曾建议国会确立十进制计量法，改变进制上混乱且复杂的英制度量衡，当然此次无疾而终。
　　18世纪晚期，法国人创立了＂米制＂，基本原则是＂十进制＂与＂普遍可接受＂，这就是如今＂公制＂的前身，在第二次鸦片战争期间＂米制＂传入中国，20世纪初正式确立为标准制。
　　由于＂米制＂的确更易于使用，于是使用的国家越来越多，影响力越来越大，最终在1875年时法德俄美等17个国家（没有英国）签订《米制公约》，用于协调国际单位制，美国是创始国之一。1960年第十一届国际计量大会决定实行＂国际单位制＂时，英美都是参与国。
　　签订《米制公约》时，英国还是世界老大，民族自尊心、自豪感让他们根本不屑于参与，不屑于使用其他国家制定的度量衡，但英制使用起来的确非常不便，于是1960年时英国也参与国际计量大会，在本世纪初时就基本放弃了英制单位，改用公制单位了。当时，英国为了尽快推进公制，甚至规定商户如果不用公制就要被定罪判刑，最终还真将一些商贩逮了起来。
　　与英国不同，美国一直在推行公制，但却一直都没有成功，于是出现了公制与英制并存混用的现象。
　　但作为世界头号霸主的美国，不会不知道统一度量衡的好处，不会不知道英制的弊端，那么为何不能统一使用公制呢？
　　一方面是美国人特有的傲慢，认为使用公制是迎合国际社会，反而认为其他国家应该向美国学习使用英制单位，2016年美国罗得岛州前州长林肯·查费在竞选总统的演讲中指出，公制的改革是＂让我们加入世界其他地区＂；
　　一方面是对英制与公制的选择，被政客们利用、煽动，成了政治斗争的工具，比如1975年美国总统福特签署了《公制转换法案》时，共和党人里的小人物查克·葛雷斯利旗帜鲜明地反对公制，说＂公制是共产主义阴谋＂等等，几年之后此人成功当选美国国会议员，成为支持英制单位的总代表，因此从度量衡角度来说，如今实际上是两个美国。
　　总之，美国人的傲慢与美国政治的特性，决定了美国短时间内很难统一使用公制，还将继续公制、英制＂双轨并行＂，只是未来会不会再导致＂火星气候探测者号＂的悲剧，这就很难说得清了。
　　参考资料：《美国的计量单位为何和世界格格不入？例外主义作祟》等