戰國“考工記”記載“十分寸之一謂之枚”，其中的“枚”后世被命名為“分”。根據史書記載，截止秦始皇統一度量衡時，中國最小的長度單位就是“枚”。

西漢時期，劉歆欲助王莽改制，在《三統歷譜》中說“度長短者不失毫厘，量多少者不失圭撮，權輕重者不失黍案”，此時最小的長度單位是“分”以下的“厘”和“毫”。

問題在于：無論“分”，還是“厘”和“毫”，都是很小的長度單位，想要不差分厘或不差分毫，都要借助相應測量工具，否則談這些更小的單位就沒有什么意義，那么當時用什么測量出毫厘呢？

漢朝已有游標卡尺

晚清時期，吳大澂所著《權衡度量實驗考》和容庚所編《秦漢金文錄》中，收錄了幾件漢代銅卡尺的拓本，應是農民或盜墓賊無意中挖出的，但可惜原物流散失傳，沒有辦法詳細研究。

除此之外，新中國后征集到兩把漢代銅卡尺，但因為屬于征集文物，沒有確切的出土地點和出土時間，因而可信度相對較低。按理說，這條標準對中外都適用，但實際情況大家都知道。

于是，漢代史書記載的長度單位毫厘，缺乏相應考古佐證，這就成了一個重大遺憾。但1992年終于出現轉機，揚州邗江東漢早期墓葬中出土了一把“青銅卡尺”，外形很像漢代常見的“矩”，表面雖銹蝕嚴重，但其紋飾依然清晰。因為是王莽新朝時制造，因此又被稱為“新莽銅卡尺”。

經過專家鑒定，這件測量工具就是“游標卡尺”，準確地說是“原始的游標卡尺”。比如，“中國青少年科技輔導員協會”在澎湃新聞上發表的“中國古代科技發明創造系列——新莽銅卡尺”文章中，明確指出“新莽銅卡尺，以實實在在的實物的形式糾正了世人過去認為的游標卡尺乃是歐美科學家發明的觀念。”與此同時，新莽游標卡尺的精密度，能測量到“分”以下，可以測出“厘”的數據。

總之，可以說新莽銅卡尺還有缺陷，可以說它是“原始的游標卡尺”，但不能否認它的確屬于“游標卡尺”。因此，現代游標卡尺是法國人約尼爾·比爾發明的，但這項技術的原型卻在中國。

史前考古發現源頭

擁有準確測量更小單位的能力，于是東漢張衡發明渾天儀、造出便攜式“日晷”——相當于現在的手表等，制造更精密的器械也就有了可能。需要注意的是，從最小長度單位角度看，商周器具的確不如漢代精細精確，原因應與對更小長度單位的測量有關，但反過來說，人類對此認知也是逐步深入，在最小長度單位認知上，中國的顯然更符合認知規律，也與生產力發展水平相符。

問題在于：任何一項偉大的發明，往往都有漫長的積累鋪墊，那么漢朝游標卡尺的技術源頭何在？

對此，中國史前考古取得重大發現，原來游標卡尺源于五帝時立桿測影的天文觀測，詳情如下：

位于山西臨汾盆地的陶寺遺址，如今被普遍認為是堯舜之都，其中出土了用于立表測影的圭尺與立表，通過圭表觀測正午日影，以此來確定節氣。但鮮為人知的是，其中還出土了兩件非同一般的玉器，揭開了兩大歷史謎團。

其一為玉戚景符，以小孔成像精確判斷日影位置，就是將其小孔對準圭尺刻度，可精準化投影的位置。因此，戰國墨家小孔成像等研究，其實在中國有著悠久的歷史淵源，不是無緣無故突然出現的。

其二為玉琮游標，正午日影投射到圭尺上，但時間很短日影會投射到其他地方，因此需要將其“記憶”，當時古人發明了玉琮游標，將其套入圭尺，可以卡定刻度。顯然，這個思路在一定條件下稍加轉化，就能演化出漢代的游標卡尺。

其中，學者何駑認為甲骨文中的“中”字，是橫放的圭尺，中間的“口”就是“玉琮游標”，詳見下圖。上面的圭表圖可見，圭表中最重要的不是立表、而是圭尺，兩者都是權力的象征，但其中圭尺更為重要?？脊虐l現，圭與表分別由不同貴族掌管，最高統治者墓中發現“圭尺”，陶寺圭尺上用顏色已標好刻度——有長有短，的確比“表”更重要。

總之，漢代出現游標卡尺，不是無緣無故的，而是有著深厚的歷史源頭。

最后，關于漢代游標卡尺，還有一些小插曲。

筆者查閱不少資料，其中不少文章一方面否定“新莽銅卡尺”是“游標卡尺”，認為它只是“卡尺”，一方面還搬出西方“證據”，認為迄今發現的最早卡尺事物是“公元前六世紀的古希臘木制卡尺”，是在吉格里奧島附近海域的一艘古希臘沉船中發現的——筆者不知道木卡尺為何能在海水2500年而無損，中國的只是最早的金屬卡尺，反正就是不承認中國最先發明出“卡尺”與“游標卡尺”。

不過，無論海里撈出的古希臘木卡尺是不是真的，陶寺玉琮游標的出現，就建立起了漢代游標卡尺演化的證據鏈，可信度遠非孤零零的海里撈出的古希臘卡尺可比。總之，事實勝于雄辯，游標卡尺技術源于中國，近代西方在此基礎上做了改進而發明現代游標卡尺。

參考資料：

《澎湃新聞——中國古代科技發明創造系列——新莽銅卡尺》

《經濟觀察報——陶寺遺址前領隊何努：從“觀象臺”說起，堯為什么定都陶寺？》等