测量学

最早同时实现超海森堡极限与海森堡极限的量子精密测量

2020年2月，中国科学家李传锋、项国勇、袁海东团队在量子精密测量实验中，在世界上首次实现了两个参数同时分别达到“超海森堡极限”和海森堡极限的最优测量，在多参数量子精密测量研究中取得重要实验进展。

最灵敏的原子磁力计

2020年5月，复旦大学物理学系精密测量物理与量子光学团队实现了世界上含原子数最多的原子自旋压缩以及突破量子极限的高灵敏度原子磁力计。

最早的摄影测绘术

中国人发明了摄影测绘术。1844年，清朝邹伯奇在其所著的《摄影之器记》一书中创造性地设计了使用摄影术进行测绘的方法。

同治三年（1864年）广东巡抚郭嵩焘聘请邹伯奇测绘广东沿海地图。由邹伯奇指导其弟子们绘的《浔岗洲图》、《桑圆围全图》等，都是以摄影法测绘的。 

最早的卷尺

明代著名珠算家和发明家程大位（1533－1606年）在丈量田地工作中发明了丈量步车，是一种用篾片连接而成的软尺，卷在尺体中轴上，拉动软尺可丈量，转动中轴可收尺，这是世界上最早的卷尺。

最先发明经纬度绘图

中国人发明了现代经纬度绘图。绘于明代永乐年间（1428年）的《坤舆万国全图》已开始使用经纬度绘图。

最先发明球形投影

中国人发明了球形投影。在明代永乐年间绘制的（1428年）《坤舆万国全图》之前，中国就已经采用球形投影绘制中国地图。

最早提出和应用“海拨”概念

元代科学家郭守敬最早提出和应用了“海拨”概念。

最早提出经度概念

元代科学家耶律楚材在世界上最早提出经度概念。经度在古代称为“里差”,是指因两地地理经度不同造成的时间差，用于校正天文现象发生的时间。“里差”最早由耶律楚材引入到他所制定的历法《西征庚午元历》中。

最早的比重计

中国古代的莲管，是世界上最早的比重计。

从北齐起，人们已发现莲子、鸡蛋、桃仁、饭粒在不同浓度的盐水中分别有浮有沉。唐宋时，江浙盐场普遍采用莲子、鸡蛋在卤中浮沉状态测定卤之咸淡。唐代段成式所著《酉阳杂俎》（863年）记载：“石莲入水必沉，唯煎盐咸卤能浮之。”这是利用比重计测量溶液浓度的最早记载。到了元代，陈椿在《熬波图》所记述的“莲管”已与近代浮子式比重计类似。

“莲管”测试法是将液体浓度分为四等，即四等咸，分别是：最咸为一等，浓度为l00%；三分咸一分水为二等，浓度为75%；半咸半水为三等，浓度为50%；一分咸二分水为四等，浓度为33%。在这四种咸中分别浸透各个莲子，这是测定其他溶液浓度的“浮子”。将装有这些浮子的竹筒注入待测溶液，看它们的浮沉状态，溶液浓度就相应地被测定，这些竹筒被称为“莲管”。

最早的弧矢仪

北宋沈括考证了在海州出土了一个类似弩的装置，在其柄处有观测刻度。如果在装置上放枝箭并顺著其尖端看去，就可以测量山的角度，从而推算出山的高度。这是世界上最早的弧矢仪。

最早测量地球经线长度

唐僧一行是世界最早测量经度线长度的人。子午线即地球的经度线。古中国使用天干指代方向，子是北方，午是南方，卯是东方，酉是西方，宫城的南门叫午门，经线是南北向所以又叫子午线。测量子午线长度可以确知地球的大小。 一行发起和组织了一次大规模的大地测量活动，测量地点达12处，以今河南省为中心，北起铁勒（今内蒙古自治区以北），南达林邑（今越南中部），测量范围之大前所未有。测量内容包括每个测量地点的北极高度，以及冬至、夏至、春分、秋分那天正午八尺之竿（表）的日影长度。  这次测量活动，以太史监南宫说等人在河南滑县、浚仪（今开封）、扶沟和上蔡四处的测量最为重要。这四个地点大致是在同一经度上。南宫说等人除了测出四处的北极高度和日影长度外，还测出了这四个地点之间的距离。一行从南宫说等人的测量数据中，计算出南北两地相差351里80步（唐朝尺度，合现代长度129.22公里），北极高度相差一度，这个数据就是地球子午线一度的长。同现代测量子午线一度的长111.2公里相比，一行的数据虽然有误差，但是在当时条件来说，已经很难得很先进了。 这还表明，中国早就知道地球是圆的了。 这次测量是：

• 世界上第一次大型天文地理测量。

• 首次实测地球大小

最早提出纬度概念

唐僧一行是世界上最早提出纬度概念的人。

最早的游标卡尺

中国人发明了游标卡尺。1992年5月在扬州市西北8公里的邗江县甘泉乡一座东汉早期的砖室墓中出土了一件青铜卡尺，这件王莽时期的卡尺是世界上最早的游标卡尺。 ֍

最早的定量制图法

东汉张衡在西元2世纪发明了定量制图法，从而使制图科学向前迈进了一大步。张衡最先将矩形网格座标法应用于地图绘制。在其所著的《算网论》一书中，张衡提出了精确使用地图座标的基本原理。

最早的单位量值导出体系

西汉科学家刘歆提出以黄钟为度量衡标准，九寸正合黄钟律管之长，并以累黍作直观验证，选用100粒中等大小的黍横向排列定一尺。一旦后代度量衡器被销毁或丢失，就可以与黄钟律管、累黍相互佐证。这是世界上最早的单位量值导出体系。

古代律管可简称为“律”或“管”。声是无形的，要发声就必须制器，律管就是用来发声的器。有器就必有形，能发出黄钟宫声的律管，它的长度、口径都是固定的。反过来这支有固定量的律管也可以作为度量衡的标准。刘歆等人正是对律与度量衡之间的关系有着深入的理解，才把黄钟律管通过度量衡定量化了。《汉书·律历志》 中对此进行了介绍。

英国人以45粒大麦，首尾相连排列，定为15英寸，正是沿用了 《汉书·律历志》 中刘歆发明的单位量值导出体系。【源】

最早的车辆计程仪

记道车是世界上最早的车辆计程仪。有关记道车的文字记载最早见于汉代刘歆的《西京杂记》：“汉朝舆驾祠甘泉汾阳……记道车，驾四，中道。”可见至迟在西汉时期，即已有了这种可以计算道路里程的车。后来增加了行一里路打一下鼓的装置，故名“记里鼓车”。 记道车通过减速齿轮系统来计程。《宋史》详细地记载了它的内部结构。【源】

最早采用以度审容科学方法的量器

战国商鞅方升，是秦孝公十八年（前344年），商鞅任大良造时颁发的标准量器。通长 18.7厘米，内口长 12.5厘米，宽 7厘米，高 2.3厘米，容积 202.15立方厘米，是世界上最早采用以度审容科学方法的量器。【源】

最早的水位尺

战国李冰修筑都江堰水利工程时，在岷江中筑了三个石人，使水位保持不低于石从的脚，不高于石人的肩，而且在沿江的石壁上还刻有二十四格“水则”，一看便知岷江的水位高低。这是世界上最早的水位尺。

最早的天平

长沙左家公山出土的战国晚期（公元前4—前3世纪）楚国秤，长27厘米，中间置丝线提纽，两端各系一铜盘。砝码大小共九个，分别为当时的一株、两株、三株、六株、十二株、一两、二两、四两和八两。天称和砝码制作非常规范，是当时称量黄金货币的衡器。这是世界上最早的天平。

最早的砝码

1975年湖北江陵雨台山M410号墓出土了春秋中期的4枚铜环权，这是世界上最早的砝码。

最早的大地测量

根据《山海经》和《禹贡》，大禹的时候中国就搞过大地测量，其范围东起大海，西至关陇，北达内蒙，南及浙赣。《山海经·海外东经》—— “帝命竖亥步，自东极至于西极，五亿十选九千八百步。竖亥右手把算，左手指青丘北。一曰禹令竖亥。一曰五亿十万九千八百步。” 这是世界上最早 的大地测量活动。

最早的尺子

中国人发明了尺子。

《史记》记载：大禹治水“声为律、身为度、称以出、左准绳、右规矩”。用“规”画圆，用“矩”测量角度，“准绳”是有一定标准的测长工具，是世界上最早的尺子。