伍尔斯索普庄园是牛顿的故居。1666年，牛顿从剑桥逃到了林肯郡。那年夏天，正是在自家的庄园里，牛顿看到了从树上落下来的苹果，而在研究“是什么力使苹果落地”这个问题时，牛顿提出万有引力的概念，是引力使这颗微不足道的苹果落到了地面上，但是，经过富有逻辑的推论后，牛顿做出这样的判断：使月球环绕地球，并保持稳定的运动周期与高度的力量的，也正是这种引力。
所以，牛顿的苹果树，或者更恰当地说是牛顿苹果树的后代，今天也在北京的土地上开花结果，这片土地就在明朝皇帝的皇家陵寝附近，在这里，人们可以看到长城沿着山脊蜿蜒延伸；在这里，中国新一代的科学家正以最大的精确度，计算着地心引力对自然流逝的时间的影响，从而取得他们渴求的学术成果。
换句话说，中国的科学家试图建立并证明一种在物理上可追溯的联系，一边是把我们束缚在地球上的引力，另一边是稳定流逝的时间。从本源上讲，时间是我们创造的精密计量系统的终极依据，而最终，时间也将帮助我们塑造无限趋于完美的精密计量系统，正是这样的系统，为我们提供了现代社会运转所需的精确度。
致谢
至少在过去的7个世纪里，星盘的装饰性黄铜面板被称为“rete”，这个词源自拉丁语，原意是“网络”。从字面意思来讲，“网络”一词还是很精确地描述了这个黄铜面板的，因为许多古代星盘的表面看起来就像一张金属网，覆盖在这种最古老的天文仪器的外面，而星盘内部则包裹着更为坚固和复杂的转盘和齿轮。
这个词如今用于互联网。现在有一个以“rete”为名的邮件群组，该群组的介绍和联系方式展示在一个由牛津科学史博物馆运营的永久性网站上，通过这个网站，世界各地的人连接在了一起。加入这个群组的人，都是对测量技术、科学装置（其中就包括星盘和太阳系仪）、光学、密码机以及精确和准确的概念之争感兴趣的人。
早在2016年，我就加入了这个邮件群组，当时我审慎地提出了一个小小的想法，大意就是我想写一部有关精确的发展史的书，询问其他人是否有什么想法。一瞬间，从波茨坦到帕多瓦，从波多黎各到巴基斯坦，来自地球各个角落的人纷纷对我提供热情帮助，大批有着科学精神的人向我提供建议，把相关的书单发送给我，向我提供学术论文的链接、会议邀请函，以及精确科研领域的领军人物的姓名。
在此，我首先要感谢rete邮件群组的发起人和组织者，并向那些对我提供巨大帮助的、希望被称为“rete人”的各位致敬，他们给了我下笔之前关键的帮助。下面很多人的名字都是我第一次通过rete邮件群组遇到的人，他们都渴望在大大小小的方面提供帮助。其中包括：西尔克·阿克曼(Silke Ackermann)、查克·阿利坎德罗(Chuck Alicandro)、保罗·贝尔托雷利(Paul Bertorelli)、哈里什·巴斯卡兰(Harish Bhaskaran)、约翰·布里格斯(John Briggs)、斯图尔特·戴维森(Stuart Davidson)、迈克尔·德波德斯塔(Michael dePodesta)、谢里·德拉戈斯-普里查德(Cheri Dragos-Pritchard)、巴特·弗里德(Bart Fried)、梅丽萨·格拉夫(Melissa Grafe)、西格弗里德·赫克(Siegfried Hecker)、本·休斯(Ben Hughes)、戴维·凯勒(David Keller)、约翰·拉维耶里(John Lavieri)、安德鲁·刘易斯(Andrew Lewis)、马克·麦凯克伦(Mark McEachern)、罗里·麦克沃伊(Rory McEvoy)、格雷厄姆·梅钦(Graham Machin)、黛安娜·缪尔(Diana Muir)、戴维·潘塔洛尼(David Pantalony)、林赛·帕帕斯(Lindsey Pappas)、伊恩·罗滨逊(Ian Robinson)、戴维·鲁尼(David Rooney)、克里斯托夫·罗泽(Christoph Roser)、布里吉特·鲁特曼(Brigitte Ruthman)、詹姆斯·索尔兹伯里(James Salsbury)、道格拉斯·苏(Dougls So)、彼得·索科洛夫斯基(Peter Sokolowski)、康拉德·斯蒂芬(Konrad Steffen)、马丁·斯托里(Martin Storey)、威廉·托宾(William Tobin)、詹姆斯·厄特巴克(James Utterback)、丹·维尔(Dan Veal)、斯科特·沃克(Scott Walker)。
在我为这本书的写作进行第一次调研之后，群组中的很多人强烈建议我与精确领域的两位领袖级专家联系，他们是英格兰南部克兰菲尔德大学的帕特·麦基翁(Pat McKeown)和北卡罗来纳大学夏洛特分校的克里斯·埃文斯(Chris Evans)。我亲自拜访了这两位专家，后来这两位专家都为我提供了大量的支持和慷慨的帮助。如果没有他们的帮助和鼓励，这部作品将很难成书，我对他们深表感激。如果本书存在任何疏漏和错误，那都是我个人造成的。
在撰写本书期间，我访问了英国、日本、中国和美国的国家计量研究所，因此，我希望在此表达对以下机构及研究人员的特别感谢，他们是：英国国家物理实验室的保罗·肖尔(Paul Shore)、劳拉·蔡尔兹(Laura Childs)和萨姆·格雷沙姆(Sam Gresham)；美国国家标准与技术研究院的盖尔·波特(Gail Porter)、克里斯·奥茨(Chris Oates)和约瑟夫·坦(Joseph Tan)；中国计量科学研究院昌平校区的严珂；日本国家计量研究所的Toshiaki Asakai和Kazuhiro Shimaoka，以及东京大学的Masanori Kunieda教授，这些人都为本书的写作提供了宝贵的建议和帮助。
其中参与了哈勃望远镜和詹姆斯韦伯太空望远镜的NASA工作人员给本书的相应章节给予了巨大的帮助，在此特别感谢戈达德太空飞行中心的马克·克拉潘(Mark Clampin)和李·范伯格(Lee Feinberg)、哈佛大学的埃里克·蔡森(Eric Chaisson)以及大学天文研究协会的马特·芒廷(Matt Mountain)。
我还要特别感谢理查德·雷(Richard Wray)、克洛·沃尔特斯(Chloe Walters)和位于德比的劳斯莱斯工厂的比尔·奥沙利文(Bill O’Sullivan)；劳斯莱斯银魅协会的比利·凯里(Billi Carey)；伦敦科学博物馆的马克·约翰逊(Mark Johnson)、安德鲁·内厄姆(Andrew Nahum)、本·拉塞尔(Ben Russell)、吉姆·本纳特(Jim Bennett)和詹尼·费里(Jenni Fewery)；总部位于荷兰艾恩德霍芬(Eindhoven)的阿斯麦公司的耶尔姆·弗朗斯(Jelm Franse)；我的老朋友托尼·塔克(Toni Tack)，感谢他在荷兰考察期间为我提供了接待和住宿；加州理工学院的约翰·格罗青格(John Grotzinger)和埃德·施托尔珀(Ed Stolper)；帕萨迪纳亨廷顿图书馆的史蒂夫·欣德尔(Steve Hindle)（我曾在那里做过短期交流学者，在那里的生活很惬意）；理查德·奥文登(Richard Ovendon)，他是博德利图书的管理员（他的办公室是世界上最好的办公室之一）；汉福德引力波探测实验室的弗雷德·拉布(Fred Raab)和迈克尔·兰德里(Michael Landry)；诺斯罗普·格鲁曼公司的杰茜卡·布朗(Jessica Brown)；精工制表公司的Keiko Naruse和Takashi Ueda；莱卡公司的斯蒂芬·丹尼尔(Stefan Daniel)以及我报社的同事克里斯·安杰洛格鲁(Chris Angeloglou)，一位受人尊敬的莱卡照相机收藏家。
斯蒂芬·沃尔弗拉姆(Stephen Wolfram)和他的同事埃米·杨(Amy Young)对精确测量都非常了解，他们给我写这本书提供了建设性的意见（埃米还送给了我一些圣诞小饼干）。杰里米·伯恩斯坦(Jeremy Bernstein)是核科学领域问题的全才专家，他告诉了我很多关于钚的事情。我和马克斯·惠特比(Max Whitby)是40年的老相识，他带给我一些有关纳米技术的有趣见解。我在牛津大学时的硕士生同学罗杰·安斯沃思(Roger Ainsworth)是劳斯莱斯叶片冷却技术研究小组的组长，他为我们提供了宝贵的资料。佛蒙特州温莎市美国精密博物馆的安·劳利斯(Ann Lawless)自本书筹划之初就给予了我很多帮助。作家维托尔德·雷布琴斯基(Witold Rybezynski)和电影制作人纳撒尼尔·卡恩(Nathaniel Kahn)也表达了对本书的兴趣和对我个人的鼓励，对此我深表感激。
我的儿子鲁珀特·温切斯特(Rupert Winchester)一直是我最忠实的热心读者，他对接近完备的书稿提供了宝贵的见解，他总是帮忙给我的书把关。
对于哈珀柯林斯出版社的本书编辑萨拉·尼尔森(Sarah Nelson)，我想说：虽然我们合作的时间不算太长，但是我给予这位编辑最高的评价，她为这本书倾注了极大的热情，把自己多年的专业知识融入了我的手稿当中，并把本书的书稿完善成了一部令我非常自豪的作品。在我写作本书期间，与她配合工作是我当时最大的乐趣，我相信我们已经建立了融洽的合作关系，希望这种关系能一直持续下去。尼尔森的助手丹尼尔·瓦斯克斯(Daniel Vazquez)在本书即将出版的最后几周里，又成功与玛丽·高卢(Mary Gaule)合作，顺利完成这本书的最后收尾工作。高卢和瓦斯克斯的成功，证明了尼尔森对于优秀作品的把握，以及对后辈编辑的培养，并且也印证了和瓦斯克斯两人配合的默契程度。同样，在伦敦，对哈珀柯林斯出版社的另一个与我合作的编辑阿拉贝拉·派克(Arabella Pike)，我也想说：虽然我们只是合作了很短的时间，但是受这本书的影响，她为她的小儿子买了一套量块作为圣诞礼物，相信我们也会成为好朋友。
我一如既往地感谢我在奋进集团控股公司的经纪人苏珊·格卢克(Suzanne Gluck)和西蒙·特里温(Simon Trewin)，以及格卢克的助手安德烈亚·布拉特(Andrea Blatt)。你们对于事业坚韧不拔的精神使你们成为传奇人物，作为与你们合作的受益者，我非常感激。因此我希望我们不但能在商业合作中取得更大的成功，也希望我们之间的友谊长存。
最后，我要感谢我的妻子佐藤亚纪子，她对精密制造与手工匠心之间的微妙关联提出了独到的见解，这种关联在日本尤为凸显。我对我的妻子对这本书的热情支持感激不尽。
西蒙·温切斯特，于马萨诸塞州
术语表
准确度：在本书中，准确度指的是测量或者动作与理想的预期结果的接近程度，例如，一枪射中靶心，说明射击的准确度很高。
浑仪：一个由复杂交叉的黄铜环规组成的框架型仪器，用于辅助观察各种天文相关的现象，例如，在观测时辅助模拟黄道、月轨或地球的回归线等。
像散／散光：由于透镜形状不规则导致的成像问题，当照相机或望远镜出现该问题时称为像散，当肉眼出现该问题时称为散光。
星象仪：一种机械装置，与星体仪和天文钟相似，它能预测天文事件和行星出现在天空中的位置。
阿伏伽德罗常数：一种物质中所含的粒子、原子、光子或分子的数量，每1摩尔的物质中都含有1个阿伏伽德罗常数那么多的对应物质微粒。摩尔是国际单位制标准单位之一。阿伏伽德罗常数的数字表示为6.022×1023。
双金属片：不同的金属在不同的温度下会表现出不同的特性，因此可以利用这个特性把两种不同的金属片贴在一起，使金属片随着温度的变化而弯曲，从而切断或开启电器（如恒温器）的开关。
滑车／滑轮组：滑车以及滑轮组系统通常在其外侧安装了木制外壳，滑轮组主要是用来提拉帆船的索具或提起重物。
钎焊：一种利用热量将金属与金属连接起来的方法，比传统的焊接及锡焊更加稳固持久。
卡尺：测量仪器的钳口，一侧固定，另一侧可以转动或滑动，用来测量物体的外部尺寸。
卡宾枪：一种比步枪略短小和轻巧的枪，最早由骑兵装备。
碳纤维：一种特别坚固而轻盈的材料，最早于20世纪60年代在实验室中配置成功，如今在多种机械和建材中发挥各种作用。
倒角：磨平工件锋利的边缘或棱角。
彗差：当用望远镜观察物体时，如果物体外围被一团类似于彗发的模糊异像包围，我们就称之为望远镜出现了彗差，这种现象是球面镜片成像异常导致的。
衍射光栅：把一块透光的板子用纤细且平行等距的线划分成多个区域，当光线通过光栅时产生的光谱。
分度机：一种装置，通常是由蜗轮带动一个大齿轮运动，用来在测量仪器上精确地切割出刻度。
销钉：类似于光滑的棍子或塞子的零件，由木头或金属制成，用于加固物件。
电火花加工：用高强度火花在金属工件上塑造加工所需的性状，通常用来在难以加工的零件表面上开小孔。
以太：一种不可见的物质，曾被认为是一种能充满所有的空间，能携带各种辐射的物质，而且是光的传播介质。
燧发枪：通过打火石撞击金属火镰产生火花，并通过火花点燃火药以进行发射的枪支，但是产生火花这一过程的可靠性不佳。
傅科摆：以19世纪发现这种现象的法国物理学家傅科的名字命名。傅科用一个摆线非常长且运动缓慢的钟摆沿单一方向摆动，而摆锤下面的刻度盘可以显示出钟摆的摆动方向在旋转，以此证明地球自转。
火镰：燧发滑膛枪枪机的金属零件，当燧石敲击火镰时，会产生火花，点燃火药。
下滑道：飞机即将着陆时最稳妥的着陆航线。
通止规：一种检验工具，用于检测公差，检测的对象通常是零件（如螺杆或螺丝），待检验的零件需通过通止规，如果不能通过，则公差不符合要求，以此确保出厂零件尺寸的正确性。
调速器：附在发动机上的机械装置，可以调节和限制发动机的转速。
石墨烯：一种特殊结构的碳，通常由厚度只有一层分子的、肉眼难以观察到的碳网构成的薄片加工而成，于2004年首次人工合成，现在由于其强大的强度和较轻的重量而成为研究的重点。
下沉草沟：一种人造的沟渠，通常建在大型庄园里，使其在作为农田、草地和花园的周围边界的同时，不会遮挡视野。
可互换零件：现代制造业的基础之一，因为所有的零件都是照着相同的规格制造出来的，所以在装配时，对应的零件也可以随意地组合在一起。这一概念最早是在18世纪的法国发展起来的，并成为19世纪的美国制造业的主导思想。
干涉仪：一种高度精确的光学测量装置，它把一束光一分为二并重新组合起来，因为两条光束在空间中行走的路径长度不同，因此带来的长度差异引起光波干涉，并产生彩色图案，从中可以推断出长度的差异。
夹具：通常是手工制作的一种导轨或支架，它有助于固定工具或钻头，使同一种机械加工可以反复稳定地进行。
车床：起源于古代的一种车削机器，这种机器车削的对象，通常是木头、象牙或金属，待加工的材料被牢牢地固定在车床上，承受切削工具的加工。
愈创木：通常指西印度群岛常青树木的木材，以其极大的硬度和自润滑特性而闻名。它长期被用于制造齿轮和其他机械零件。这种木头的比重比水大。
激光干涉仪引力波天文台：虽然通常是指位于美国路易斯安那州和华盛顿州的两个天文台，但也泛指所有记录和探测引力波的全球设备网络。
机床：一种加工工具，通常是不可移动的，用于钻孔、铣削或金属机件成型，常常被誉为生产机器的机器。
电磁火花装置：一个由小型磁铁和导线线圈构成的装置，当转动电磁火花装置时，会产生火花。
千分尺：一种测量装置，通常以一个精密的螺丝和一个刻度装置为基础，利用转动螺丝使测量夹具收缩或扩大，用于高度精确地测量尺寸。
磁共振成像：磁共振成像是一种检查物体内部的方法，通常检查的对象是人体的组织和器官，这种技术也可以配以强磁场和高频无线电波应用于非生命物体的内部成像。
星象仪：为观赏或教学而模拟天体围绕太阳或地球运动的机械，通常是发条驱动的机械装置。
比例绘图仪：一种由相互连接的金属平行四边形组成的机器，可以用来精确复制平面图、原型图甚至是实体样品，因为通过装置的一端追踪轮廓会在另一端产生完全相似的笔画或切削操作。
二叠纪：一个持续约5000万年的地质历史时期，大约始于2.9亿年前，二叠纪之前是石炭纪。在二叠纪这个地层的早期时代开始，地层中沉积了大量的砂岩和其他的沉积岩，导致该地层有盖层产生，因此容易形成油气藏。
光刻术：最初是一种印刷形式，用于把图像转印到印刷物表面，今天人们借助此原理发展出了半导体制造的光刻术。
普朗克常数：以德国物理学家马克斯·普朗克(Max Planck)的名字命名，它将电磁辐射的量子能量与其频率联系起来，通常用符号h表示。
等离子体：气体通常在很高的温度下会形成等离子体，等离子体的特征是同时产生带有负电荷的自由电子和带有正电荷的离子。
精确度：虽然我们通常认为准确度是精确度的同义词，但工程师认为精确度是指通过改进生产工艺，来实现精细程度，小数点后的0越多，表明可测量和可实现的精确度就越高。
量子力学：物理学的一个分支，研究原子和亚原子粒子的现象和相互作用。
分级：风帆战舰的分级，通常以军舰能自持的远航时长为分类依据，或是大致根据舰炮的数量来划分：一艘一级的战舰大约配备100门大炮，一艘二级战舰大约配备80门大炮，以此类推。
摆锤均衡键：钟表的一个组成部分，一个由配重和弹簧组成的系统使表的摆锤供应的能量更加均衡和稳定。
失控：如果发动机调速器发生故障，发动机就很可能会失控，如果情况变得难以遏制，那就可能会导致非常危险的意外事故。
无裤党：因其成员大多来自贫苦百姓，穿不起套裤而得名“无裤”，具体指的是在法国大革命罗伯斯庇尔“恐怖时期”支持革命的法国底层百姓。
半导体：一种具有可改变导电性的材料，比如硅、锗。它们是小型电子产品中几乎所有晶体管的基础。
六分仪、八分仪：利用恒星和行星进行导航的手持仪器。尽管当代的领航员仍然需要学习它们的用法，但是全球定位系统几乎已经完全取代了六分仪和八分仪。
国际单位制：国际通用的标准度量衡单位系统，只有缅甸、利比里亚和美国拒绝使用国际单位制，SI是国际单位制的简称。
硅：地球上的岩石中最常见的元素之一，现在是构成大多数计算机芯片的核心元素。
滑座：车床的一部分，用来支撑各种用于车床加工的刀具，这些刀具通常直接作用于工件。
计算尺：几十年以前，电子计算器发明的时候，所有的工程师都带着一个口袋计算尺，这是一种使用起来速度很快，但计算精确度有限的便携式计算装置，这个装置通常带有对数的刻度，通过滑动计算尺，熟练的工程师可以立即得到对应的计算结果。
系缆：指将船只固定到码头桩上，放松系缆的命令意味着船只已准备航行。
钻井：开始钻井时，钻头在地面上上下弹跳，直到钻出30厘米深的孔，才能进一步深钻并固井。
挺杆：机器中的一个小零件，与凸轮轴上的偏心轮相连，进而上升或下降，这样可以使较大的零件（如气门）活动。
配重测试仪：在引力波天文台每个观测室的末端安装的熔融石英圆柱体，它是由一组复杂的补偿砝码和弹簧组成的用于测量引力波的装置。
铁瓶：日本的一种铸铁茶壶，有盖子和把手，与一般茶壶制型类似，通常直接在炭火上加热制茶。
突阿斯：一直沿用到19世纪初才被淘汰的法国旧时计量单位，用于计量长度，1突阿斯大约相当于1.9米，突阿斯的下级单位是法尺，1突阿斯等于6法尺。
公差：加工零件所能容许的、与标准样品的尺寸的最大偏差。越是精密的加工，要求公差越小。
可追溯性：指的是任何测量结果和参数都可以追溯到一个基础的概念或一个权威的标准上，就像是一条可以向上回溯的链，例如，手表上的秒针示数可以追溯到国家天文台的原子钟上，并最终根据原子钟校对手表。
震动线圈：早期用于汽车点火系统的电磁火花发生器，福特T型车就安装了这样的装置。
钒：在炼钢时加入这种银灰色的重金属元素，可以大大提高钢的硬度，冶金专家以钒为基础，调配出了许多用于冶炼复杂合金的添加剂。
侘寂：侘寂一词与完美一词在审美意义上处在两个不同的极端，是欧美时下流行的美学术语，它所代表的是对无常、自然和原始的欣赏，倾向于给人带来宁静的体验（朴素、寂静、谦逊、自然）。
