第二十七章劉氏擺鐘和馬鈞定律
牛弘回到皇宮後,仍對張家兄弟的書法贊嘆不己。在穿越前,牛弘在念中學時,曾參加過書法興趣班。足足有兩年時間,還是不得要領。在書法上只能做到形似,卻似是而非。後來,文字的東西都用電腦來解決,早把書法丟之腦後。
今天能看到這絕世的書法,牛弘感到一種責任。要讓這一文化瑰寶傳于後世,讓後人知道自己的祖先曾有這樣的顛峰之作。作為一個強大帝國,技術的推進能讓帝國跨上一個新的高度。但沒有文化的跟進,這種強大就沒有韌性。
牛弘準備隨時跟蹤張昶在造紙技術上的進展,缺資金就直接由自己用賞賜的形式下拔,缺技術就召開下能工巧匠相助。牛弘就不信了,大漢帝國傾全國之力不能造出適用的紙來。
牛弘親政以來,宮中變化最大的就是乳母趙嬈了。原來趙嬈是宮中的活躍分子,到處可以看到她的身影。現在她卻呆在自己屋里做起女紅來了,由于在亭侯府就有根基,她做出來的女紅在做工上不亞于皇宮御府。這讓牛弘很感動,原來串門繞舌不是她的本來面目,先前這樣做純粹是為了自已。
牛弘下詔封趙嬈為河陽君。還把皇宮附近一個原犯事宦官的府第賜給趙嬈。
牛弘還讓自己的小尾巴劉江搬到趙嬈那兒去。小劉江慢慢長大了,不可能長期住在皇宮里。
建寧元年十一月五日,太史劉洪來宮中報喜。牛弘交給他的第一個研究任務有了結果,他做出了精確到秒的計時鐘。
牛弘太喜。看來太史劉洪組織的這一套人馬不錯,只憑自己當初的原理提示,就能在不到半年的時間里把實樣做出來。這樣的度搬到現代來也是驚人的。
牛弘決定去看看,把太傅陳蕃和參議胡廣叫上,還專門讓人去叫來黃門侍郎竇機。
牛弘不敢小看胡廣這個帝國老臣。盡管這些年,他沒有什麼實權,也沒有什麼作為,但他在帝國的人脈比太傅還廣。他會準確地判斷天子在想什麼,關注什麼。除非他想留一手,否則這種信息會通過他的門生故吏傳遍帝國,比下旨還管用。
至于竇機,牛弘要培養他對技術的興趣。因為他是外戚,所以他在帝都六百石的職位已經到頂了,不可能再有所升遷。只要他自己不安于現狀,就只有往技術方向展。現在帝國還處于短缺經濟階段,商業的興起和繁榮還有很長的路要走。
擺鐘被打造在天文觀象台旁邊的一間房子里。知道天子要來,田豐、馬鈞、姚儀、張全、歐陽景等全套研究班子都等在那兒。見過禮後,大家的目光馬上轉到靠牆的大擺鐘上。
整個鐘有一丈高,上面有並排三個園形刻度盤,盤中的指針分別指示時、分和秒。盡管這是牛弘的交待劉洪做成這樣的,但給牛弘的印象就象走進了現代的星級賓館前台。鐘的正中有一個鐘擺,均勻地來回擺動,右邊秒刻度盤上的指針則是有節奏地走動。
為了防止磨擦造成鐘擺的衰減,專門做了一套水力驅動裝置。從屋頂的水槽中接下一根細的水管,往一個與鐘內棘輪機構連接的小勺內注水,當鐘擺驅動棘輪旋轉時,小勺中水的重力為機構補充動力。伴隨著棘輪的轉動,小勺傾斜,將水潑出。失去了水的重力,小勺又重新回復到起始位置。
牛弘不停地贊嘆他們的巧思。
劉洪介紹,屋頂的水槽由人工提水上去。裝滿一槽水可以讓鐘走一天多。
木制齒輪系全部被木板圍在一個箱子里。劉洪說那樣做是防止灰塵進入。
鐘的前面六步遠的地方有一個校時裝置。校時裝置正上方屋頂有個透光天窗,校時裝置是一個石板上豎直著一根木桿,還自木桿根部畫了一條線。楮天正午木桿的影子與這條線正好重合,以此作為標準來校準時鐘。
劉洪介紹說,他們已經對擺鐘做過三次調整。現在的走時精度三天誤差不過一秒。
這台在牛弘看來既拙笨又精巧的擺鐘把太傅陳蕃和參議胡廣看得目瞪口呆。太不可思議了,原來帝國最精巧的計時水漏最小分度為約十分種,現在能精確到一秒,精度提高了六百倍。而竇機則流露出年輕人強烈的好奇心,拉著馬鈞問這問那。
接著劉洪介紹了整個研制過程。這台鐘大部份二個月前就做好了。運轉時,走不了多長時間就停了下來。開始他們以為是齒輪軸的轉動阻力在作怪,就動腦筋把齒輪軸兩端瓖上了鐵的軸尖,把齒輪的轉動弄得很靈活。再運轉時盡管走的時間長一些,還是會停下來。
還是機靈鬼馬鈞想到了另外一個問題,就是擺錘。馬鈞反復測試擺錘結構,確定擺動周期與擺桿長度的平方根成正比,還測定出一個相關系數。馬鈞認為,原來的擺錘做的不合理,離擺動中心遠的部份與近的部份擺動頻率是不一樣的,造成阻滯才使鐘擺停下來的。
馬鈞改進了擺錘結構後,再運轉,鐘就不會停了。
這些對牛弘這個現代穿越者盡管不算什麼,但整個研究小組在認識上的起點不一樣。在大漢帝國,這無疑是一個跨時代的明。
牛弘這次不說朕心甚慰了,而是贊不絕口。牛弘表態︰「你們的明很了不起。為了讓後世記得你們的明,朕把劉太史領頭研制的這一台鐘命名為劉氏擺鐘。把馬鈞現的單擺運行規律命名為馬鈞定律,測出的相關系數命名為馬鈞常數。」
這話說得這幫研究人員很興奮。特別是那幾個年輕人,可以用**滿懷來形容。他們都希望以後有自己的現和明,以自己的名字命名後流傳後世。
話間,牛弘現鐘的對面牆上豎著一塊巨大的木板,上面畫著很多幾何圖形和運算算式。就走過去看了起來。
木板表面是木料的本色,寫字用泥土加入炭黑做成的泥條,類似于現代的粉筆。旁邊放著水桶抹布,想必是擦字用的。
上面的運算算式牛弘是熟悉的,是牛弘先前告訴劉洪的阿拉伯數字和算術符號。而幾何圖形的描述則還是用漢字,顯得冗長而且不夠嚴謹。比如直角三角形的直角短邊、長邊和斜邊稱為稱為勾、股、弦問題不大。任意三角形底邊平放被描述成底、左勾右股或左股右勾,就有斷亂。把圖形上下翻個面,底就成了頂了,同一條邊的描述有兩個,沒有唯一性。四邊形就更亂了。
看到牛弘在仔細地觀看木板上的運算,其它人也圍了過來。
劉洪則顯的有點得意。他告訴牛弘,阿拉伯數字和算術符號確實簡捷方便。現在田豐已經是運算高手,幾個年輕的助手也已經掌握。
田豐也不謙虛,向大家展示了如何用阿拉伯數字和數學符號進行運算。不過他說,大數字的運算推劉太史,劉洪那一手算盤其它人望塵莫及。
太傅陳蕃和參議胡廣覺得匪夷所思,原來算術可以這樣運算。胡廣經過一番沉思,認為阿拉伯數字可以運用到記帳和報表,可以大大簡化一些相關官員和大戶人家管家的工作。得到牛弘的肯定。牛弘可不想當一個天下總教授,把所有自己還記得的現代知識一一講述。那還不把人累死。牛弘只想借適當的時機,講一些基本原理和方法,再讓天下人集思廣益,推進帝國的技術進步。
今天這個機會牛弘當然不願意放棄。牛弘在木板上寫上拼音字母和聲調符號,講解了怎麼給漢字注音。還告訴劉洪,可以把字母運用到幾何中去。說著畫了一個三角形,在三個頂點標上了。這樣三角形三條邊的描述就嚴謹了。比如邊aB、邊ac。不過念起來與現代不一樣,叫「邊阿波」、「邊阿痴」。牛弘細細一想,覺得這樣也挺好。字母讀音的唯一性對帝國的展最有利。如果按英文再弄一套讀音,不知會弄死帝國的年輕人n多的腦細胞。
對于這二十幾個字母,劉洪和他的助手興奮異常,這為他們打開了又一片天空。
太傅陳番到不顯得詫異,他與牛弘接觸的時間長了,對驚喜已經有免疫力了。
參議胡廣則是第一次目睹了少年天子別出心裁的凱凱而談,他對幾何不大關注,而更看重字母注音。越想越覺得這種方法非同尋常,可以讓學童快認字。這位帝國老臣也開始從內心佩服起牛弘來了。