第六卷 上六之卷 第28章 夜鐘初聞已生潮(上)
「這就是水運時計台?」
受到蘇頌邀請的韓岡,來到了司天監在內城一角的院落中。
牆外是潺潺的金水河,其中分出的一條支流,穿入了院落之後,一座樓閣的地下。
「正是水運時計台。」蘇頌帶著自豪的向韓岡介紹道。
韓岡抬頭,他知道,這一座水運時計台,在原本的設計中,應該是叫做水運儀象台才對。
早在仁宗的時候,蘇頌便曾經有意製造一座由水力驅動的儀象台。
在他的設計中,儀象台的最上部是渾儀,用來觀測夜空,渾儀上面設計了可以自由開闔的屋頂,用以防止日曬雨淋。
渾儀的下一層是象徵天球,演示天體運動的渾象。在蘇頌的設計中,天球的一半隱沒在「地平」之下,另一半露在「地平」的上面,靠機輪帶動旋轉,一晝夜轉動一圈,真實地再現了星辰的起落等天象的變化。
再下一層就是時計,按時報告時間。最下面是引用水力的機器,通過水力來驅動整座儀象台。
但在氣學格物一派,渾儀渾象被打入了冷宮之中,望遠鏡淘汰了舊有的天文儀器,成為了觀測天空的新寵兒。
所以蘇頌想要製造的渾儀渾象,變成了水運時計台。上面也有觀測天文的儀器,不過是固定角度的望遠鏡。據他所說,要編列星表,確定哪一天的哪一個時刻會看到哪一顆星星,由此來確定時間。
蘇頌的想法很有意思,不過韓岡覺得,沒有三五十年的持續觀測,連行星衛星、日食月食的運行表都不一定能夠編列成功,更別說通過星星來計時了。不過天文觀測是必要的,沒有第谷,就不會有開普勒的行星三定律。觀察宇宙,瞭解宇宙,需要幾十年、上百年持續的觀測,所以韓岡不會去潑蘇頌的冷水,而是帶著敬佩去期待著。
現在這座水運時計台,規模如同一間小樓,幾乎有三層高。走進台中,一座樓梯聯通上下,耳邊是淅瀝瀝的水流聲,還有機器軲轆軲轆的轉動聲。
腳底下的水流帶動了時計台中的機械結構,通過一個個齒輪將水力傳送上來,引導著時計指向相應的位置。
這或許可算是世界上最早的機械時鐘了。韓岡想著。他不清楚西方現在到底明瞭鐘錶沒有。
但正處在中世紀的歐洲,在來到中國的大食商人嘴裡,是不值一提的窮鄉僻壤,是野蠻窮困而又不守信諾的異教徒的地盤,當他們懷念的說起希臘和羅馬的時候,毫無例外的都在大加嘲笑此時歐洲人的愚昧。恐怕即是歐洲人明瞭機械時計,也會被蘇頌現在的明所掩蓋——以大宋現在的情況,蘇頌明的時計很快就會傳遍天下。
通過穩定的水流來確定時間的流逝。所以水運時計台最難的一點就是如何保證機械運轉的穩定。
蘇頌親自設計了時計中的機械結構,通過一個特別的輪機和齒輪槓桿結構,讓上方水斗中流下來的水流,帶動齒輪穩定的轉動,而流下來的水,再通過樓底的水輪機送回上面的水斗中。雖然看起來很麻煩,但這可算是跨時代的技術了。
韓岡仰著頭望著這座巨大的時計台,一開始的時候,他可不會想到蘇頌能弄出如同一間房子這麼大的機器來,隨時隨地都必須有人在這裡進行維護,這個使用的成本未免太過驚人,只有朝廷的公帑,才能支撐得起此類器物。
不過,剛剛修成不久的水運時計台並不是蘇頌邀請韓岡參觀司天監的原因,他想要展示的並不是這一座時計,而是放在另一個房間的時計。
在另一個房間裡,是一座一人多高的座鐘,身材稍矮一點的人,踮起腳尖也不能與頂端平齊。只不過若是將這一座鐘,放到外面的如同一座小樓的水運時計台旁邊,那就是小貓與老虎的對比了。
座鐘正面的上方是表盤,上面有著上端不一的三根指針,下方有一扇玻璃門,座鐘的玻璃門後,鐘擺正平穩的擺動著。
鐘擺的擺錘看起來就像是武夫手上拿著的骨朵,外形幾乎一模一樣,只是變得扁而寬。而擺錘上連著的擺桿細長。
擺鐘的本源,在另一個世界上為伽利略所現,不過在這裡成了韓岡所提出的原理。所以蘇頌在成功之後興高采烈地來找韓岡,向他感謝現了擺動的意義。
鐘擺的擺動總是保持著相同的時間,只要將這擺動通過齒輪連桿傳送到指針上,就是一個標準的時鐘。剩下要解決的問題,就是如何讓鐘擺維持擺動。
一刻刻,一時時,一天天,一月月,長久的擺動下去,這是最困難的一步。
不論是人力畜力都做不到這一點,現在的鋼鐵技術離彈性條還有很長的距離,當然也不可能實現。在韓岡束手無策的情況下,正在設計水運時計台的蘇頌,很自然的就想到了利用水力。這就是為什麼座鐘會跟水運時計台一起進行設計和研的原因。
但到了最後,蘇頌終於現,座鐘完全不需要什麼水力。只要製造一個重錘,繫上一根長繩,再將這條用絲線纏成的繩索繞在一個齒輪中心延伸出來的桿子上,在重力的影響下,重錘不斷下降,帶動齒輪轉動,這就是現成動力。齒輪帶動齒輪,一級級的傳導著動力,通過一個小巧的擒縱裝置,補充鐘擺在運動中損失的能量,保證鐘擺不斷運行下去。人們所要做的,僅僅是隔上幾日,重新將重錘繞上去。
重錘作為動力驅動,這其中只是一層窗戶紙,剩下的,用現有的技術立刻就能完成。但在韓岡對此懵然無知,無法出面指點的情況下,蘇頌和他手下的能工巧匠,在已經瞭解鐘擺原理的情況下,只是繞路就用了整整五年的時間。
「這個時計誤差是多少?」韓岡上下打量了座鐘一番後,開口問道。
雖說眼前分明就是一個擺鐘,但到了准點也不會報時,所以韓岡還不能隨口一個座鐘、擺鐘,只能稱之為時計。等到日後將之安置到鐘鼓樓上,或是在城市的中央,修建起一座巨大的有表盤有指針的鐘樓來,準時準點,聯動起鐘聲,再稱之為擺鐘才名正言順。
「每一天的?」蘇頌問道。
韓岡點頭,「就是一天的誤差。」
「大約一刻鐘。」
韓岡差點嗆住,這是個極其誇張的比例,但這畢竟是新生事物,無法求全責備。
「水運時計台的誤差就好一點,每天只有一分鐘。」
有了機械時計,就有了劃分時分秒的需要,韓岡向蘇頌提出了自己的意見,而蘇頌也愉快的接納了韓岡的想法。將一個時辰劃分初、正兩小時——如子初、子正——再將一小時劃分為六十分鐘,分鐘劃分為六十秒,一切都符合韓岡的習慣。
「中間停下來上弦怎麼辦?」韓岡又問。
蘇頌道:「可以用水運時計台進行校準。」
「那……」
「如果水運時計台壞了,就用擺時計校準。」蘇頌沖韓岡笑了一下,他知道韓岡想問什麼,「如果兩個時計同時壞了,最後會用日晷來進行校準。而且每天正午,都會按照日晷來調整。」
每天正午都會處在正南方的太陽,人們給一天定義的本源,理所當然的是校準所有計時工具的標誌。所以日晷,便是天底下最為精準的時計。
韓岡可以放心了,不會出現那個敲鐘人按照計時的炮聲來敲鐘,而放炮人按照敲鐘人的鐘聲來放炮的笑話。
相對於日晷,擺鐘準確性還差得遠,甚至還比不上刻漏。不過話說回來,這畢竟已經是一個讓人驚喜的開端,沒必要苛求太多。好與壞暫且不提,有沒有才是最重要的。
猶如一間三層小樓的水運時計台不可能推廣到民間,而擺鐘卻完全可以,現在終於有了一座有推廣和利用價值的時鐘,這就是韓岡一直以來所期盼實現的目標。
韓岡連聲誇讚,蘇頌對韓岡的反應十分滿意,笑著道:「玉昆你放心,下面將會盡力做的更加精準。」
「那就再好不過。」韓岡迫不及待的搓了搓手,對蘇頌道,「現在用刻漏來排定列車車,浪費了太多時間。如果能使用更加精確的時計,現在車的頻率至少能增加一半。」
蘇頌神采飛揚,灼灼眼神,在朝堂中時完全看不到,「也就是說,平白的多了半條鐵路出來?!」
「只要拉車的馬匹能跟得上,一條鐵路說不定都有可能。」韓岡搖頭嘆了起來,「只不過現今已經在運營的各條鐵路上,所使用的各色馬匹已經過一萬五千匹了,再多一半需要增加的草料至少一百萬束。」
「一百萬束草,如果是苜蓿的話,差不多五十萬畝田了!」蘇頌嘆息道。
「這麼多的田地可不好找。」
一畝地能出產的乾草料,也就兩三束的樣子。用五十萬畝地來種草,即使不要良田,也是個巨大的數目。
「還是去找大遼的新郡王吧,用馬是不可能了。」蘇頌笑道。
韓岡笑了起來,攤著手,「那也要等人先明蒸汽機,再去獻給遼國的那位皇帝才行。」