更新超快; 當李申之通過各種花樣百出的講解,李宗之腦補了各種各樣的花式邏輯之後,也不管到底科學不科學,反正李宗之最終按照自己的方式,理解了擒縱機構對於時鍾的重要意義。水印廣告測試 水印廣告測試
達成這一個小成就之後,李申之迫不及待地向自己二哥提出了製造一個擺鍾的設想。
所謂擒縱器,其最核心的本質,是把變速運動的計時工具限定成間歇運動。
最常見的擒縱器,也是最容易理解,最容易製造的擒縱器,就是鍾擺。
偉大的九年義務教育告訴我們,一個物體做鍾擺運動時,它的鍾擺周期隻受到其擺臂的長度和當地重力常數的影響。
而當地的重力又隻受到當地緯度和海拔影響,並且這種影響微乎其微,當計算答案不需要精確到小數點後的時候,甚至可以忽略不計。
於是可以假設,在某一個固定的地點,以及一個固定臂長的鍾擺,其擺動往複周期是固定的。
對於宋人常用的計時器來說,不管沙漏也好,水漏也罷,其運行的速度都是不均勻的,那麽便可以通過一個類似於鍾擺的結構,結合齒輪的運動,來將其運動速度限制在固定的周期之內。
李申之向李宗之描述著自己所理解的擺鍾原理:“二哥你看,這個擺鍾是這樣的,通過一個重物向下拖拽,拉動指針後面的圓盤轉動,圓盤再帶動表盤上的指針轉動。指針轉動一圈表示一天,如同日晷一般。”
李宗之點了點頭,經過了水運儀象台的洗禮,這種簡單的機械結構對他來說很容易理解。
李申之繼續說道:“可是重物下墜之時,其速度會越來越快,指針轉動速度也會越來越快。”
李宗之用自己的理解附和道:“其高愈上,其勢愈猛,正是此理。”
李申之說道:“若是在其上加上一個鍾擺擒縱器,每當鍾擺擺至一側最高點時,便能卡住齒輪讓其停滯一瞬,從而止住重物下墜的勢頭,讓重物重新從靜止開始下墜。”
李宗之一拍大腿,恍然大悟道:“這樣一來,鍾擺每擺動一次,齒輪只能轉動一格,進而指針在轉盤之上也就只能轉動一格。只需要設定好齒輪的大小以及鍾擺的長度,再通過齒輪的比數調節,那麽就可以用此物來計量時間,不論是陰天還是晚上,表盤上的指針便與日晷無異。”
李申之拍手叫好:“正是此理!”
可以想見,為了能夠製造出合適的擺鍾,李宗之一定能夠發現鍾擺的運動規律,進而發現李宗之鍾擺定理。
兄弟二人設想的擺鍾,其原理很簡單,製造也不會太難,就是使用起來有些麻煩。
這種擺鍾的運行,需要有專人操作,時不時地撥動力道衰竭的鍾擺以避免其靜止不懂,還得時不時地把重物重新複歸高位,避免擺鍾停滯不動。
然而在大戶人家眼中,最不缺的就是人工。
家中奴仆丫鬟無數,就算專門安排一個人值守擺鍾都沒問題。
當李宗之還在醉心於擺鍾設計的時候,李申之的思緒早已飄到了萬裡之外。
通過時間確定經度,再通過觀星術確定緯度,這樣經緯度的定位法,在陸地上用處或許不大。
華夏大地上經過祖先們上千年的活動,各地山川地貌早已繁現於典籍,各處界碑林立,只要願意稍微下點功夫,至少在中原地區很難迷路。
這種定位法真正的用武之地,在海上。
當身處茫茫大海,展目四望不見任何參照物的時候,經緯度定位法可以準確地指示當前位置。
當然了,擺鍾並不適合航海,波浪的搖擺會極大地削弱鍾擺的準確性。
想要製造出適用於航海的鍾表,還需要更穩定的擒縱器,比如彈簧遊絲擒縱器。
這種發明製造不是一朝一夕的事,先提出一個設想,讓那幫有錢有閑的宗室子弟們慢慢研究去吧。
沒過多久,李宗之便按照兩人的設想帶回來一個擺鍾,雖然已經很努力地進行了小型化處理,但最終成品依然有一人高。
還以為李申之會一路帶去陝州,然後帶去應天府,沒想到李申之只是記錄了一下鍾擺的長度,以及內部的齒輪比,便將這個擺鍾留在了臨安城的李府。
製造擺鍾的原理很簡單,但是由於沒有具體的數據,很多細節需要通過不斷地實驗來確定。
李申之想要的,其實只是這些實驗數據而已。只要有數據在,去了應天府以後這樣的擺鍾想造多少造多少。
額外叮囑了李二哥,讓科學院把擒縱器的小型化,去重力化當成首要研發題目,並且想李宗之透露了飛輪、彈簧、陀螺儀的基本理念之後,李申之暫時也無法教給他們太多的知識了。
剩下的東西已經超出了原理的范疇,而是技術的范疇。
從理論發現到產品製造,除了科學家的靈光一現的科學發現之外,還需要一代又一代聰明絕頂的工程師們,不斷地去構建,去轉化這些科學理論,甚至提出顛覆性的架構。
想要搞出工業革命,科學家和工程師缺一不可,這也是我國兩院院士分為科學院院士和工程院院士的原因。
……
熟悉的生活總是戛然而止,新的機遇總是不期而至。
不知不覺中,李申之該西行了。
在一個漆黑的黎明, 李申之帶領著自己的隊伍,踏上了西去陝州的宣詔之旅。
出門之前看了一下時間,凌晨四點。
這樣的時間看起來舒服多了,不用每次都掐著指頭從“子鼠醜牛”開始數時辰。
一行人輕裝簡行,沒有通知任何人,城門剛剛打開,悄默聲地出了臨安城。
走了半個多時辰,到了城北李氏莊園的時候,與嶽銀瓶的嫁妝匯合:五十名背嵬軍。
背嵬軍化妝成仆役的模樣,押著偽裝成貨物的新式軍糧,重新整隊出發。
還是自己最熟悉的班底,李申之帶著貼身丫鬟金兒,小和尚李修緣,新科進士陸遊,以及自己的發妻嶽銀瓶。
童瑜的肚子越來越大,留在臨安城中養胎,沒有帶著北上。
張蔥兒很想跟著一起北上,終究沒有勇氣將話說出口,只是默默地為李申之張羅好了一切後勤物資。