第147章 燧發步槍的原理
金樾聽得頭昏腦漲,心裏麵明白沈方所講的乃是航海所必須學會的知識,但一時之間如何能全部理解。直到聽到六分儀三個字,立即豎起耳朵仔細傾聽。
沈方在黑板的地球上麵的赤道、南、北回歸線位置各畫了一條線。“為了便於說明,先約定一下參照物的名稱,這條線,是離地球自轉軸最遠的一條線,叫做赤道;這條線叫做北回歸線,是太陽直射北半球最遠的點,經過了大周的廣南東路和廣南西路,我們昌國縣就在北回歸線以北;這條線叫做南回歸線,是太陽直射南半球最遠的點;我們把平行於赤道的線稱之為緯度,垂直於赤道的線稱之為經度;一個圓360度,由此可見從赤道至北半球的頂點和南半球的頂點都是90度,分別稱之為北緯90度和南緯90度。還記得北回歸線所在的緯度嗎?正是23度26分,等於90度減去自轉軸與地球黃道的夾角。因為地球不停旋轉,無法確定經度的初始參照點,所以經度隻能反映兩個地點之間的相對位置,為了便於標注地理位置,我們可以把昌國縣夫子廟所處的位置經度設為0度。然後向東為東經0度至180度,向西為西經0度至180度。為了便於計算兩點之間的距離,把一分,也就是經度或緯度一度的六十分之一的長度稱之為一海裏,大約相當於三裏又一百二十丈。把每半個時辰一海裏的速度稱之為一節。”
“昌國縣離杭州大約110海裏,按目前快船10節的船速,大約六個時辰可以抵達。”
“若想知道某地的緯度,隻需測量出某地的高度角,也就是太陽光與地平線之間的夾角便可以求出。剛才我給大家講了,夏至這一天,太陽直射北回歸線,這時太陽直射地球緯度是北緯23度26分,冬至這一天,太陽直射南回歸線,這時太陽直射地球緯度是南緯23度26分。而太陽直射地球緯度從北緯23度26分逐漸變為南緯23度26分,再逐漸變回北緯23度26分便是一年,共365天。知道今天的日期,很容易知道通過與夏至之間的時間差,而知道太陽直射地球緯度。如果測量緯度的時間在春分至秋分之間,那麽所處的緯度就等於,90度減太陽此時的高度角再減太陽直射地球緯度;如果測量緯度的時間在秋分與春分之間,那麽所處的緯度就等於,90度減太陽此時的高度角再加太陽直射地球緯度。”
沈方看到底下觀眾一臉茫然的樣子,慈航師太幹脆閉上眼睛念起阿彌陀佛。沈方衝著講台下的聽眾笑道,“各位,聽明白了沒有?”
顧弘章站起來說道,“二公子,聽你講起來似乎很容易,但理解起來卻很難,倒是地球圍著太陽轉,月亮圍著地球轉,地球自轉軸有偏角,地球是圓球,這些實在是駭人聽聞,但卻能解釋一切自然現象,不由我等不相信。”
“如果真想搞清楚,需要經常思考學習,才有可能。不過對於設計製造六分儀而言,這些知識已經足夠了。”
“接下來便是經度。經度其實好測量,隻要有時鍾可以計時,便能夠推算出來。例如在昌國縣夫子廟正午之時,將時鍾啟用後,向東航行,航行到海上某一地,正午之時,時鍾顯示的是巳正,那麽兩地之間差一個時辰的經度,可知當地的經度乃是東經30度。同理,如果西行到大周某州縣,正午之時,時鍾顯示的是未正,那麽兩地之間也是一個時辰的經度,可知當地的經度乃是西經30度。所以隻要能取到當地正午之時的時間,與起始地正午之時的時間一比較,便可知道其詳細的經度。”
“所以使用六分儀隻能測量出緯度,而使用鍾表可以測量出經度,鍾表和六分儀同時使用便可以確定測量者的精確位置。”
“各位大工,你們來昌國技術學院的第一件事,便是製作鍾表和六分儀。隻有能製作出精良的鍾表和六分儀的人,才可以成為大匠。當然,你們隻需要跟著我製作就可以,我會將六分儀和鍾表的詳細圖紙在課堂上與大家分享,然後大家便可以去不斷地打磨材料。”
“三哥,我也想跟著做!”沈德虎頭虎氣地說道。
“行,你和蕙兒想做就跟著我一起做吧。”
“昌國技術學院第一次公開課就是這些,希望大家明白一件事,生活中每一件事,都有其中的理,雖然儒家、道家、佛家都認同這個事實,但他們隻是抽象地去讚美其中的奧妙。我們研究技術的人,就應該從這些事理中,找到其中存在的規律,而這也是建立昌國技術學院的初衷,我不希望在座的大工,跟著我照貓畫虎,抱著能做出鍾表和六分儀來,就萬事大吉的念頭,而應該去仔細思索,為什麽需要這樣做,能不能繼續改進。”
“為了檢驗大家所學的成果,我提個問題,看看有沒有人能夠答上來。春分這天,在某地測量太陽的高度角是60度,那麽此地的緯度是多少?”
長達四五個呼吸的沉默。今天上午的培訓可以說是成功的,讓上百人知道地球是圓球,原來日出日落是因為地球自轉,一年四季變化是因為地球公轉。但同樣也是失敗的,幾乎沒有人能聽得懂那些枯燥的道理。在沈方準備公布答案之前,他發現王可兒的眼神中有一絲猶豫,“可兒,你可知道答案?”
“我猜是北緯三十度,因為春分這天,太陽直射地麵緯度為零度,九十度減去高度角六十度,再加上零度,正好是三十度。”
“沒錯,答案是北緯三十度,也正是昌國縣的緯度。而且在春分或秋分這天,都可以用這種方法快速計算出來某一地的緯度。”
很多人記住了這個特殊的時間。
沈方的第一堂課在昌國縣造成了極大的轟動效應,無論是酒肆茶樓,還是勾欄瓦舍,都在傳誦著沈方講的駭人聽聞的知識。
“大地是圓的!沈家二公子把大地叫做地球!”
“那大周的另一邊的人怎麽辦?”
“另一邊沒有人,他們都會來我們這一邊!”
“地球繞著太陽轉,才有了四季。”
“這就是沈家二公子胡言亂語了,明明每天太陽繞著大地轉,包括星星和月亮都繞著大地轉,我們這裏的大地才是中心。”
“月亮也是個球體,繞著地球轉。”
“月亮如果是球體,還不落下來?明明月亮和太陽一樣,隻是一副更亮的畫而已。”
公開課結束後,慈航師太感慨地問道,“方兒,這麽多知識是何人傳授?”
“複生之後,腦袋裏麵多了不少另一世的記憶,這些知識是每個人都知道的常識,徒弟在岱山組建學院,就是為了證明這些常識的存在。”
“如你所說,太陽、月亮乃星球,那極樂世界又在何處?”
“師尊,極樂世界隻存在於精神世界中,在物質世界中並不存在,物質世界總會成住壞空,無法久存,而精神世界卻可以永存。”
“那為師親自驗證的極樂聖境呢?”
“幻相!凡所有相,皆是虛幻。”
慈航師太有些失落,她雖然已進入出神境界,達到了佛教中常說的登地菩薩的果位,對各種因緣有靈敏的感應,但畢竟離還虛境界還遠,無法接受尚需連續破幻的事實。
“阿彌陀佛,方兒慧根深厚,不研習佛法,實在可惜。”
“師尊,徒弟有一言相告,每一個凡夫都是佛法化生而來,從生到死,周遭充滿了佛法。何需專門研習?倒是此生,如能隨心所欲,做該做的事情,才是轉生為人的意義。”
“阿彌陀佛,善哉,善哉。”慈航師太竟不能答,將王可兒留在翁山,獨自回珞珈去了。
七月二十一未時初刻,昌國縣夫子廟的大教室裏,前來學習的隻有被選中的大工和部分匠頭,大部分匠頭和一些原本抱著興趣前來旁聽的百姓、坊工,經過昨日的公開課,紛紛打消了跟著學習的念頭。大工們若不是有晉升為大匠的目標,估計今日便有一多半會打退堂鼓。
王可兒、沈蕙、沈德三人坐在最前麵,麵對未來的課程沒有一絲畏懼。
再苦再難還會難過數年如一日的晨練?
每個學員手裏都拿著兩張雕版印刷好的六分儀和鍾表結構草圖,沈方準備用幾天的時間,先將六分儀做出來。
六分儀的結構包括兩大部分。第一部分,包括架體、分度弧、望遠鏡、半透明半反射的地平鏡,都是固定住的。另一部分,是可以旋轉的指標臂,以及固定在指標臂上的指標鏡。
架體呈六十度,左側架體是一個安裝有地平鏡的銅架,右側架體是標識為0刻度線的銅架,在與地平鏡中線水平的位置安裝有一個小型的望遠鏡,用來觀察地平線和指標鏡反射回來的太陽。左右架體之間是標有0到120度刻度的分度弧,指標臂每旋轉1度,分度弧便計數為2度,這個計數便是太陽的高度角。
地平鏡與指標臂歸零時的指標鏡及0刻度線平行,當六分儀垂直於地麵時,這三條線都與地麵呈六十度夾角。
相對畫著密密麻麻的齒輪等零件的鍾表圖紙,六分儀顯得結構特別簡單。
“各位大工,今天先給大家講解六分儀製法,以後每天上午各位大工先根據圖紙進行試製,午後,按四個係進行分班,進行分別教學,和六分儀、鍾表一樣,我隻會講原理,給圖紙,下來需要大家不斷地學習和練習,想憑幾節課理解學會萬無可能。”
“這個六分儀看似結構簡單,但其中有三個難點,其一,地平鏡需要做成半透明、半反射鏡,而指標鏡則是反射鏡。其二,望遠鏡需要打磨出凸透鏡和凹透鏡。其三,指標臂需要製作一螺旋儀,每轉一圈,指標臂移動一度。”
“這三個難點,其實也是三個價值萬金的產品,並不遜色於玻璃!”
沈方隻用一句話,就把全場學員的積極性都調動了起來。玻璃的利潤,在場的沈氏產業的大工無人不知,如今玻璃廠正在按沈方的意思進行快速擴張,以其供不應求的銷量,一個月就可以收獲近百萬貫利潤。而沈方一下子以將拋出三個重磅產品,怎能不讓他們心動。
堅持來參加學習的金樾、邱高傑、顧弘章三人更是豎起了耳朵,特別是邱高傑,一副欲言又止的樣子,讓沈方看著好笑。
“邱大哥,你不必緊張,這地平鏡、指標鏡、凸透鏡和凹透鏡隻會用到你的玻璃,不會涉及到玻璃配方和工藝。”
邱高傑放下心來,平複了心情,繼續傾聽。
“邱匠頭的玻璃廠生產的玻璃,在座的大工都已見過。你看窗戶上麵那些透明玻璃,如果在玻璃後麵貼上一層錫箔,大家覺得怎麽樣?!”
學堂裏麵頓時想起交頭結耳的聲音,有一個年輕的大工高聲說道,“二公子,錫箔本身反光,貼在玻璃上麵,肯定也能反光,而且還破不了。”
“這就是鏡子,實際操作時,還需要倒上水銀,水銀能夠很好地溶解錫,使其變成一種粘稠的銀白色液體錫汞劑。這種錫汞劑能夠緊緊地粘附在玻璃上,為了防止錫汞劑被刮花可以在後麵再刷上一層漆料。”
“類似的,還有鍍銀法、鍍鋁法,用銀、鋁來取代錫做反射物,不過以現在昌國的工藝水平,還是用錫汞劑更容易一點。”
“用錫汞劑法製作的鏡子遠比銅鏡更加清楚,而且不需要象銅鏡一樣經常打磨,可以用很長時間才會發黃變色,更重要的是製作成本很低,可以裁製成各種規格和型號的鏡子。比如手鏡、化妝盒鏡、台鏡、穿衣鏡等等。當然也可以製作六分儀所需要的地平鏡和指標鏡。”
邱高傑還有從玻璃廠來的大工們心裏麵象長了草,這就想回去試著去生產玻璃鏡。至於錫箔以邱高傑他們生產玻璃的經驗,無非是將提純後的錫錠壓成錫板,然後用滾筒將加熱後的錫板不斷地壓薄即可。當然如果李老黑願意生產,邱高傑倒很願意直接購買成品,要知道他的水力車機現在生產玻璃所創造的價值,遠遠大於專門騰出來進行錫箔生產所節省的采購成本。