王纯曾经执教过国子监,那里的学生大多都是官宦世家之后,自带三份优越,狎妓赌酒青楼可以说劣迹斑斑者无数。
而理工学院的这些都出身贫寒,是朱高燧从街头巷尾将他们带到了学院,王纯一开始还担心他们水平参差不齐很难听明白他所讲的内容,可这群学生的好学让他越看越喜欢。
即便是下课时间,依然有人围在他身边请教。
看着一双双敏儿求学的双眼,王纯擦了擦眼角,年老眼窝子也浅了,自己在朝堂上蹉跎半生,没想到临老完成了自己半生的心愿。
理工学院的日常已经步入正轨,朱高燧对这群学生非常满意,虽然教的数学和物理内容很简单,可对于没有基础的人来说想要完全学会也并不容易,非得下一番苦功不可。
每日寅时便已经有人起床背诵昨日王纯所教授的经学,或者三三两两探讨张守敬教授的算学,戌时才会结束一天的课。
这么长的学习时间非常辛苦,但却没有一个人抱怨,也没有一个偷懒,因为这是他们这一生唯一一次接触名师,唯一一次可以改变命运的机会。
数学的教学还挺顺利,可物理就有些麻烦了,朱高燧发现他所讲的物理受限于器械,很多内容都很难继续,又或者对一些从未出现过的生涩名词,下面的人根本听不懂。
大明百姓对于时间的概念仅停留在时辰上,但想要讲速度,想要讲时间,就必须精确到分与秒上,可分与秒不单单是概念,而是需要测量!
对于钟表的制作,两世为人的朱高燧也没有一点眉目。
不过王纯却在他浩如烟海的藏书中找到了一本《新仪象法要》,上面记载了一种水运仪象台计时器。
新仪象法要上记录宋元佑元年开始设计,到元佑七年全部完成,朱高燧觉得这水运仪象台只是言过其词,有文人夸大的成分,但随着他查阅越看越心惊,这居然是天文钟!
罢黜百家独尊儒术后,除了经学记载详细之外,其他所有的发明记载都被当成了旁枝末节,诸葛连弩这样的神器也只有一句话,损益连弩,谓之元戎,以铁为矢,矢长八寸,一弩十矢俱发。
谁要是就凭这一句话,就能打造出诸葛连弩,朱高燧都得佩服的五体投地。
但《新仪象法要》就像是一本宝藏,全书都只记录了一件事,那就是如何打造水运仪象台,每一个细节都记叙的非常完备。
朱高燧如获至宝,这水运仪象台分为报时装置、动力装置、浑象密室、浑仪板屋四个部分。
报时装置有五层,每层都有机轮或轮辋,上挂抱牌木人;或用扳牙拨动门口木人手臂敲打乐器。
这些机轮都装在一根机轮轴上,机轮轴有传动机构和天柱相连,天柱是贯通全台上中下三隔的传动轴。
天柱下有个下轮,与枢轮轴伸出的地毂相结合。
当作为原动轮的枢轮转动时就经过地毂传动,使天柱旋转起来,由此带动全仪,每一刻钟都会有不同的木牌小人展示时间。
动力装置放在下隔的中央部分,设有一个直径达 3米多的枢轮,枢轮上有72条木辐,挟持着36个水斗和勾状铁拨子。
枢轮顶部和边上附设一组杠杆装置,相当于钟表中的擒纵器,而擒纵器就解决了机械表最关键的技术难度。
在枢轮东面装有一组两级漏壶,壶水注入水斗,斗满时,枢轮即往下转动,被擒纵器的控制后,使整个仪器便能运转均匀,整个机械轮系的运转依靠水的循环带动仪器转动。
而混象类似天球仪,是一种可绕轴转动的刻画有星宿、赤道、黄道、恒隐圈、恒显圈等的圆球,用于象征天球的运动,与浑仪合称浑天仪,以此来表演天象的变化。
朱高燧将这本书连续翻了四五遍,他一直以为自己的脑袋中装着超越这个时代五百多年的知识,从未想过自己有朝一日会从古人的智慧中求取知识架构。
这水运仪象台不单单是最早的机械表能够用来报时,更是能进行天文观测和天文演示的天文仪器。
书上所记录的尺寸足足有十二米高七米宽,而且绝大部分的部件都是用铜制作,宋朝的苏颂、韩公廉制作成功足足消耗了两万金铜!
朱高燧都不由得赞叹,古人在机械和力学方面其实远远领先于这个时代,这水运仪象台可以当得上是西方机械表的祖先,只不过没有能形成一门真正的学问。
有了从古人这里获取的框架,朱高燧又根据自己所需进行删改。
他所需要的表只需要报时,并且规范每一秒每一分钟的刻度,浑天仪的功能可以直接砍掉。
擒纵器的控制利用水的循环来提供动力的装置也太大,朱高燧把水换成了分量相同的铅块。
耗时半个多月,徐祯又在一边从旁协助,朱高燧终于打造出了第一座机械钟!
他也想做成机械表,但奈何材料和工艺都不允许,能够做成半人高的机械钟已经算是大明的最高技艺了。
朱高燧造出钟,并非是想打造一款单纯的报时机械,而是要将原本模糊的时间观念进行细分。
凭借钟的出现,朱高燧将原本学院时辰计时的方式取消,取而代之的是将一天划分成了二十四个小时,每小时分成六十分钟,每分钟又分成六十秒!
有了完善的时间体系,才能够让物理学中很多概念有更明确的量化标准。
除了钟以外,朱高燧又制作了以汉人标准砝码,规范计量单位。
本想着标准的制作是在大明,那千克、克这样的西方标准单位当然也应该被抛弃,可朱高燧发现若是将千克与克被是公斤、两、钱等单位取代的话,很多物理数据就需要重新计算。
如果朱高燧千克的定义应该出现在三百年后,如今也就堂而皇之的成为了大明发明的计量单位。
统一计量单位,有完整的理论体系,物理学才算是真正的成形!