隨著王奔出面。
很快,因劉建拿童子試第一的風(fēng)波,也算告一段落。
而布政使張紳也在看了劉建的試卷后。
同意了王奔的請求。
劉建就這么得到了一個(gè)更進(jìn)一步的機(jī)會。
當(dāng)然雖然風(fēng)波已經(jīng)解除。
然暗流還是沒有停下。
很多人都等著學(xué)院開學(xué)之時(shí)。
準(zhǔn)備看劉建出丑的笑話。
而此事的主角劉建。
確根本沒有受到風(fēng)波的影響。
自童子試后。
劉建并未放松。
依然每日把自己關(guān)在書房之內(nèi)。
倒不是劉建勤奮好學(xué)。
而是劉建又在拿著白紙,設(shè)計(jì)著。
所設(shè)計(jì)之物,正是在考場之上,一閃而過的鐘表。
如今的大明,實(shí)際上已有報(bào)時(shí)計(jì)時(shí)裝置。
如圭表,刻漏,沙漏,水運(yùn)儀象臺,燈漏等等。
圭表是古代漢族工匠匠人發(fā)明的度量日影長度的一種天文儀器,圭表直立于平地上測日影的標(biāo)桿和石柱,叫做表,正南正北方向平放的測定表影長度的刻板,叫做圭,當(dāng)太陽照著表的時(shí)候,圭上出現(xiàn)了表的影子,根據(jù)影子的方向和長度,就能讀出時(shí)間。
刻漏又稱漏刻,漏壺,是一種漏水計(jì)時(shí)器,漏壺主要有泄水型和受水型兩類,早期的刻漏多為泄水型,水從漏壺底部側(cè)面流泄,使浮在漏壺水面上的漏箭隨水面下降,由漏箭上的刻度指示時(shí)間,
后來創(chuàng)造出受水型,水從漏壺以恒定的流量注入受水壺,浮在受水壺水面上的漏箭隨水面上升指示時(shí)間,提高了計(jì)時(shí)精度。
為了獲得恒定的流量,首先應(yīng)使漏壺的水位保持恒定,其次,向受水壺注水的水管截面面積必須固定,水管采用渴鳥原理,也就是虹吸原理,便于調(diào)整和修理。
因刻漏冬天水易結(jié)冰,故有改用流沙驅(qū)動(dòng)的,這便是沙漏,《明史·天文志》載明初詹希元?jiǎng)?chuàng)造有五輪沙漏。
后來周述學(xué)加大了流沙孔,以防堵塞,改用六個(gè)輪子。
宋濂所著《宋學(xué)士文集》記載了沙漏結(jié)構(gòu),有零件尺寸和減速齒輪各輪齒數(shù),并說第五輪的軸梢沒有齒,而裝有指示時(shí)間的測景盤。
水運(yùn)儀象臺是北宋時(shí)期蘇頌,韓公廉等人發(fā)明制造的以漏刻水力驅(qū)動(dòng)的,集天文觀測,天文演示和報(bào)時(shí)系統(tǒng)為一體的大型自動(dòng)化天文儀器。
水運(yùn)儀象臺的構(gòu)思廣泛吸收了以前各家儀器的優(yōu)點(diǎn),尤其是吸取了北宋初年天文學(xué)家張思訓(xùn)所改進(jìn)的自動(dòng)報(bào)時(shí)裝置的長處。
在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面,采用了民間使用的水車,筒車,桔槔,凸輪和天平秤桿等機(jī)械原理,把觀測,演示和報(bào)時(shí)設(shè)備集中起來,組成了一個(gè)整體,成為一部自動(dòng)化的天文臺。
最后便是燈漏,也被稱為大明殿燈漏,是中國鐘表史上最為著名的計(jì)時(shí)儀器之一,由元代著名科學(xué)家郭守敬創(chuàng)制。
它的工作原理屬漏水計(jì)時(shí),而造型似宮燈,放置于皇宮的大明殿,所以稱之為大明殿燈漏。
《元史·天文志》對它有專條記敘。
燈漏之制,高丈有七尺,架以金為之,其曲梁之上,中設(shè)云珠,左日右月,云珠之下,復(fù)懸一珠。梁之兩端,飾以龍首,張吻轉(zhuǎn)目,可以審平水之緩急,中梁之上,有戲珠龍二,隨珠俯仰,又可察準(zhǔn)水之均調(diào),凡此皆非徒設(shè)也,燈球雜以金寶為之,內(nèi)分四層,上環(huán)布四神,旋當(dāng)日月參辰之所在,左轉(zhuǎn)日一周,次為龍虎烏龜之象,各居其方,依刻跳躍,鐃鳴以應(yīng)于內(nèi),又次周分百刻,上列十二神,各執(zhí)時(shí)牌,至其時(shí),四門通報(bào),又一人當(dāng)門內(nèi),常以手指其刻數(shù),下四隅,鐘鼓鉦鐃各一人,一刻鳴鐘,二刻鼓,三鉦,四鐃,初正皆如是,其機(jī)發(fā)隱于柜中,以水激之。
雖然各種計(jì)時(shí)古已有之,而且比西方先進(jìn)許多。
著名科技史專家英國的李約瑟博士在研究了歐洲鐘表與中國宋代水運(yùn)儀象臺后,曾在他的《中國天文鐘》一文中斷言中國天文鐘是歐洲中世紀(jì)天文鐘的直接祖先。
歐洲最早出現(xiàn)機(jī)械鐘是1320~1350年間。
不過對于劉建來說,這些工具,對自己并沒多少用處。
因?yàn)闊o論是哪種計(jì)時(shí)工具。
都只能記錄時(shí)辰和時(shí)刻兩種。
而劉建需要的,是要精確到分,秒才行。
所以劉建也就只能打破常規(guī),重新設(shè)計(jì)了。
故而自童子試后,劉建就將自己關(guān)在了書房內(nèi)。
除去研究一些能夠找來的華夏古代計(jì)時(shí)器的書籍外。
劉建還思索著后世的擺鐘和懷表,手表的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。
后世的鐘盤,大多是以小時(shí),分,秒三種計(jì)時(shí)。
一小時(shí)就相當(dāng)于如今的半個(gè)時(shí)辰。
所以就劉建來說,直接將表盤指針設(shè)計(jì)成時(shí)辰針,分針,秒針即可。
一圈還是六十分,六十秒,而時(shí)辰一圈六個(gè)時(shí)辰。
如此就可以細(xì)分為上午和下午了。
反正按照時(shí)辰和小時(shí)對照,子時(shí)是23~1點(diǎn),丑時(shí)是1~3點(diǎn),寅時(shí)是3~5點(diǎn),卯時(shí)是5~7點(diǎn),辰時(shí)是7~9點(diǎn),巳時(shí)是9~11點(diǎn),午時(shí)是11~13點(diǎn),未時(shí)是13~15點(diǎn),申時(shí)是15~17點(diǎn),酉時(shí)是17~19點(diǎn),戌時(shí)是19~21點(diǎn),亥時(shí)是21~23點(diǎn)。
以此為準(zhǔn)設(shè)計(jì)表盤完全不是問題。
內(nèi)部在按照擺鐘,懷表結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)各種齒輪,擒眾器等結(jié)構(gòu)。
一個(gè)完整的鐘表不就完成了嘛。
反正現(xiàn)在有了鋼鐵,以此打造大型擺鐘完全不是問題。
把各種部件打造大一些即可。
雖然精加工還不能做到。
但是找一些手藝精湛的鐵匠,進(jìn)行小零件打造。
懷表也不是問題。
這些并未困擾劉建。
然而劉建在設(shè)計(jì)之時(shí),還是犯了難。
到不是鐘表設(shè)計(jì)問題。
而是以后劉建肯定會推廣化學(xué),物理,高等數(shù)學(xué)等學(xué)科。
特別是物理,數(shù)學(xué),那什么千米每小時(shí),分每秒這類單位,就讓劉建犯了難。
到時(shí)候要是變成千米每半個(gè)時(shí)辰。
給人感覺就是怪怪的,也不方便。
難道要小時(shí)和時(shí)辰一起用?
反正用拉丁那套肯定不行。
劉建一邊設(shè)計(jì)著,一邊思索著。
鐘表設(shè)計(jì),目的就是精確計(jì)時(shí)。
要是這些沒法解決。
要鐘表何用。
有了這些精確到分秒的鐘表。
不僅可以精確查看時(shí)間。
還能方便各種精確計(jì)算。
推廣物理,化學(xué),數(shù)學(xué),也更方便一些。
但是按照時(shí)辰,小時(shí),分,秒四個(gè)指針來設(shè)計(jì)。
又太復(fù)雜了。
分針和秒針肯定要留著,小時(shí)和時(shí)辰只能用一個(gè)。
難道用時(shí)刻的方法。
時(shí)刻劉建不打算設(shè)立指針。
反正十五分鐘就是一刻鐘。
走十五分鐘來計(jì)時(shí)時(shí)刻也可以。
所以時(shí)刻針一開始就被劉建放棄。
但是要是因?yàn)樾r(shí)而放棄時(shí)辰。
劉建就不愿意了。
這不就代表放棄了自己的十二時(shí)辰,去采用二十四小時(shí)制嗎。
所以小時(shí)和時(shí)辰,只能留時(shí)辰。
但是以后如何來計(jì)算呢。
劉建思索著。