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李宗之有些尴尬,他是真的看不懂,说道:“要看也大略看得懂,但也有许多看不明白的地方。”
这些图纸李宗之真的认真翻阅过几遍,是实在解决不了其中难题,才拿回来请教李申之。
只见李宗之翻开图纸,找到了一处图示,问道:“比如这里,水流冲击水车的斗,进而驱动水车运转,可是为何又在水斗之上又设置一个水斗?这不是画蛇添足吗?”
李申之看了看,这是苏颂的一项精妙设计,用来保证水运仪象台可以匀速运转的设计。
李申之一眼就能看出这是基于水压的构想,稍微组织了一下语言,解释道:“兄长可知,这水位越高,水向下的压力就会越大?”
李宗之点了点头,说道:“那是自然,上面积攒的水越多,重量必然越重,压力也就越大。”
虽然李宗之的逻辑路径不对,但是结论是对的,李申之没有细究,继续解释道:“水的压力越大,那么开在下面的孔中,水流速度也会越大。”
李宗之恍然大悟道:“我明白了,水流速度越大,那么水的冲击力也就会越大。此图中的设计,乃是为了保证水位永远保持在那一个高度,进而保证了水流速度始终恒定,而水车的运行速度也会始终恒定。”
李申之点了点头,自己这位兄长的智商没得说,只要肯花心思在机械制造上,其成就必然不会低于欧洲早期的那些科学家。未来许多的定理,或许会以李宗之的名字来命名。
紧接着,李申之向李宗之讲解了擒纵器的作用,齿轮比的含义。
等到日头西斜之时,李宗之已经基本掌握了水运仪象台的运行原理。
所谓百艺好学,一窍难求。
李宗之局限于自己的认知,在他没搞明白水运仪象台的设计目的时,自然不明白那许多复杂设计的意义何在。
而当李申之把其目的和作用讲清楚之后,李宗之很快便搞懂了其中的原理,并时不时地提出一些自己的见解。
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虽然大多数见解都是错的,那也只是受限于物理知识的匮乏。
兄弟二人讨论得废寝忘食,直到肚子饿得咕咕叫的时候,才恋恋不舍地放下手中的图册。
吃饭的时候,李宗之破天荒地打破了“食不言”的规矩,边吃边说话:“申之在哪里学得这一身的本领?当真是精妙无比。”
李申之说道:“当初年少不懂事,净研究些荒唐学问,没想到今天竟然有此大用。”
李宗之不疑有他,这样的解释很符合李申之的人设,感慨道:“可惜啊,你马上就要离开临安了,若是有你在,水运仪象台的制造必然能够事半功倍,早日让此稀世珍宝面世。”
李申之倒不觉得遗憾,他觉得制造水运仪象台,倒是可以成为皇家科学院的练手之做。
他打算将一些基础的物理学定理罗列出来,供科学院中的人参考,借助复原水运仪象台的机会,培养一批机械制造的人才,日后有大用。
在李申之眼中,水运仪象台的意义并不是观察天象。身为后来者,古人的这点天文学知识在他眼中荒谬无比。
真正让他动心的,是精准的计时功能。
古人的计时方法主要有两种,一种是日晷,一种是水漏沙漏等等各种“漏”。
这两种计时方法都有其巨大的缺点。
先说各种漏,由于液位不同导致漏速不同,只能比较准确地记录一个固定的时间,而无法将时间进行精准划分。
比如说一罐沙子漏完是一个时辰,但是半罐沙子漏完并不是半个时辰,而是少于半个时辰。于是这个沙漏只能记录一个时辰的时间,而对半个时辰便无能为力。
再说日晷,且不说其阴天晚上不能用,即便是能够全天候使用,也有着先天的缺陷:无法区分时区。
时区是以经度来区分,就拿开封和临安来说,临安位于东经120度,开封位于东京114度。地理上每15度为一个时区,临安与开封的经度相差6度,也就是说在地理学上两地之间有二十四分钟的时差。
这样的时差对于古人来说或许对生活并没有多大的影响,毕竟从开封到临安的路程是以天来计,差别几十分钟根本没什么感觉。
但是在李申之的手中,这个时差便有了划时代的意义:定位。
也就是说,如果能够把水运仪象台小型化,成为一个可以随身携带的钟表的话,那么李申之就能随时随地进行定位,是那种以精确的经纬度,类似GPS的定位。
想到这里,李申之激动得连呼吸都急促了起来。
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