第六十五章,引力
吳儼散衙的時候,天色已經有些暗了。十月的京師天黑得早,晚風從蒙古那邊吹過來,灌進袍袖裡,冷得人直縮脖子。
他出了禮部衙門,轎子沿著崇文門大街往南走,走到半路上,忽然聽見外面一陣嘈雜的人聲。他掀開轎簾往外看了一眼,只見街邊一家書坊門口擠滿了人,幾個國子監的監生正抱著一疊剛印好的書從裡面擠出來,旁邊還有好些穿襴衫的秀才踮著腳往裡張望。書坊的掌柜站在門口,一邊手忙腳亂地收銀子,一邊扯著嗓子喊:「別擠別擠!還有還有!這一期印得多!」
吳儼放下轎簾,打發跟在轎子旁邊的老僕過去看看是怎麼回事。老僕擠進人群,不多時便捧著一本書回來了,遞給吳儼的時候臉上的表情很是古怪:「老爺,是萬歲爺新出的《御製格物雜錄》。這一期特別厚,聽說范先生在裡面說——說大地是個球。」
吳儼微微一愣,接過書來。封面上端端正正地印著「御製格物雜錄」幾個大字,旁邊標註著「正德十一年十月刊」。他翻開書頁,就著轎窗外透進來的最後一點天光看了起來。他知道正德皇帝如今跟著范靖鑽研格物鑽得很起勁,格物坊里又是織機又是彈簧又是單擺,豹房的太監們都被支使著去做各種稀奇古怪的實驗。
前些日子松江棉案,皇帝翻手為雲覆手為雨,將一場可能牽連數十名官員的大案消弭於無形,他吳儼便是受恩最深的人之一。
如今朝堂上已經有了一些微妙的變化,開始有不少官員認為,正德皇帝這幾年「變好」了,不再像從前那樣荒唐任性,遇事也能聽得進臣子的勸諫,松江棉案的處置更是既保全了朝廷體面,又穩住了江南局勢。
至於皇帝為什麼變好,那些已經傾向於皇帝的大臣們私下議論時,都說這是格物之功——格物之學講的是「觀物察變、驗物證理」,皇帝在格物坊里待久了,耳濡目染,處事也比從前沉穩了不少。而且格物是聖人之教,皇帝願意在格物上下功夫,那自然應該會有所長進了。
吳儼雖然對格物本身沒什麼興趣,但他受了皇帝天大的恩惠,如今自然是鐵了心站在皇帝這邊。皇帝如今在鑽研的學問,那絕對是有用的學問,他要是連皇帝親筆寫的書都不讀,豈不是辜負了聖恩?況且聽說這書是問答體例,皇帝問一段,范靖答一段,讀起來並不枯燥。
吳儼把這幾行字讀了兩遍,也在心裡想了想。是啊,銅墜子又沒有受什麼別的力,為什麼會偏轉?他接著往下翻,便看到了范靖的回答。
范靖的回答寫得很長。他說自己當時也沒能立刻給出解答,回去之後反覆思考了好幾天,又讓李克明做了幾次同樣的實驗,每次結果都一樣:單擺的擺動方向確實在偏轉。最後他提出了一個假說——大地本身在不停地轉動。
吳儼看到這一句的時候,手指微微抖了一下。大地在轉動?那我怎麼一點感覺都沒有?
他接著往下讀。范靖說,這個銅墜子其實一直都在同一個平面內擺動,只是我們腳下的大地在轉動,所以我們看到擺動的方向在變化。就像坐在一艘平穩行駛的船上,如果不看窗外,便感覺不到船在動單擺也是同樣的道理——它的擺動平面是固定的,而我們腳下的大地在緩緩轉動,我們感覺不出這個轉動,所以在我們看來,就變成擺動的方向在偏轉了。
范靖接著列出了幾項證據。第一項,他用望遠鏡觀察海上的船隻,無論在哪裡觀察,總是先看見船帆,後看見船身從水平線下面升上來——這說明海面不是平的,而是彎曲的。他寫道,這個現象在廣州市舶司的小吏那裡已經發現了很久,只是當時沒人往這個方向想。
第二項,他查閱了僧一行當年留下的子午線測量記錄,以及當時一行和尚在全國幾個不同的地方同時測量到的正午的日影長度……
這一部分帶有大量的計算,吳儼完全看不懂,他便直接翻到後面看結果,結果就是范進推算出大地的周長大約在八萬里左右。
第三項,如果大地是一個靜止不動的平面,單擺的偏轉根本無法解釋;但如果大地是一個自轉的球體,一切便豁然開朗。
而且大地是個球形,而且在不停的轉動,這也可以解釋為什麼我們看到星空東升西降。
繼續往下面看,天色卻已經暗了下來,吳儼的眼神本來就不太好,這個時候已經看不清了。便將看到這這個位置的書頁折了起來,做個記號。
回到家裡,吳儼吃過飯,進到書房裡,點上了蠟燭。就著燭光把剛買的《御製格物雜錄》翻開來,翻到剛剛留下了記號的地方,便看到皇帝追問了一句:如果大地是個球形,而且在不停地轉動,那轉到另一邊的時候,人為什麼不會掉下去?
范靖的回答讓他吃了一驚——他先是反問了一句:人受了什麼力,為什麼會掉下去?然後便請罪,說自己還沒有完全想明白這個問題,需要再回去好好想想。
吳儼啞然失笑。這位范先生倒是個實在人,想不明白就想不明白,不硬撐。倒是很有些夫子說的「知之為知之,不知為不知」的氣度。他接著往下翻,看到正文中間空了一行,標註著「數日後復召對」,然後便是第二次召對的記錄。
這一次范靖一進門便先請了罪,然後說他這幾天反覆琢磨,終於想通了一個道理。
他說,他之前總結過一個規律,那就是靜止的物體必須受力才會開始運動,力是物體運動狀態改變的肇因,但是為什麼物體會往下掉?它們往下掉的時候,受的是什麼力呢?
他這次帶來了一根極長的絲線,從格物坊的房樑上垂下來,下端吊著一根小木棍,小木棍的一頭粘著一面小鏡子。
他在屋子的另一頭放了一盞燈,用另一面固定的鏡子把燈光反射到小鏡子上,小鏡子再把燈光反射到牆上,形成一個清晰的光斑。一切都調校好之後,他讓幾個小太監把一個極重的鐵球抬到小木棍的另一端附近,讓鐵球靠近木棍,但並不接觸。等一切恢復平衡之後,牆上的光斑竟然發生了微小的移動。
吳儼看到這裡,不由得抬起頭來,望著轎窗外已經暗下來的天色,心裡默默地把這個實驗的過程在腦子裡過了一遍。光斑移動了,說明鐵球對小木棍產生了某種微小的吸引力。他接著往下讀。
范靖由此推出一個假說:任何有質量的東西,都會相互吸引。這種吸引力極為微弱,只有在物體的質量極大的時候才會顯現。天地間的萬物皆受此力,所以名為「萬有引力」。大地也是如此,萬物下墜的原因就是受到腳下的大地的吸引。人站在大地上,大地把人往下拉,這便是人感覺到的重量。既然大地是把人往它的中心拉,那麼無論人站在球的哪一面,腳下永遠都是大地的方向,所以不存在「掉下去」的問題。
吳儼把書合上,靠在椅子上,閉上眼睛,好一會兒沒有說話——大地是球形的,大地在不停地轉動,萬物之間都有引力——這跟聖人之言似乎不太合。
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曾子說過「天道曰圓,地道曰方」,這六個字他從小讀到大,從來沒有人敢說不對。如今范靖卻說大地是個球,這不光是在挑戰聖人之言——曾子可是宗聖,是儒家的五位聖人之一——更是在挑戰所有人抬頭看見的天和低頭看見的地。
但范靖那些實驗又都是有憑有據的——單擺的偏轉是真的,海船桅杆先於船身出現是真的,鐵球吸引小木棍的實驗也是可以反覆驗證的。他相信皇帝沒有騙人,也相信范靖沒有騙人。因為沒有必要,這個實驗做起來又不是特別難,人家照樣做一個,然後結果不一樣,那還不如不拋出這一套說法呢。
當然吳儼是沒見過身毒出身的學者的風範。要不然他絕不會有這樣的想法。什麼?你無法復現我的實驗?那跟我有什麼關係?你說你要看金屬氫的樣品?對不起,樣品沒有了。你說上次我的常溫超導就不對勁?那和這次有什麼關聯?
他忽然有些理解為什么正德皇帝這幾年變了。一個人整天琢磨這些東西——琢磨大地為什麼是圓的,琢磨星星為什麼不會掉下來,琢磨萬有引力為什麼看不見摸不著卻能拉動小木棍——他還有心思去鬥雞走狗嗎?
格物之學,果然不是尋常的學問。他重新翻開書,借著轎窗外漏進來的微弱燈光,讀到了最後一段。正德皇帝在最後用數學的方式提出了一個假設,那就是如果大地是一個球體,並且圍繞著一條軸轉動,那麼越靠近軸的地方,單擺改變方向的速度肯定越快,而到了赤道,也讓就是夏至日正午太陽光垂直照下來的地方,單擺無論怎麼擺都不會改變方向。
他已命人在不同緯度的地方分別架設單擺,觀測擺動方向的偏轉速度是否與緯度有關;同時已命欽天監和工部聯合進行更大規模的鐵球引力實驗,以驗證萬有引力假說是否成立。希望在下一期可以公布實驗結果。
他出了禮部衙門,轎子沿著崇文門大街往南走,走到半路上,忽然聽見外面一陣嘈雜的人聲。他掀開轎簾往外看了一眼,只見街邊一家書坊門口擠滿了人,幾個國子監的監生正抱著一疊剛印好的書從裡面擠出來,旁邊還有好些穿襴衫的秀才踮著腳往裡張望。書坊的掌柜站在門口,一邊手忙腳亂地收銀子,一邊扯著嗓子喊:「別擠別擠!還有還有!這一期印得多!」
吳儼放下轎簾,打發跟在轎子旁邊的老僕過去看看是怎麼回事。老僕擠進人群,不多時便捧著一本書回來了,遞給吳儼的時候臉上的表情很是古怪:「老爺,是萬歲爺新出的《御製格物雜錄》。這一期特別厚,聽說范先生在裡面說——說大地是個球。」
吳儼微微一愣,接過書來。封面上端端正正地印著「御製格物雜錄」幾個大字,旁邊標註著「正德十一年十月刊」。他翻開書頁,就著轎窗外透進來的最後一點天光看了起來。他知道正德皇帝如今跟著范靖鑽研格物鑽得很起勁,格物坊里又是織機又是彈簧又是單擺,豹房的太監們都被支使著去做各種稀奇古怪的實驗。
前些日子松江棉案,皇帝翻手為雲覆手為雨,將一場可能牽連數十名官員的大案消弭於無形,他吳儼便是受恩最深的人之一。
如今朝堂上已經有了一些微妙的變化,開始有不少官員認為,正德皇帝這幾年「變好」了,不再像從前那樣荒唐任性,遇事也能聽得進臣子的勸諫,松江棉案的處置更是既保全了朝廷體面,又穩住了江南局勢。
至於皇帝為什麼變好,那些已經傾向於皇帝的大臣們私下議論時,都說這是格物之功——格物之學講的是「觀物察變、驗物證理」,皇帝在格物坊里待久了,耳濡目染,處事也比從前沉穩了不少。而且格物是聖人之教,皇帝願意在格物上下功夫,那自然應該會有所長進了。
吳儼雖然對格物本身沒什麼興趣,但他受了皇帝天大的恩惠,如今自然是鐵了心站在皇帝這邊。皇帝如今在鑽研的學問,那絕對是有用的學問,他要是連皇帝親筆寫的書都不讀,豈不是辜負了聖恩?況且聽說這書是問答體例,皇帝問一段,范靖答一段,讀起來並不枯燥。
吳儼把這幾行字讀了兩遍,也在心裡想了想。是啊,銅墜子又沒有受什麼別的力,為什麼會偏轉?他接著往下翻,便看到了范靖的回答。
范靖的回答寫得很長。他說自己當時也沒能立刻給出解答,回去之後反覆思考了好幾天,又讓李克明做了幾次同樣的實驗,每次結果都一樣:單擺的擺動方向確實在偏轉。最後他提出了一個假說——大地本身在不停地轉動。
吳儼看到這一句的時候,手指微微抖了一下。大地在轉動?那我怎麼一點感覺都沒有?
他接著往下讀。范靖說,這個銅墜子其實一直都在同一個平面內擺動,只是我們腳下的大地在轉動,所以我們看到擺動的方向在變化。就像坐在一艘平穩行駛的船上,如果不看窗外,便感覺不到船在動單擺也是同樣的道理——它的擺動平面是固定的,而我們腳下的大地在緩緩轉動,我們感覺不出這個轉動,所以在我們看來,就變成擺動的方向在偏轉了。
范靖接著列出了幾項證據。第一項,他用望遠鏡觀察海上的船隻,無論在哪裡觀察,總是先看見船帆,後看見船身從水平線下面升上來——這說明海面不是平的,而是彎曲的。他寫道,這個現象在廣州市舶司的小吏那裡已經發現了很久,只是當時沒人往這個方向想。
第二項,他查閱了僧一行當年留下的子午線測量記錄,以及當時一行和尚在全國幾個不同的地方同時測量到的正午的日影長度……
這一部分帶有大量的計算,吳儼完全看不懂,他便直接翻到後面看結果,結果就是范進推算出大地的周長大約在八萬里左右。
第三項,如果大地是一個靜止不動的平面,單擺的偏轉根本無法解釋;但如果大地是一個自轉的球體,一切便豁然開朗。
而且大地是個球形,而且在不停的轉動,這也可以解釋為什麼我們看到星空東升西降。
繼續往下面看,天色卻已經暗了下來,吳儼的眼神本來就不太好,這個時候已經看不清了。便將看到這這個位置的書頁折了起來,做個記號。
回到家裡,吳儼吃過飯,進到書房裡,點上了蠟燭。就著燭光把剛買的《御製格物雜錄》翻開來,翻到剛剛留下了記號的地方,便看到皇帝追問了一句:如果大地是個球形,而且在不停地轉動,那轉到另一邊的時候,人為什麼不會掉下去?
范靖的回答讓他吃了一驚——他先是反問了一句:人受了什麼力,為什麼會掉下去?然後便請罪,說自己還沒有完全想明白這個問題,需要再回去好好想想。
吳儼啞然失笑。這位范先生倒是個實在人,想不明白就想不明白,不硬撐。倒是很有些夫子說的「知之為知之,不知為不知」的氣度。他接著往下翻,看到正文中間空了一行,標註著「數日後復召對」,然後便是第二次召對的記錄。
這一次范靖一進門便先請了罪,然後說他這幾天反覆琢磨,終於想通了一個道理。
他說,他之前總結過一個規律,那就是靜止的物體必須受力才會開始運動,力是物體運動狀態改變的肇因,但是為什麼物體會往下掉?它們往下掉的時候,受的是什麼力呢?
他這次帶來了一根極長的絲線,從格物坊的房樑上垂下來,下端吊著一根小木棍,小木棍的一頭粘著一面小鏡子。
他在屋子的另一頭放了一盞燈,用另一面固定的鏡子把燈光反射到小鏡子上,小鏡子再把燈光反射到牆上,形成一個清晰的光斑。一切都調校好之後,他讓幾個小太監把一個極重的鐵球抬到小木棍的另一端附近,讓鐵球靠近木棍,但並不接觸。等一切恢復平衡之後,牆上的光斑竟然發生了微小的移動。
吳儼看到這裡,不由得抬起頭來,望著轎窗外已經暗下來的天色,心裡默默地把這個實驗的過程在腦子裡過了一遍。光斑移動了,說明鐵球對小木棍產生了某種微小的吸引力。他接著往下讀。
范靖由此推出一個假說:任何有質量的東西,都會相互吸引。這種吸引力極為微弱,只有在物體的質量極大的時候才會顯現。天地間的萬物皆受此力,所以名為「萬有引力」。大地也是如此,萬物下墜的原因就是受到腳下的大地的吸引。人站在大地上,大地把人往下拉,這便是人感覺到的重量。既然大地是把人往它的中心拉,那麼無論人站在球的哪一面,腳下永遠都是大地的方向,所以不存在「掉下去」的問題。
吳儼把書合上,靠在椅子上,閉上眼睛,好一會兒沒有說話——大地是球形的,大地在不停地轉動,萬物之間都有引力——這跟聖人之言似乎不太合。
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曾子說過「天道曰圓,地道曰方」,這六個字他從小讀到大,從來沒有人敢說不對。如今范靖卻說大地是個球,這不光是在挑戰聖人之言——曾子可是宗聖,是儒家的五位聖人之一——更是在挑戰所有人抬頭看見的天和低頭看見的地。
但范靖那些實驗又都是有憑有據的——單擺的偏轉是真的,海船桅杆先於船身出現是真的,鐵球吸引小木棍的實驗也是可以反覆驗證的。他相信皇帝沒有騙人,也相信范靖沒有騙人。因為沒有必要,這個實驗做起來又不是特別難,人家照樣做一個,然後結果不一樣,那還不如不拋出這一套說法呢。
當然吳儼是沒見過身毒出身的學者的風範。要不然他絕不會有這樣的想法。什麼?你無法復現我的實驗?那跟我有什麼關係?你說你要看金屬氫的樣品?對不起,樣品沒有了。你說上次我的常溫超導就不對勁?那和這次有什麼關聯?
他忽然有些理解為什么正德皇帝這幾年變了。一個人整天琢磨這些東西——琢磨大地為什麼是圓的,琢磨星星為什麼不會掉下來,琢磨萬有引力為什麼看不見摸不著卻能拉動小木棍——他還有心思去鬥雞走狗嗎?
格物之學,果然不是尋常的學問。他重新翻開書,借著轎窗外漏進來的微弱燈光,讀到了最後一段。正德皇帝在最後用數學的方式提出了一個假設,那就是如果大地是一個球體,並且圍繞著一條軸轉動,那麼越靠近軸的地方,單擺改變方向的速度肯定越快,而到了赤道,也讓就是夏至日正午太陽光垂直照下來的地方,單擺無論怎麼擺都不會改變方向。
他已命人在不同緯度的地方分別架設單擺,觀測擺動方向的偏轉速度是否與緯度有關;同時已命欽天監和工部聯合進行更大規模的鐵球引力實驗,以驗證萬有引力假說是否成立。希望在下一期可以公布實驗結果。