第二卷 拂曉之晨 第23章 六分儀的製造原理
“玻璃鏡子嗎?在這個時代似乎還沒有製作出氨水這種化合物,自然也就無法利用銀氨溶液來製造銀鏡反應了。不過利用水銀溶解錫紙的工藝似乎還是可以做得到的。”
朱由檢正在思索著中學時的化學實驗,如何製作可以使用的鏡子的時候。
一邊的羅雅穀和湯若望互相看了一眼之後,上前對著崇禎繼續說道:“事實上,想要製造出陛下所說的,觀察測量遠方兩個目標之間夾角的六分儀。
我們還需要證明:在同一個平麵上,經過兩次反射之光線,其最初方向和最後方向之夾角為兩反射麵夾角的兩倍。
當然在數學上我們也已經證明了這點,如果這兩個光學原理能夠被驗證的話,那麽製造出陛下所需要的六分儀就沒有任何障礙了。”
朱由檢立刻從思考中清醒了過來,他對著兩人說道:“玻璃鏡子的事朕會交代文思院去製作,各位先準備好證明這兩個光學原理的其他工作就好。
現在的問題是,製作出了六分儀之後,我們假設能夠利用它測量出,某一時刻太陽或其他天體與海平線或地平線的夾角角度。
那麽接下來,我們要如何利用這點來確定觀測點所在的經緯度?”
羅雅穀立刻回答道:“確定維度的方法並不難,事實上現在我們所帶來的四分儀已經完全能夠滿足緯度的測量。
陛下所提議製作的六分儀,不過是提高了測量的精度。要想利用六分儀測量出經度,需要找到天體的參照物。
根據陛下的命令,我們同欽天監天文科的幾位官員經過仔細討論,並查閱了天文科記載的星圖資料後。
我們一致認為,利用月距法測出經度是可行的。我們從欽天監記載的資料中發現,每隔18年零10天或是12天,月亮、地球、太陽就會回到相同的位置。
在這段期間會有43次日食和28次月食,欽天監保存的資料很完善,我們甚至能查閱到上一個王朝時期的天文記錄,依然如此。
而這些資料也正好驗證了,托勒密著作中所說的天文周期現象。因此陛下認為可以用月亮的位置來測量出經度位置,是完全可行的。
現在我們隻要解決兩個問題,一、精確的預測月亮將會跑到那裏;二、有一個完善的背景星圖,用來充當月亮的背景參照物。如此,不管我們在什麽地方,都可以用一部六分儀確定出經緯度了。”
朱由檢頓時微笑了起來,他隨即問道:“那麽朕要多久才能看到,各位證實這個理論?”
朱由檢的問話卻讓原本還興高采烈的傳教士們沉默下去了,羅雅穀有些遺憾的對著皇帝說道:“欽天監記載的星像圖我們還可以勉強作為參照星圖使用,但是想要精確的計算出月亮的運動軌跡,我們還沒有找到方法。”
朱由檢的心頓時碎裂了,他有些沮喪的說道:“也就是說,我們在理論上找到了解決測量經度的方法,但是實際上卻還沒是無法實現是嗎?”
羅雅穀點了點頭說道:“是的陛下,還有就是欽天監記載的星圖是北半球的星圖,我們還需要南半球的星圖記載。這樣才能保證,船隻在任何地方都不會迷失航線。”
金尼閣看著皇帝失落的表情,頓時上前說道:“鄧玉函神父已經寫信,準備讓人帶回歐洲,向伽利略先生尋求解決計算月球軌跡的難題了。”
朱由檢對於金尼閣的安慰並沒有感覺舒服一些,伽利略固然是一個傑出的科學家,但是在他的記憶中,伽利略傑出的才能在於物理學上的貢獻。
而計算月球的運動軌跡,這顯然是一個數學上的難題。他並不認為伽利略能夠解決這個問題,而且大明和歐洲的遙遠距離,讓他並不確定這個問題什麽時候能送到伽利略的手中。
說來說去,最終還是應當培養出大明自己的數學家啊,朱由檢不由產生了這個明悟。
他終於振奮了下精神說道:“不管怎麽樣,我們終於證明了,在大海上確定船隻位置方法是存在的,隻要我們一直走下去,終究會解決這個問題的。
在解決這些問題之前,我們需要更為精確的星表,北京和南京的天文台要重新進行修繕,並製定觀測記錄的統一標準。
然後找出觀測南半球星空最適合的地區,準備派出天文學者前往修建天文台。
李之藻、王徵,由你們兩人帶頭組建大明數學院,挑選出對數學有傑出才能的人,進入數學院研究如何計算月球運動軌跡的事…”
雖然得知無法在短時間內推動航海技術的發展,但是鑒於大明航海事業還處於近海航行階段,朱由檢終於把這點遺憾拋之腦後了。
這次出行最大的收獲,還是金尼閣向崇禎獻上的,拉丁字母拚音的最終完成方案,配合上朱由檢已經完成的簡化字,他現在終於可以編輯一本簡單的掃盲教材,還有小學字典了。
朱由檢微笑著翻閱了一遍拚音方案後,便對著金尼閣說道:“非常感謝你對大明做出的貢獻,接下來朕會成立一所師範學校,朕希望神父還有編輯這份方案的相關人員,能夠成為這所學校的教師。”
金尼閣神父笑容滿麵的回答道:“這雖然是我們耶穌會的榮幸,但是翰林院的萬、黃、趙三位先生,在方案的製定中同樣做出了傑出的貢獻。”
朱由檢點著頭說道:“那就更好了,希望在師範學校中,你們會合作的更愉快。”
當朱由檢同金尼閣等人告別離去時,剛走出禮拜堂的院子,他就看到兩名侍衛正和一名讀書人糾纏著。
如果是京城的百姓,看到這些侍衛守在門口,大約就繞道而行了。但是這位讀書人大約是剛來京城不久的舉子,把這些錦衣衛當成普通的軍士了。
他毫不在意的同兩名侍衛嚷嚷著,想要進入院子內。兩名錦衣衛顧忌到他身上穿著的讀書人的服飾,也不敢過於粗暴。
而皇帝此次巡幸禮拜堂並不是公開的,因此兩名侍衛也不能表明皇帝在院子內的消息。
也因此這位讀書人還以為是兩名軍士故意攔阻,但他的確急著進入禮拜堂辦事,因此就堅決不肯走,於是三人就在院子門口僵持了下來。
但朱由檢等人從院子內出來時,這位讀書人才明白過了,頓時和兩名侍衛一起跪拜在了地上。
看著這名讀書人身上洗的有些發白的藍袍,朱由檢覺得他大約是真有什麽急事,於是也不想問罪與他,不由隨口說道:“算了,不知者不罪,他又不知道朕在裏麵。你有什麽事就進去辦吧,不必再次糾纏了。”
逃過一劫的萬鴻生,剛剛鬆了口氣,但又突然想到,這不是他獲得皇帝好感的機會嗎。
他趕緊出聲說道:“陛下請留步,學生想要向陛下敬獻奇器。”
朱由檢停下了腳步,轉身看了看他身邊,才有些好奇的說道:“什麽奇器,你怎麽知道朕需要奇器?”
萬鴻生趕緊從懷中掏出了一張報紙,雙手舉過頭說道:“陛下在這張報紙上說,隻要有人能獻上在海中不會迷失方向的器具,或是確定船隻方位的器具,並說明製造的原理,就能獲得1萬兩銀子的獎賞。”
朱由檢點了點頭說道:“的確是這樣,難道你發明了這種器具的原理嗎?”
剛剛經曆過打擊的朱由檢,可不認為這位讀書人能製作出航海鍾來。在他的記憶裏,能夠在海上確定經度的方法,就是月距法和時鍾法,這是被航海曆史所證明了的。
如果這人想拿什麽感應派之類的稀奇古怪的理論來糊弄自己,朱由檢想自己肯定要讓他嚐嚐欺騙自己的後果。
萬鴻生並沒有聽出皇帝話語裏的冷淡意思,他猛的的爬了起來,兩名侍衛頓時上去按住了他。
“學生隻是想要去拿器具,並無其他意圖。”萬鴻生趕緊為自己辯白道。
朱由檢對著兩名侍衛點了點頭,兩名侍衛頓時放開了手,但是依舊緊張的盯著萬鴻生。
看著萬鴻生從牆角拿過來一個沒有蒙皮的燈籠,朱由檢有些發笑的說道:“這就是你要給朕看的奇器?”
萬鴻生從懷中取出了一支蠟燭頭按在了燈籠裏,然後取出火鐮試圖點著蠟燭,口中解釋道:“陛下請稍等,學生隻是想要給陛下演示下這個器具的原理,真的奇器可以仿照這個燈籠製作出來。”
點著了蠟燭的燈籠在路上滾了起來,但是蠟燭的位置卻始終沒有變化。
朱由檢身後的連善祥小聲的對著皇帝說道:“這不就是元宵節的滾燈籠嗎?陛下,這不過是個異想天開的妄人,還是讓人趕他離開吧。”
朱由檢並沒有出聲,他呆呆的看著這個滾燈,萬鴻生這時才說道:“隻要在船上設置這樣這個裝置,開航的時候設定好方向,不管船隻如何翻滾,指針都會和這個蠟燭一樣不動,那麽船隻不就不會迷失方向了嗎?”
“原來是陀螺儀嗎?”朱由檢終於想起了類似的東西,不過這種原始的陀螺儀是否能夠在海上指示方向,他還是對此表示懷疑。
看著萬鴻生有些期待的模樣,朱由檢不動聲色的說道:“你的想法很不錯,但是究竟能不能實現,還需要進行驗證,起碼你要先完成一個可用的器具出來。如果你願意研製這個器具,朕可以提供一些資助。”