作者：茅屋秋雨
“这个本来问题也不大，尤其是学宫的那些人给出了钟摆的公式后，问题就简单多了。我们虽然不懂，但是你们学堂出来的那些年轻人懂，与我们平时的经验一对比，大家虽然还不明白重力到底是什么玩意，但是心中也大致有数了。”
“陈先生暂且放心，现在就算是卖摆钟，很快也能收回这些投入了。虽然这里的技术都是大家共享的，将来离开后可以利用这些技术回去开个比以前更好的钟表店——在这间屋子里做过这么久，就是最大的名声。不过大家都商量过了，到时候肯定会制作一批摆钟替陈先生换回来这些投入。”
陈健笑道：“那就不必了，一码归一码，我答应的那笔钱和那些股份，肯定不会少的。这点黄铜零件和平日的开销我还是出得起的，荣誉归你们，我只要东西。你们觉得可能还要多久？”
这话问出口，旁边的几个工匠都皱着眉，一个拿着小本子的年轻人说道：“这个很难说。我们仔细研究了那个单摆的故事，请教了工匠师傅的摆钟制作，归纳出的问题可是一点不少，只能一点点地解决。”
一听这个，陈健也来了兴致，连忙道：“能总结出问题，解决起来也要容易得多。说说看，需要解决什么问题？”
那年轻人叹了口气，合上本子道：“一共十四项，已经解决了九项，还剩下五项。”
“十四变成五，这岂不是近在眼前了？”
年轻人苦笑道：“行百里者半于九十啊，前九个加在一起可能都不如后面这五个中的一个有难度。摆钟内的弹簧和擒纵器之间的摩擦要尽量减少；因为摆钟的长度必须固定，所以要解决钟摆热胀冷缩的问题；因为船只颠簸摇晃会导致钟摆失去平衡，所以要解决因为船只摇晃导致的失衡；因为船只在转弯的时候会有离心力，所以要解决船只转弯的离心力对摆钟造成的问题；因为转动时候的摩擦靠油脂来减少不能长久，所以要解决转动摩擦的问题。这五项，哪一项想要解决都要让人绞尽脑汁的。”
陈健想了想这五项，单单是听着名字就知道想要解决真的不是一朝一夕的问题。
似乎有些问题有些小题大做，但仔细想想既然要精确测量，那就不得不考虑热胀冷缩之类的问题。
尤其是在闽郡的第一个水泥广场建成的时候众人对割出的缝隙不解而陈健用热胀冷缩给出了解释之后；在玻璃管和水银变为了温度计并且公布了其中原理之后；热胀冷缩已经从工匠的常识变为了一个可以用课本传承的道理。
对精确计时的追求，也让这些工匠们不得不考虑——影响实在是太大了，一天二十四小时是一千四百四十分钟，除掉三百六也就是四分钟就是一个经度。这时候航海动辄一个月，若是一天差一分钟，一个月就是七个经度，正好半个时区的误差……看看表你以为自己在上海，实际上船却在长崎。
所以这个摆钟如果想要得到四舍五入的整数经度，哪怕按照一个月这样的最短的航行周期来算，每天的误差必须要在十秒钟之内。假设是一个秒摆，一天之内的四万三千二百次摆动，要均分这十秒的误差——不考虑热胀冷缩可以宣告这就是白日做梦了。
至于摩擦、转弯的向心力、颠簸导致的摆动失衡……这些更不需提，任何一项都可以让钟表一天之内差个三两分钟。
“这几件事一点头绪都没有吗？”
“那倒不是说一点头绪都没有，有工匠提出了一些解决的办法，陈先生所熟悉的一些学宫的先生也给出了一些建议，但还需要不断地尝试。所以大家觉得解决并非不可能，但是具体的时间我们是真的不能给出保证。”
“那就好。时间不是问题，工匠们的开销我尽可能保证吧。我知道钟表匠此时都是收入很高的工匠，就按照每年的收入给予百分之一百二的补偿就是，这个钱我暂时还能出得起。就记住一点，钱不是问题，挣钱的事交给我。名誉和荣耀也不是问题，我不想要。材料的问题，只要是工匠们提出来的，就去买去尝试去收集。此事若成，任何一个参与这件事的工匠，都能拿来吹一辈子，从闽郡吹到亚洲吹到欧洲，都可以畅行无阻，想在哪里开钟表匠铺子就能在哪开！”
第十六章 科学在偷偷进步（四）
提振了一番士气，年轻人拿出一张纸道：“就像是热胀冷缩的问题，有位工匠想出了个办法，现在正在尝试。大家琢磨了一下，都觉得可行。”
陈健拿过本子看了看，年轻人解释道：“热胀冷缩肯定存在，工匠们之前也都清楚。既然两种材料热胀冷缩的比例不同，这完全可以尝试着用两种材料互相牵引，从而达到一种平衡。”
本子上画着一张精妙的结构图，整个钟摆完全颠覆了陈健的认知。整体上看这的确是一根钟摆，但细分下来看，则是用一种类似栅栏的结构从一个一纬的线摆变为了二维的平面摆。
一维线摆的单一材料的缺点，被二维的平面摆解决了。整个钟摆不再是一条线，而是由多条线组成的长度特定的面。
整个摆的形状，像是一个倒立的凹字，而且在倒立的凹字的中间还垂下了一条。倒立的凹的两侧，用的是相同的材料；凹字中间的两条，用的是另一种材料；倒立凹的中间下垂的那条用的是和最外侧相同的材料。
当中间下垂的那条因为受热变长的时候，临近的两条异种材料会将这个长度变成“多余”的长度。
不管哪一根单独的边在一纬概念内变长了，整体的这个二维的平面摆的总长度却是不变的，仍旧作为一个整体行使着单摆周期公式中的那个长度的意义。
年轻人又说道：“思路基本是对的，解释了一番大家也都明白了。现在的问题就是尝试各种不同的材料了，计算出膨胀后变长的比例，再用除法算出两种材料之间的长度比就可以了。只是在用料上有些麻烦，最好是不容易生锈的，但又不能像黄金一样软。再一个，这个的测量也需要更为精确的计量工具，还要等做天平和刻度尺那边的消息。据说有位博物学家发现了一种新的仿佛白银一样的金属，也不容易生锈，但是数量稀少，可能又要一大笔钱。”
陈健又看了一遍这个精巧的化一维为二维的精巧结构，称赞道：“只要能做成，这可真是可以称得上是精妙设计了。你说的那种矿石金属，由我找人去办，总归我在都城或是学宫还是有些熟人的。提出这个建议的工匠，要记上一笔啊，知识就是金钱，到时候评功的时候免不得要评个上功。”
“嗯，之前说的那五个问题，只要能解决一样，就都会被记住的。陈先生，看起来钟摆的问题有望在几个月之内解决，但是具体这样的钟表什么时候能做出来，也请陈先生不要太过充满希望。或许三年，或许五载，甚至十年二十年也有可能。”
陈健点头道：“这个我省的，暂时来看我也等得起，现在我马上三十了。就算二十年，到时候也不过五十，仍旧骑得马上得船，到时候一副最为精确的世界地图还是可以画出来的。我等得起。”
说是等得起，实则十分急。
航海钟是陈健个人主观上最为着急的一件事物，而且在亲耳听到工匠们说起制造难度之前，他认为这是那五件事中最简单的一项，比起蒸汽机不知道要简单多少。
然而等他离开了航海钟的制作作坊，去了别处转了一圈之后，才明白自己的主观臆测犯了多大的错误。
相对于暂时看来进展不大、差之分毫谬以千里的航海钟而言，蒸汽机的研究速度要快出许多。
不考虑实用性或是效率性，这里的工匠们已经研究出了许多种……模型，还有一种已经投入到使用的笨拙的、效率极低的最原始蒸汽机，已经在矿区取代了马拉动的水车和砸矿石的畜力锤，但也只能在矿区使用，因为能耗太高效率太低。
这种最为原始的已经尝试使用的蒸汽机透出一种最粗犷和原始的笨拙，靠的是蒸汽将活塞顶起来后，朝蒸汽中喷洒冷水，将蒸汽冷凝为水，人为制造真空，再利用大气压将活塞压回去。
因为原理如此，所以效率极低，而且很大，除了在煤矿能用，放到别处谁也用不起。
蒸汽中的那点热量一盆冷水泼下来全没了，下一次再顶起来还要靠新的煤燃烧的热量生成，冷凝室和气缸都在一个地方，每一次都相当于重新加热，这效率要是能高了反倒鬼了。
可即便是这样，仍旧是一个巨大的进步，虽然实用性真的不是很高，却宣告了陈健当初画的那个大饼真的不是妄想。
南安的煤矿联合集团已经在自己的矿区使用这种可怕的冒着黑烟的原始机械了——大约一匹马的功率，好处是可以二十四小时不间断地用，而且就地取材用煤就行。
炸矿法和铁轨路让煤在运输之前的成本大大降低，煤老板眼中的煤和闽城其余作坊主眼中的煤是不一样的。在南安，煤比马便宜，可运到闽城那就不一定了。
相较于这种效率极低的笨拙原始水冷真空蒸汽机，由当初陈健在学宫展示的玻璃制的蒸汽机模型衍化出的各种铜铁的手工锉刀制作的蒸汽机模型可谓是百花齐放。
思路一旦展开，脑洞便停不下来，反正每种模型都有一笔奖金可拿，而理论基础也已经存在。
密封的不与外界交换的热胀冷缩机模型、黄铜的往复式蒸汽机模型、黄铜的可带动连杆的低压机模型……奇奇怪怪的东西摆在陈健的面前，让陈健明白自己真的是想错了——比起看似简单的航海钟，这看似复杂的蒸汽机并不比航海钟的难度要大，只不过实用性的话还要很长的路要走。
一群工匠给陈健展示了一番那种笨拙的烧煤蒸汽机用来提水、打铁、锻打之后，陈健问道：“你们就没觉得这东西除了煤矿别处都用不了？”
工匠们嘿嘿笑道：“肯定知道啊，但问题不在我们。思路有了、想法有了、甚至我们连蒸汽机出现之后怎么带动纺纱机的连杆都已经想出来了，问题是剩下的问题不归我们管啊。”
“那归谁管？”
“陈先生，现在已经走到这一步了，我们这群人真是无能为力了。你看看这些手工锉刀弄出来的模型，哪一个都比现在给你看的这个要强，可是做不出来啊。就算是最为简化的方式，我们也不是没想过，可是挖不出来气缸，我们有什么办法？”
“是啊，你看这些模型，我们靠多年练出来的手艺可以挖出来，可以用失蜡法用黄铜弄出来，可以用锉刀一点点地凭眼睛去修，我这双手就是度量尺……可是真要弄成实用的、两三人大小的东西，手就用不上了。”
“这东西你和我们说了之后，我们就觉得道理真的简单、将来用处也很多，可问题就是知易行难啊。块铁没有问题、连杆没有问题、注水没有问题、往复换气也没问题，但是气缸挖不出来……就像是大炮一样太容易炸膛了。”
陈健失笑道：“已经到这一步了？”
“可以这么说吧。我们这钱也不是白拿的，连杆结构古书上就有，咱们玩了几百年了，这点技术还难不倒我们，一点就通。炼铁、搅拌、块铁或是钢锭，咱们也都有。密封、润滑这也都不是问题。但是挖气缸，我们也尝试过，但是难度太大。你要是愿意，我们不是不可以花上十几年时间用手给你弄出来，但是没用啊。”
陈健道：“挖炮膛的镗床不能用？”
“不是不能用，是现在只能修炮膛而不能挖炮膛。那么长的东西，真挖起来的时候肯定会偏斜扰动，这个精确的程度控制不好。那边也在想办法解决这件事，大家都知道陈先生在这里最花钱的地方就这五个地方，镗床那边现在还在尝试，度量衡那边也在不断细化，什么时候这两边把他们的问题解决了，我们这边很快就会给出陈先生要的东西。所以这问题不在我们，而在于那边。”
“也就是说，他们那边给出来新的挖炮膛的镗床，确定了精度之后，你们就能给我成品？”
“当然。现在除了气缸之外的一切东西我们基本都弄出来了，但是最重要的东西没有。就算有了那东西，气缸挖成什么样、具体多大的口径这些也需要尝试。现在能尝试的那些办法和弄出模型差不多，你肯定要不乐意要，所以我们就只能等那边的消息。”
“控制阀门进气量的东西也弄出来了？”
“弄出来了啊，是那些科班出身的年轻人弄出来的。从单摆测出来你们说的重力大小之后，这群人连公式都写出来了，到时候按照需求套公式就行，会算数就能算出来。”
那工匠看着陈健一脸的不可思议，笑道：“陈先生，我们是工匠。你画在图上的那些东西，只要是手工能敲出来的，我们都能给你敲出来。很多灵光一闪的东西，我们也有。虽然不敢说知其然且知其所以然吧，但是这东西和一匹马拉动的机械没有太大的区别，无非就是马是转圈的，而这个是上下往复的，把这个力头用连杆换成需要的方向就是。这玩意从磨房、水车、水力风箱的时候咱们就在用，真的不难。难的就是怎么把马变成这个铁疙瘩。你以为难的，对我们工匠而言未必难。你以为简单的，对我们而言未必简单。”
“你们就这么自信？”
“不是自信。你要说一下子弄成无可改进、完美无瑕，我们不敢说。但你要说不炸、能动、烧煤、能有一匹马的劲儿，只要气缸的问题解决我们就敢保证。”