朱桓耐心给太史监众人讲课,依次说了斜面、滑轮、单摆三种测量重力加速度的方法。
然后又接着说了验证和测量万有引力常量的扭秤镜子反射法。
用纽秤测量万有引力常量,关键是用两个架子控制四个铅球,再加之一个镜子反射灯光。
第一个架子,是尽可能矮扁的等腰三角形,三角形底边两端各装一个小铅球。
三角形顶端拴一根尽可能细而牢固的铁丝,将这个架子悬挂在一间小房子的中间。
第二个架子,是一根横杆两端各悬一根牢固的铁丝,两根铁丝的下方各挂一个大铅球。
第二个架子挂在定滑轮上,在房间外用绳子控制架子和大铅球的升降。
让大铅球从高处下降,靠近第一个架子的小铅球,铁丝吊起来的小铅球应该会移动。
这个移动幅度仍然非常小,仍然难以直接用肉眼观察到。
所以要在悬挂小球和三脚架的铁丝上固定一面小镜子,镜子会在小铅球移动的时候随着铁丝扭动而改变角度。
再用灯火对着镜子照耀,镜子反射的灯光照耀到墙壁上,墙壁上贴一根尺子。
观察光线在尺子上的位置变化幅度,配合四个铅球的质量和万有引力公式,就能反算出万有引力常量了。
刘基等人听完这个测量方法,更是忍不住连连赞叹起来:
“原来是这样,被铁丝悬挂起来的铅球,能够避免地面摩擦干扰,而且异常伶敏。”
“关键是用镜子反光,反射的能光能光照耀多远,就能将铁丝的扭转效果放大到多少倍。”
“用了这个方法,肯定能够测算出来引力定数,也就能算出地球和太阳之重了!”
朱桓等着刘基把方法都记下来,继续指导和介绍需要注意的具体细节。
比如说如何保持平衡,控制灯光的反射距离等等。
朱桓今天讲的这些测量方法,都是前世历史上有人使用过的经典方法。
找对了方向,做起来就能简单许多了。
朱桓带着太史监的众人,前后用了将近半个月的时间,依次完成了这些研究课题。
滑轮和单摆测重力加速度很快就完成了,测量出了相对准确的重力加速度数据,按照朱桓拟定的新度量衡标注,这个数据是二十四尺五寸。
剩下的大部分时间,都用来折腾万有引力扭秤镜子反射实验了。
为了这个实验,太史监专门改造了一间房子,还找最好的铁匠来做铁丝。
结果还是发现,细铁丝制作太过困难,只能调整了实验方法。
用尽量细的铜丝悬挂小铅球和镜子用于扭动观察。
用较粗的铜丝悬挂大铅球,用于上下移动接近小铅球,最终完成实际的车辆。
铜丝的加工难度比铁丝低得多,终于成功完成了验证和测量。
内部验证完成之后,朱桓再次去通知了朱元璋,朱元璋也再次带着臣子去观看。
龙凤九年十月十八日的晚上,朱元璋带着几个儿子,以及李善长、宋濂等高级文官官员,一起来到了太史监的测试现场。
众人依次亲自观察了整个验证过程,因为这个实验情况有些复杂,只能一个人单独看。
这时候可没有电灯,也没有激光器,为了方便观察烛光效果,实验房间门窗完全封闭。
只留下一个专门的灯光放置孔,一个颇为狭窄的观察孔,还要在夜里做实验。
参加实验的人,趴在观察孔上观察的时候,用绳索控制大铅球从高处缓缓降落。
大小铅球接近的时候,镜子反射的烛光方向就会变化。
宋濂亲自看过验证过程之后,便有些出神的去跟刘基确认和讨论:
“伯温……这世间万物,真的都有细微相吸之力?”
刘伯温此时的状态已经完全变了:
“此乃万有引力之理,万物会于高空坠落便是此理之象。
“我们脚下之地球,便如我等所设之大铅球。
“世间万物,便如那悬挂而起的小铅球,与大铅球引力相济之时,便会坠落于地面。
“五公子所授之学,皆能实证应验,而非宋儒佛道之袖手空谈也。
“是真正的探究天地大道,为天地立心之学。”
经过朱桓的直接引导,加之他们自己的实际操作验证,太史监的天文学研究已经改变了。
开始从古典传统的朴素天文学认知,逐渐转向较为现代和客观的天文学研究。
这些研究暂时不会直接影响生产力,但却能锻炼数学能力和唯物思维。
为基础科学研究提供思想基础,在未来逐渐发挥出重要作用。
宋濂听完之后沉默不语,也陷入了自我的沉思感悟之中。
李善长看完之后,表情格外敬重同时带着几分疑惑,忍不住也来找刘基:
“敢问太史令,此物当真只是因为两球相吸而变化?”
刘基感受到了李善长的质疑,对方明显怀疑自己用了什么手段故弄玄虚。
刘基显然不是很高兴:
“此物如何制作,我等皆已经向丞相说明,丞相若是不信,可自行制作验证。
“万物之理,普世皆同,只要按照相同的方法去制作,就一定能够重现。
“五公子反复提醒,物理验证要可重现,不能是偶然一人所得之。”
李善长听完便不再说话,心中继续揣摩这件事情,决定自己回家也做一套来确认。
朱标看完之后,就一直盯着地面看。
朱樉更是忍不住看着地面往上跳,一下一下的跳:
“就是说,如果没有引力,我就能飞起来了,我就不会掉下来了。”
朱棣伸手往朱?身上试探:
“毫无感觉——”
朱?伸手就把朱棣的手打到了一边:
“一边去。”
朱元璋看完之后,便把刘基叫到了身边:
“这次测量完毕之后,新历书的编撰就没有阻碍了吧?”
刘基考虑了一下才躬身说:
“禀上位,基本没有阻碍了,可以按照公子所授之理,编撰全新的历书了。”
朱元璋再没有多说什么,便带着家人返回了王府。
朱元璋这一次没有专门统一思想,这次太史监验证的事情,很多有学问的人都看不懂。
没有铁球和石球的差异,也没有明显的实际像征意义。
朱元璋回到王府之后,让其他孩子们各自回房,自己带着朱桓去了马秀英的房间。
朱桓知道父亲多半有事要问自己,便直接坐到自己的小桌子后面。
朱元璋和马秀英习惯性的坐在对面的小凳子上。
马秀英拿起朱桓桌子上的纸签,翻看上面鬼画符一样的混乱文本,不知道能不能看懂。
朱元璋倒是颇为直爽的直接说话:
“孩儿,你娘可能又有了,你知道这是个弟弟还是妹妹吗?”
朱桓听到这个问题就是一愣:
“娘亲本来应该有五子二女,我排行虽然是老五,但下面应该还会有两个亲妹妹。
“不过,现在这时间不太对,娘亲本来应该在明年九月生下一个女儿。
“如果娘现在已经有了,那绝对等不到明年九月就会生了。
“所以这会是个弟弟还是妹妹,我就说不准了。
“而且,本来父亲今年会再纳两个姨娘,明年他们会给我生下两个弟弟。
“可是到现在父亲都还没再纳妾,还是只有一个孙姨娘。”
马秀英放下朱桓写的鬼画符:
“还不是因为操心你的事情太多了,多数时候都住在我的房里面,就没工夫去找人了。
“看来命数已经大变了,子女已经对不上了,这应该可以算是好事吧?
“我现在肚子里的这个孩子,算算时间最晚明年七月就该生了,绝对拖不到九月去。
“关于孙妹妹,最近这些天也未留意,不知孙妹妹有没有动静。
“对了,孩儿,你孙姨娘有几个子女啊?”
朱桓对这个孙姨娘印象很深,不只是因为马秀英忙碌的时候,经常就是她来照看自己。
也不是因为自己跟她的女儿年龄最接近,最小的时候经常一起吃饭。
更重要的是,这个孙姨娘就是历史上的成穆孙贵妃,跟朱桓这个马皇后第五子有点关系。
孙贵妃的死,让朱元璋专门下令,修改了传承上千年的传统礼法。
所以朱桓听到这个问题就脱口而出:
“成穆贵妃孙氏,父亲第一个侍妾,一生育有四女,但是始终无子。
“洪武九年孙姨娘去世,父亲让我给孙姨娘当孝子,主持丧事,服慈母服,斩衰三年。
“让包括大哥在内所有兄弟,一起给孙姨娘服期一年。
“大哥认为这不合礼法,嫡子无需为无子庶母服丧,但是父亲坚持要这么做。
“父亲为此训了大哥一顿,最后还是父亲说了算,大哥不敢抗命。
“父亲命宋濂专门写了本《孝慈录》,要求以后所有嫡子都要给所有庶母服期一年,无论这个庶母有没有子女。
“让嫡子给无子庶母当孝子,这件事情在历史上过于特殊,以至于上了清朝人编的明史。
“后世人念叨了这件事情六百年。
“甚至后人依此论证,我应该不是娘亲生的。
“更有人认为娘亲实际上并无子嗣,我们五个兄弟都是娘亲抱养的。
“但是他们大多都忽略了,娘亲其实有两个女儿,而且这两个女儿还在五个儿子之后。”