在北京城東南角,緊挨着慈雲寺和禮部貢院,有處機構名為「盔甲廠」。
那裏工匠雲集,主要生產鎖子甲和鐵札甲,廠內秘藏的四孔拉絲機,可以批量製造鐵絲!
王陽明以前在工部任事,透過王大爺的關係,王淵自己掏銀子定製幾根鋼絲,然後繞着鐵棍纏起來即成彈簧。
「這是什麼?」顧應祥問道。
王淵笑道:「測力計。」
顧應祥掛着一塊秤砣,用測力計拉起來:「怎麼沒刻度?」
王淵說:「需要慢慢測算。」
隨即,兩人拿來一杆小秤,分別稱出一兩到三斤的三十袋細沙。再用測力計分別掛上,標出三十個刻度,明代版的測力計就此製作完成。
顧應祥以秤砣為實驗對象,用測力計進行反覆測算,得出結論道:「作用在同一個秤砣的兩個力,如果大小相等、方向相反、並在同一條直線上,這兩個力就彼此抵消,並且保持秤砣靜止不動。就此推測,如果作用於同一個秤砣,其多個受力保持平衡,則秤砣同樣維持靜止。」
王淵笑問:「如果我們是在飛馳的馬車上做實驗呢?」
顧應祥仔細思考道:「即便秤砣受力平衡,它相對馬車是靜止的,但相對地面則是運動的。」
王淵啟發道:「那我們是不是可以假設,一切物體都擁有某種特性,暫且定名為『慣性』。在沒有受到外力作用,或外力保持平衡時,這個物體必然保持靜止或原有運動狀態?」
「好像是這樣,」顧應祥說着又猛然搖頭,「照你這個假設,如果我向前推動這塊秤砣,那它上下方受力是平衡的,前後方則只有我施加的推力。那麼,秤砣就應該一直向前運動,為何又會停下來呢?」
王淵把顧應祥的手按到桌上,用力向前一推:「物體互相接處,必然產生摩擦阻力。接觸面越粗糙,接觸面越廣,阻力就越大!」
顧應祥雙眼一亮:「也就是說,如果桌面足夠光滑、且足夠長,我輕輕一推秤砣,就能把秤砣推到若虛的老家貴州去?」
「應該就是這樣的,」王淵笑道,「但我們還得考慮空氣阻力。」
「空氣?」顧應祥不太理解這個概念。
王淵闡述道:「空氣無處不在,大風便是空氣在流動。風力足夠大,甚至能把樹木連根拔起,顯然空氣也是有阻力的!」
顧應祥問道:「你怎麼證明空氣的存在?」
王淵打來一桶清水,又取來一個細口半透明的玻璃瓶,問道:「瓶內可有東西?」
顧應祥搖頭道:「沒有。」
王淵笑道:「且看!」
王淵將細口玻璃瓶倒置,快速垂直朝水中按壓,桶中之水立即湧進瓶口。但當王淵把玻璃瓶全部按入水中,瓶中水位卻低於桶中水位,好像有什麼東西阻止清水灌入。
「有沒有東西?」王淵再問。
顧應祥有些迷糊:「裏面是空氣?」
王淵笑道:「或許吧,我是這樣推測的。你再看看。」
王淵抄起一張草紙,隨手往外扔,只扔出一尺距離便迅速下墜。他又把草紙撿起來,揉成紙團往外扔,直接將紙團扔出門外。
顧應祥猛然醒悟:「這就是空氣的阻力!草紙展開的時候,與空氣接觸面更大,所受到的空氣阻力就更大。」
王淵點頭說:「英雄所見略同。」
顧應祥把玩着測力計,指着刻度問:「力該怎麼表達?還是用斤而論?」
「斤是重量,我覺得力雖然跟重量有關,但肯定跟重量不是一回事兒。」王淵無法直接說出重力系數,沒有實驗數據,他也不能真正說服顧應祥。
時間已經很晚了,顧應祥帶着滿腹疑惑回家,連公糧都懶得交,躺床上翻來覆去思考着力學問題。
王淵則製作出兩個單擺裝置,用來做重力加速度測算實驗,從而推導出地球的重力系數。
一切準備就緒,王淵發現自己沒秒表……坑爹啊!
其實,就算王淵擁有秒表,由於實驗精度太差,多半也得不出9.8那個教科書數據。
那就不給出任何數據,暫時只給出定義和定律,並簡單進行描述即可。牛頓《自然哲學的數學原理》,經常也是只給出定義和定律,連實驗過程都乾脆省略了,只說通過「精密的某某實驗」可知。
王淵反覆回憶着各種公式定理,將其紀錄下來之後,發現互相之間不成體系,必須進行有條理的科學闡述。
跟牛頓一樣,王淵從「質量」說起,否則後面很多東西難以說清。
他要為「質量」下定義,闡述質量、密度和體積之間的關係,而且還必須給出具體論證過程。
牛頓說自己站在巨人的肩膀上,這話是對的,而王淵則沒有巨人之肩可站。牛頓可以「某實驗可得」,那是因為歐洲科學家做過類似實驗,而王淵必須自己把實驗做出來。
密度實驗,也缺乏工具,王淵得先弄出有刻度的玻璃燒杯,否則這個實驗做起來非常繁瑣。
於是乎,王淵打算創建自己的實驗室。
正好城西那處宅子已經改建好了,也就拆除少許違制細節而已,整體佈局並沒有任何變動。
「王學士,請簽字畫押。」負責交接的太監,捧着一份文書說。
王淵三兩下簽名完畢,算是正式接手這處宅子。但皇室財產不歸戶部管理,他還得去衙門報備,然後呈交戶部批准,屆時才算真正的過戶。
正德時期,房產和田產的交易,管控已經不如弘治朝那麼嚴格。
就拿田產交易來說,弘治朝需要地方衙門呈報戶部,再由戶部下發契本和契尾。契本是表明戶部承認此次交易,契尾留給當地衙門作為納稅憑證。
而在正德朝,戶部不再頒發契本,也即對田產交易的管控權,從戶部下沉到了地方衙門。戶部只給契尾,相當於只管稅收內容,不再管這幾畝地究竟是誰的。到嘉靖時,戶部甚至連契尾都不發了,土地交易變得更加頻繁和難以控制。
王淵的宅子和莊田,都是皇帝賞賜的,可以直接拿去戶部蓋章,而且批覆起來相當快速。
就此,王淵在北京擁有佔地二百零八畝的宅院,另有良田一千零一十畝,妥妥的地主了!(劉瑾這座宅院,經過老王反覆推算,發現一百零八畝不夠建那麼多殿堂,因此改為二百零八畝。)
太監們離開之後,留下男僕三十三人、女僕二十六人,另有依附于田地的九十七個佃農。
在建立實驗室之前,王淵得把這些人安排好。