时间从不会静止,也不会顺从人的意志:痛苦总是度日如年,快乐却又总是度年如日;盼望的时刻总也不到,怕到的时刻却又转瞬即至;它似乎是主观的,但人说得不算;它应该是客观的,那就得有一块表。
李自成有摆钟,没有表,也从没想过这个时代会有表(其实欧洲已经有了),可是世事难料,当他回到长沙没几天,刚把积累的政务处理得差不多,宋应星就给他介绍了一个名叫孙天耀的钟表匠,说是从广州来的福建龙溪(漳州附郭县)人,继承了其父孙孺理的独家绝技,能造“一寸许之自鸣钟”,在广州已经造了一只,故意来到长沙,要进献给皇帝。
一寸许?这不就是怀表吗?李自成又惊又喜,赶忙召见,结果却大失所望,孙天耀献上来的只是一个袖珍摆钟,根本不是他想要的怀表。
摆钟靠摆锤来分配时间,颠簸摇晃会打乱它的节奏,所以计时和随身携带不可兼得,可是怀表就不一样了,它用游丝摆轮代替摆锤分配时间,靠游丝的弹性控制节奏,降低了颠簸摇晃对计时准确性的影响,因此可以随身携带,方便性不言而喻。
但是李自成看重怀表可不是图方便,他是出于军事目的,如果将军们人手一只怀表,管它走得准不准,只要作战之前对一下表,那么至少在作战的这几个时辰里,全军都会有一个统一时间,比起看太阳来不知要精确多少倍,对协同作战具有重大意义,只可惜他却空欢喜一场,孙天耀献上的并不是怀表。
“这么小的自鸣钟,真是好手艺,”遗憾之余,李自成并不想打击孙天耀,点头赞许道:“朕收下了,有赏。”
孙天耀满心欢喜,赶忙叩首谢恩。
宋应星说道:“陛下,自鸣钟结构精密,机关精巧,臣捉摸着,或许对燧发铳的发火机关也有帮助,曾请孙匠师看过,果然还有改进的余地,至少能防止走火,还可以将火砧与药池盖结合在一起,发射时自动打开药池,简化操作步骤,另外还有其他可以改进的地方,但是还需要试验。臣想请孙匠师留在湘江学院任职,请陛下俯允。”
顺军现在列装的火铳仍然是火绳铳,燧发铳虽然已经研发出来了,但却并没有大规模生产,仍处在进一步完善的阶段,而顺朝缺乏真正懂机械的人才,改进的进展其实并不大,别说是宋应星,就连李自成也同样一筹莫展,谁都没想到摆钟是这个时代最精密的机械装置,应该请几个钟表匠参与其事,孙天耀自己找上门来,简直就是雪中送炭。
李自成本来还是没往这方面想,宋应星这一提醒,登时有如醍醐灌顶,一下子打开了思路,不由得大喜道:“宋卿所奏甚是,朕焉有不允之理!不光是改良扳机,还有膛线!可以设计一种机器代替人工,不管是用水力还是用畜力,都能大大提高效率,一并交给孙匠师研制吧!”
宋应星闻言也受了启发,同样大喜道:“向来钻铜都用旋钻、打钻,但是铜软铁硬,人力太弱,用此法刻膛线,十倍之工仅得一倍之效。琢玉有掏膛之法,以精钢卷筒接于轴上,脚踏使转,以掏其膛。臣曾仿照此法制造钻床,用绞盘带动钻头,可惜不太好用,还是得用旧办法一点一点钻。如果能造出这种机器,必定省工省银,那就可以大量装备部队了!”
这个时代制造火铳全靠人工,效率低下,价格高昂,一杆滑膛火铳需要用工三十四个,用银二两三钱一分,光是制作铳管,包括炼胚打板、卷筒、钻铳心、剉磨,就需要用工二十三个,占了总用工的三分之二,若要再刻上膛线,那差不多每刻一寸就要增加一个人工,费用嗷嗷地往上涨,效率却低得无法直视,吴汝义去年年底在罗洋山曾经说过,“明明有好东西,却只能用孬的”,其实并不仅仅是抱怨,做为军备部主官,他也有很多苦衷。
孙天耀说道:“绞盘可以省力,宋院长的想法是对的,但是绞盘转动不稳定,所以才不如旧法好用。小民想,若说转得稳定,再也没有比时针更稳定的了,如果改用钟芯那样的齿轮传动,也许会解决问题。”
“齿轮也可以省力吗?”宋应星问。
《天工开物》里记有牛力水车,利用的便是齿轮传动,“大抵一人竟日之力,灌田五亩,而牛则倍之”,但是宋应星只以为这是牛力大于人力的结果,其实并没真正掌握齿轮传动的原理。
孙天耀显然比宋应星更在行,点头说道:“既可以放大,也可以缩小。钟芯里那些大大小小的齿轮互相咬合,就是干这个用的。小带大是放大,但是转速也变慢;大带小是缩小,转速则变快。”
“原来如此!”宋应星点头赞叹,并不知道这种说法也不十分准确——齿轮系统传递的是扭矩而不是力。
李自成倒是知道这一点,他要的就是制造一个齿轮变速箱,在输入同等功率的情况下输出更大的扭矩,从而提高拉膛线的效率,但是他的静力学、动力学、运动学“三大初探”胎死腹中已经一年半了,没人知道扭矩和力有什么区别,要解释清楚太费口舌,所以什么也没说,只在心里重又憧憬了一下什么时候写完这三本书。
孙天耀又接着说道:“受陛下启发,如果采用水力或者畜力,小民觉得,其实不光是膛线,铁板也可以用这种办法轧出来,只要力量足够大,就跟擀面皮一样,有个辊子就可以,只不过打铁还需自身硬,铁板可不是面皮,能不能造出合用的辊子却不好说。”
现在的铳管都是卷制的,所以需要板材,而板材只能靠锻打获得,真要能够轧制,无疑又是对效率的极大提高,宋应星双眼放光,就像年轻的小伙子见到女人的胴体,满满都是垂涎欲滴的样子,叫道:“这件事可以交给铁冶所!——是吧,陛下?”
“没错,”李自成也很兴奋,但他努力控制着自己,笑道:“你们可以跟工部合作,张虞机肯定乐意,不过除了辊子,承受辊子轴的……轴承,承受辊子轴的轴承受力最大,也需要精钢制作才好。”