当然,在现有条件下,所有测量都是粗糙的。比如一昼夜的记录,只能使用日晷。也只能使用正午日影作为记录点。日晷计时是不准确的。一昼夜24小时,从天文意义上说也是不准确的。另一方面,本地的重力加速度并没有经过测量,所以只能套用一下g=9.81的常数来凑合一下。
但是这种粗糙的方法,可以得到的长度数据还是相当准确的,误差可以到千分之一以下。甚至不是这个世界的测量工具能体现出来的。
这样就够了。
能得到一个精确度达到千分之一的测量工具,接下来张诚还能据此制作出一个计量精度达到秒级的钟摆,空间和时间都可以测量,这个世界就不再有秘密了。
在庭院里用重锤和立柱设置了一个简单的日晷。用了三天的时间,找到了正午的日影线,在日影线上又放置了两个标记柱,这样当正午时刻到的时候,日影刚好遮盖住两个标记柱。这就有了这次测量的原点。
记住这一天吧,这天是秦王政廿四年戊寅年十月五日。时间和长度被精确测量的第一天。
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计划了所有工作,准备了干粮和水,甚至准备了便桶,张诚和母亲交代了接下来自己两天要在谷仓里做一点东西,要母亲在这两天内不能打扰自己,而且绝对不要碰触庭院中的那个日晷装置,就打开谷仓的门,坐在那个摆锤装置后面,等待正午的来临。
手边几块木板,一束炭条,就是记录用的工具。
日影落在了标记的位置,张诚放开已经拉起的摆锤,这个摆开始摆动。
秦王政廿四年十月五日正午。
张诚激动的用一块烧黑的木炭条在一块木板上写下这段文字。这种楷体字,在这个时代没有人能够认出。这是张诚在这个世界上的第一份实验报告。张诚觉得无论如何,这一刻都值得载入史册。
当然,这个试验的设计、这个试验的结论,对这个世界来说是不可理解的,必须作为高度机密将之封存。
但是,可以用另外的办法来记录或者重现这一实验。张诚想。
单摆摆动,到达摆动顶点的时候,铃铛发出叮的一响。
用铃铛的原因,而不是用视觉记录的原因,很简单,是因为家里并没有油灯之类的东西。夜晚根本看不到摆动的状况。
铃铛响2声,张诚念一个数。数够100,在木板上画一根线,五根线记录成一个正字。
这个试验非常枯燥,张诚不停的用一根尖木棍刺自己的大腿,让自己保持清醒。
实验永远是枯燥的。以前在实验室里,几天几夜熬一个实验等待数据出来,都是寻常事。只不过那个时代各种数据有自动记录装置,还有一些助手、研究生来帮助自己完成实验,自己只要看最后的结果或者图形就好。在这个时代,只能靠这样枯燥的记录。
虽然没有任何靠谱的尺度,张诚靠目测估算,这根摆锤线的长度大概不到2米。那么一个摆动周期大概要在不到3秒,100次摆动是5分钟,一个正字是25分钟左右,一昼夜大概要画不到100个的正字。张诚已经测试了自己在完全黑暗中,靠自己手指摸索在木板上写下正字而不重叠的方法。就坐在一个固定的位置上,记录这一切。
白天是没有任何问题的,夜晚是难熬的。整个实验是枯燥的,也是极为损耗精神的。好在张诚做了大量的自我建设,坚持到第二天太阳升起。
当摆动振幅开始变小的时候,张诚就用手拨弄一下摆锤,放到事先做好标记的位置,确保这个摆继续运动。虽然有手动去重新启动单摆的这个过程,但是在整个一昼夜超过2万次摆动的过程中,这几次用手矫正的时间可以忽略不计。
这也是这个