第199章 測(cè)算太陽?【求月票!】
“日月爲(wèi)明.”
朱高煦今天的思維似乎異常活躍,他馬上又問出了一個(gè)奇奇怪怪的問題。
“姜先生剛纔說過,萬有引力有個(gè)規(guī)律,也就是說物體的質(zhì)量越大,它們之間的萬有引力就越大;物體之間的距離越遠(yuǎn),它們之間的萬有引力就越小。”
“正是如此。”姜星火肯定道。
“那請(qǐng)問姜先生,如果萬有引力成立,太陽是中心,那麼太陽距離我們的大地那麼遠(yuǎn),都能發(fā)出萬有引力,牽引著我們的大地跟著旋轉(zhuǎn)那太陽得有多大的質(zhì)量啊?或者說,太陽多大啊?”朱高煦好奇問道。
聽到這個(gè)問題,卓老頭也跟著看向了姜星火。
顯然卓老頭對(duì)這個(gè)問題也很關(guān)心。
畢竟,從古至今大家都是看著太陽掛在那裡,但太陽具體有多大,是比地球大還是比地球小,沒人說的清楚。
而如果根據(jù)萬有引力的理論,卓老頭推導(dǎo)出了一個(gè)顯而易見的結(jié)論。
重力=萬有引力常數(shù)*【(實(shí)驗(yàn)物體質(zhì)量*地球質(zhì)量)/地球半徑的二次方】
竊聽擴(kuò)音牆目前沒壞,聲音很清晰地傳了過來,這是無可爭(zhēng)議的事實(shí)。
“俺就知道姜先生不會(huì)錯(cuò).”
姜星火點(diǎn)點(diǎn)頭,肯定地說道:“只需測(cè)算出太陽和地球的距離,就能得到太陽的面積,而只需要得到太陽的距離和麪積,再結(jié)合太陽和地球的轉(zhuǎn)動(dòng)週期(公轉(zhuǎn)),就可以完成測(cè)算太陽這種簡(jiǎn)單的事情了。”
但是卓老頭卻對(duì)這個(gè)問題,不太抱有希望。
原理,其實(shí)一點(diǎn)就透。
寫完了計(jì)算地球質(zhì)量的公式,姜星火擡頭問道。
卓敬更是撿起一塊小石頭,直接舉起手臂放到高處,然後讓石頭掉落下來。
當(dāng)然了,也不是說華夏天文學(xué)不行,而是在時(shí)代,誰來都測(cè)不出來.
最起碼的天文望遠(yuǎn)鏡這個(gè)科技點(diǎn)都沒點(diǎn)出來,怎麼觀察?怎麼測(cè)量?
“如何測(cè)量太陽?”
“老夫懂了!老夫懂了!”
——————
朱高熾又伸出手指試圖掏掏耳朵眼,但他短粗的小拇指,顯然不能夠做到這一點(diǎn)。
姜星火繼續(xù)問道:“做完扭秤實(shí)驗(yàn),萬有引力常數(shù)知不知道?”
但是,
大皇子朱高熾和兩名小吏郭璡、柴車,已經(jīng)是徹底大腦宕機(jī)了。
姜星火的這個(gè)從第一步到第二步,就彷彿一個(gè)人拿了一塊鐵礦石,然後“啪”地一下,變出了一把鋼刀,然後告訴你——“看,就這麼弄然後就這樣了。”
別看卓老頭年紀(jì)大了,腦子倒是轉(zhuǎn)得飛快,先結(jié)合姜星火之前的話,再想起姜星火給他測(cè)算太陽步驟的答案,立刻明白了。
卓老頭還是有些不解:“那跟高塔鐵球?qū)嶒?yàn)物體的質(zhì)量,有什麼關(guān)係?”
但是……從牆對(duì)面?zhèn)鱽淼慕腔鹫f話的語速,比平時(shí)要快,而且他說話時(shí)的情緒波動(dòng)也變得有些強(qiáng)烈,彷彿受到某種刺激,讓朱高熾不敢輕視姜星火所說的可能性,更加不敢隨意說話自己打斷自己的聆聽思路。
但即便如此,所謂的測(cè)出太陽運(yùn)動(dòng)軌跡之類的東西,都只存在於某些筆記中,華夏傳統(tǒng)的天文學(xué)方法,依舊是沒法畫出太陽運(yùn)動(dòng)軌跡的。
朱高熾難以置信地扭過頭去,問兩個(gè)小吏。
姜星火自問自答道:“第一步,當(dāng)然就是剛纔所說的扭秤實(shí)驗(yàn),首先我們要測(cè)出萬有引力的常數(shù)。”
“知道。”
“差不多。”鄭和僵硬地維持著撫髯的狀態(tài),手臂都舉麻了,生怕長(zhǎng)髯掉下來。
而且朱高熾覺得,如果真的要測(cè)算太陽位置和大小,那肯定得先需要某些特定的契機(jī),還需得配合好時(shí)間,才能模糊測(cè)算出來。
“正是如此。”
姜星火依言停下講話。
“這個(gè)實(shí)驗(yàn)好做的很,只要堅(jiān)持重複測(cè)試排除干擾,任何一個(gè)有合格數(shù)學(xué)知識(shí)的人,都可以自己算出來萬有引力常數(shù)。”
故此,卓老頭實(shí)在是沒指望姜星火這個(gè)才華驚人的後生,能給出什麼答案來。
“郭守敬測(cè)過,十二萬裡。”
畢竟,大地面積這個(gè)東西,確實(shí)實(shí)實(shí)在在地存在著,只是不好測(cè)量而已,不代表不能測(cè)量。
等姜星火畫完對(duì)應(yīng)線。
可問題是,太陽的質(zhì)量、面積、距離,這些怎麼測(cè)量?
否則的話,一個(gè)小太陽吸引一堆大天體,顯然是一件極度不靠譜的事情。
“小友,這還是不對(duì)吧。”
“往裡帶入一算,地球的質(zhì)量就出來了。”
“所以說,只要做了扭秤實(shí)驗(yàn)、高塔扔球?qū)嶒?yàn),那麼計(jì)算地球質(zhì)量所需的重力、地球半徑、萬有引力常數(shù)、物體質(zhì)量,這四個(gè)數(shù)不就都有了嗎?”
“這個(gè)公式能理解嗎?”姜星火問道。
“所以說,下一步應(yīng)該是測(cè)算太陽和我們大地的距離!”
那就是太陽是宇宙的中心,或者說太陽是地球和金木水火土等天體的中心,那麼太陽的質(zhì)量亦或者說是重量,必須要極大極大才行。
而朱高熾從小也學(xué)習(xí)過一些天文知識(shí),在燕王府(原元朝大都皇宮)裡,也有一些天文學(xué)相關(guān)的書籍,朱高熾他認(rèn)爲(wèi)在天文方面,自己還是有幾分本領(lǐng)的。
姜星火解釋道:“重力,也就是萬有引力在地球上的體現(xiàn),這個(gè)能理解嗎?”
這個(gè)聽起來有點(diǎn)離譜的問題,卓老頭還真知道答案。
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隨後,姜星火在沙土地上用小樹枝繼續(xù)寫了一個(gè)公式。
三人對(duì)著公式苦思冥想了片刻,結(jié)合之前的射箭、扔石頭的體悟,倒是討論片刻,便明白了過來,看起來沒什麼問題。
接下來,姜星火就像是變魔術(shù)似地,在兩個(gè)公式間畫了幾條線,把所有的數(shù)都一一對(duì)應(yīng)了起來。
如此反覆四五次,連朱高煦也回過味來。
重力=實(shí)驗(yàn)物體*物體下落的加速度
這次朱高煦麻爪了,但鄭和與卓敬這兩個(gè)在這方面頗有造詣的人,卻剎那間明白了過來。
“至於第二步。”姜星火頓了頓繼續(xù)說道,“則是要通過一個(gè)高塔扔球的實(shí)驗(yàn),來通過萬有引力常數(shù),測(cè)算出地球的質(zhì)量。”
姜星火默默地在地面上繼續(xù)拿小樹枝寫字。
原因也很簡(jiǎn)單.郭守敬以人力測(cè)算大地的面積,在卓老頭看來,這就已經(jīng)是天文地理之學(xué),所能達(dá)到的極限了。
“地球半徑,我們知不知道?”
“這牆,是不是壞了?”
卓老頭這次耐心地等著姜星火講完,再次提出疑問:“伱怎麼知道這個(gè)公式,能夠算出來地球的質(zhì)量呢?換言之,怎麼證明公式是對(duì)的呢?如果公式不對(duì),那麼就算裡面的數(shù)都能算出來,也不證明就是對(duì)的啊。”
“小友且慢。”
兩個(gè)小吏郭璡和柴車齊齊搖頭。
卓老頭不是對(duì)姜星火解答這個(gè)問題不抱有希望,而是壓根對(duì)這個(gè)問題是否有答案,就不抱有希望。
現(xiàn)在姜星火說他能測(cè)出太陽位置和大小,朱高熾根本就不信啊。
“竟是這般道理?”
畢竟從某種意義上講,天文學(xué)這種東西,是跟皇權(quán)息息相關(guān)的,皇家學(xué)了沒什麼問題。
但是,
三人齊齊點(diǎn)頭,這就是換個(gè)說法,萬有引力在地球上就是重力,當(dāng)然能理解。
姜星火伸出手指著地面上的公式。
而連太陽的運(yùn)動(dòng)軌跡都畫不出來,只能依靠渾儀這個(gè)模糊的模型,以及延續(xù)了上千年積累下來的大量數(shù)據(jù)用代數(shù)方法計(jì)算的華夏傳統(tǒng)天文學(xué),自然沒有能力來測(cè)算地球與太陽之間的距離,以及太陽的質(zhì)量和表面積這種更高深的東西了。
“指教談不上。”卓敬的老眼裡帶著幾分迷惑,“扭秤.實(shí)驗(yàn),能算出來萬有引力常數(shù),老夫尚能理解,可爲(wèi)什麼高塔扔球,能算出來地球的質(zhì)量呢?”
朱高熾最終無奈地確信,牆沒壞,耳朵也沒壞。
隔壁密室。
樹下,頓時(shí)響起了數(shù)聲驚呼!
姜星火卻嘴脣一張一合。
“不知老先生有何指教?”
“好辦。”
地球質(zhì)量=(重力*地球半徑的二次方)/萬有引力常數(shù)*高塔鐵球?qū)嶒?yàn)物體質(zhì)量
姜星火又寫了一行小字備註:*的意思,就是乘以。
姜星火,竟然真的說他能測(cè)出太陽的質(zhì)量和大小!
這在朱高熾看來,簡(jiǎn)直就是在聽后羿射日、精衛(wèi)填海一般的神話嘛。
“當(dāng)然有關(guān)係。”
“那重力怎麼測(cè)?不知道沒關(guān)係,我告訴你們,你們看看來判斷,我說的有沒有道理。”姜星火說道。
“牆沒壞,是耳朵壞了?”
姜星火在地上寫道。
飛到太陽上面拿個(gè)尺子去量嗎?
顯然是不可能的。
天文學(xué)這種東西,朱元璋只是禁止民間私自學(xué)習(xí),但是欽天監(jiān)裡,以及皇子皇孫想要學(xué)習(xí),是沒有禁止的。
因此,朱高熾對(duì)此並不相信。
姜星火輕笑了一聲。
卓老頭連忙打斷了姜星火的講話。
朱高煦恍然道:“這玩意,說白了跟彎弓搭箭的力道,還有投石機(jī)的扭力,不是一個(gè)道理嗎?”
你跟我說,測(cè)算太陽,是一件很簡(jiǎn)單的事情?
如果在一天之前有人敢這麼說,得到的結(jié)果肯定是一個(gè)大嘴巴子。
但眼下,朱高熾?yún)s不由自主地升起了一個(gè)念頭。
如果按照姜先生說的步驟去做。
好像測(cè)算太陽,也不算難?
(本章完)