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第121六日谈:单摆运动
刘杲用夸张手法,提出“万步弩弓”概念后,除了个别重视《小戴礼记》的儒生,略微失望外,众人皆是稍稍提起兴趣。
汉世,设坛开讲的,大都是讲解儒家经典。如今刘杲提出《格物》之学,自成体系,众人都想想知道,刘杲将要如何阐述格物之道。
只见台上刘杲扬了扬手,刘杲帐下僮仆喜错,托着木盘走上台前。刘杲接过木盘,走下高台,至高台下那方高腿案牍前。
掀开木盘,上面放置这些器物:T形坐架、细线、小重球、错金铁尺[1]、水漏[2]。后世在校学生,若是对汉世器物作用了解,怕是一眼就看出刘杲打算。没错,刘杲这是要在二千年前的汉世,做一个著名的物理实验——单摆运动!
刘杲安装好单摆后,左手拨动小球:“似这种悬挂物,受力后,会左右摇晃。这种现象,大家都司空见惯。但是不知在座诸位,可曾发现一个问题?”
“随着时间流逝,圆球摆动越来越弱,摆动的距离也渐渐缩短。但是,圆球,每一次摆动的时间却是相等。”
“摆动幅度减弱,距离也缩短,但是每一次摆动需要时间却是相等。在座诸位,有人注意到此种情况么?”
若想做单摆实验,前提当知道单摆摆动时,每次摆动时间相等。
刘杲一席话,顿时吸引大部分人注意。毕竟单摆摆动时间相等,被伽利略发现以前,很多人都以为,摆动距离短了,时间也要变短。
刚刚平静的台下众人,又开始议论起来。刘杲也不废话,立即寻找三十人,一一上前,操作单摆。经过半晌验证后,这些人不得不承认,刘杲所言,竟然是正确的。
“真是怪异。这摆,难道做过手脚?”
“其他不说,这九门侯观察倒是入微”
三十人各怀心思,但都是对刘杲这《格物》之学更加好奇。
当三十人齐声宣布,刘杲所言非虚后,全场嗡嗡大作。刘杲用日常中生活,不引人注目的小事,突然推翻他们十数年乃至数十年认知。这让他们惊讶的同时,又觉得这《格物》之学,似乎蛮有趣的。
刘杲又总结道:“大家回家后,可做个简易实验,验证一下。”
“当然,发现摆动时间相等,不是什么大不了的事情!但是在座诸位有没有想到,既然摆动时间如此相等,那么我们是不是可以利用这个特性,作出一个比水漏,更加精确的计时器?”
“这就是我所谓的格物之学。从细小之处,发现不平常。从不平常处,穷尽其理,而后以其义理,发明出世间尚无有之物。”
刘杲知道,如今在座的众人,对自然科学感兴趣的寥寥无几。他们虽然对单摆每次摆动时间相等,感到惊讶,甚至觉得不可思议。但也仅仅限于如此。
譬如后世之人,看到精彩魔术表演,鼓掌欢呼;看到网上有人发贴,言一些众人平素忽略的事实,齐齐跟帖。但是欢呼过后,没有几人去费尽心思钻研魔术,并创造魔术;跟帖之后,没有几人会反思,自己为什么会忽略那些事实,并改变自己。
这些都是常情。
如今,刘杲所做的单摆阐述,就好比街上耍猴的杂耍。玩耍时,众人鼓掌叫好,玩耍过后,众人散去。
高潮过后,一地鸡毛!
刘杲要的可不是这种效果。
所以,提起单摆,刘杲并不是简单叙述单摆的原理,以及让众人验证其正确性。而是拐弯抹角,提出诸如“精确计时器”,勾引住众人心思,借此留下印象。这和刘杲刚开始提出的“万步弩弓”是一样道理。
刘杲又道:“姑且把这种摆动称之为单摆。不过,我对单摆的观察不止于此。”
“经我多次验证,探索。我发现单摆摆动时间,与摆动幅度、摆球重量皆无关。单摆运动时间,与这条细线紧密相关。并且,时间乘积与这条细线长度成一定比例,且这个比例是一个常数。”
这是刘杲在阐述单摆运动公式T=2{T=2√(l/g)}。