“槓桿(秦國時期稱呼不同,這裡採用現在的稱呼,方便一些)者,以木為杆,以石為支點。”他將一根木條架在一塊小石頭上,一端懸了一塊石墜,另一端用手輕輕一壓,石墜便抬了起來。“一端施小力,可起重物於另一端。力臂越長,越省力。”
扶蘇的眼睛亮了起來。槓桿原理,在後世是初中物理的內容,但在這個時代,這是墨家不傳之秘。他看著唐鐸的演示,心中飛快地對照著後世的力學知識——支點。力臂。阻力臂。力矩平衡。唐鐸講的雖然樸素,但核心原理是對的。
“滑輪(為了方便,就不按秦朝的稱呼來寫了,請見諒)者,以輪為槽,以繩為引。”唐鐸將一根繩索繞過一隻小木輪,一端繫著石墜,另一端用手拉。“繩索轉向,用力方向可變。若用多輪,可省數倍氣力。”
扶蘇點了點頭,章邯在一旁飛快地記錄。
“輪軸者,以圓木為軸,以輪為柄。”唐鐸拿起一隻簡易的輪軸模型——一根木軸,一端固定了一隻木輪,軸上纏繞著繩索。“轉動輪,軸隨之轉,繩索纏繞,重物上升。輪越大,軸越細,越省力。”
唐鐸演示完了。他收起木條和繩索,重新坐下,看著扶蘇,等他發問。
“先生,若將此輪軸與槓桿結合,製為提水之器,是否可引低處之水灌高處之田?”扶蘇問。
唐鐸的手頓了一下。他看著扶蘇,目光中閃過一絲驚訝。
“殿下說的,是水車?”唐鐸試探著問。
扶蘇想了想,搖了搖頭:“不完全是。孤想的是——用槓桿和輪軸做成一種提水裝置,人可以站在高處,透過踩踏或手搖,把低處的水提上來。這樣,即使沒有河流經過的高地,也能澆灌。”
唐鐸沉默了。他的腦子裡已經在轉了——扶蘇說的這種裝置,原理上可行。槓桿提供省力,輪軸改變力的方向,只要設計得當,確實可以把水從低處提到高處。
“殿下這個想法,臣從未見過,但可以一試。”唐鐸的聲音裡多了一絲鄭重。
他又拿起幾根木條和繩索,當場組裝了一個滑輪組。幾個滑輪並排固定,繩索纏繞其間,一端掛石墜,一端用手拉。扶蘇試著拉了拉,發現只需要很小的力就能抬起很重的石墜。
“這叫滑輪。”唐鐸說,“一個滑輪省力不多,多個滑輪組合起來,可以省幾倍。十幾倍的力。”
扶蘇點了點頭,又問:“此滑輪之理,用於磨坊,以水推輪,磨面是否可不用人力畜力?”
唐鐸渾身一震,猛地抬眼看向扶蘇。
水推輪——用水力驅動磨坊,這個想法他不是沒有過,但一直卡在一個關節上:如何把水流的動力轉化為磨盤的轉動。扶蘇說的“滑輪之理”提醒了他——用滑輪組可以改變力的方向,水輪轉動帶動繩索,繩索透過滑輪帶動磨盤。理論上,完全可以實現。
“殿下......”唐鐸的聲音有些發緊,“這個想法,臣想過很多年,一直沒有找到解決的辦法。殿下今日一言,點通了臣困惑多年的關節。”
扶蘇微微一笑,沒有多說什麼。他要的就是這個效果——不顯突兀,只是以“靈光一現”的方式,引出改良的方向。既推動技藝進步,又不引人猜忌。
唐鐸又講了輪軸的原理。他用一根圓木和兩個木輪做了一套簡單的輪軸裝置,轉動圓木,繩索纏繞,提起重物。扶蘇看得很認真,時不時問一兩個問題——輪軸的直徑比。摩擦力。材料選擇——每一個問題都問在關鍵處。
唐鐸越講越興奮。他在墨門幾十年,教過不少徒弟,但從來沒有遇到過像扶蘇這樣一點就透的學生。不,不是一點就透——是他還沒點,扶蘇就已經透了。有些問題他還沒講到,扶蘇就已經想到了,而且想得比他更深。更遠。
“殿下天授聰慧!”唐鐸忍不住脫口而出。
扶蘇搖了搖頭:“不是天授,是先生教得好。孤只是喜歡琢磨,先生講了原理,孤就想著這些東西能用在什麼地方。”
唐鐸看著扶蘇,心中湧起一股複雜的情緒。他在秦國墨門中見過不少貴族子弟,那些人學墨家,要麼是為了裝點門面,要麼是為了學守城術博取功名。像扶蘇這樣,真心實意地想用墨家的技術去改善黔首生活的,他從未見過。
“殿下,”唐鐸的聲音鄭重了許多,“臣在墨門幾十年,教過很多學生。殿下的資質,是臣見過最好的。不是因為殿下聰明,是因為殿下的心正——學這些東西,不是為了自己,是為了天下黔首。”
扶蘇低下頭,謙虛地說:“先生過獎了。孤只是覺得,這些技術不用來造福百姓,太可惜了。”
日暮時分,一天的課程才結束。
公叔田講了整整一上午的節氣與農事,唐鐸講了一下午的槓桿。滑輪。輪軸。扶蘇的腦子被塞得滿滿當當,但他的精神很好,眼睛依然明亮。
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