在上书反对“贡举法”, 被天子召见后,苏轼还以为自己能得个知诰制或是谏臣之类的差遣呢,没想到竟然被派去了开封府任推官。
不过对于这安排,他也没太在意。毕竟自家弟弟都进三司条例司了,当个推官又算得了什么, 好歹也是个京官不是?于是苏轼就干脆利落的上了任。
开封府设左、右二厅, 每厅置推官一人, 轮流审理案件。东京城可是有百万人的大都,每天刑狱诉讼不知凡几, 还有不少案件涉及权贵, 更难处断。然而苏轼并不怕这些,他心思机敏,又有决断, 兼之不畏强权,竟然把让不少人头痛的事务处理的井井有条, 可称干吏。
当然, 就算公务再怎么繁忙,生性爱热闹的苏轼也没停止交游。这不, 听闻沈括在大气压力上又有所得,还请来了凌霄子和苏颂商讨时,他耐不住好奇, 也凑了过来。
“子瞻最近不是忙于公事吗, 怎地还有心赴会?”见到了苏轼, 沈括不由哼了声。也不怪他这副模样, 之前向朝廷提议改革算学时,苏轼可是没嘴下留情。沈括哪有苏轼言辞锋锐,被骂的差点没气出个好歹。
苏轼却是个豁达性子,并不混淆公私,浑不在意的笑道:“存中兄乃是当世气学大家,气压又出新论,鄙人怎能错过?”
苏轼嘴毒的时候,能刺得人无地自容。但是捧起人来,又是舌灿莲花,妙语连珠。被他一通夸,沈括也不好计较了,干咳一声:“这也是凌霄子提点,终让我测出了大气压力之数。”
也不待众人发问,他便命仆从取来了一个古怪至极的器具。只见此物上方是一根细细长长,足有三尺高的玻璃管子,管子外罩了一圈薄薄铜壳,壳上还标了刻度。下方则是个木匣,因是镂空雕花的,能看见里面套着的皮囊。匣子上还有个铜针,正指着玻璃管下端。
这物事模样太过奇怪,旁人还在打量,甄琼却已瞪大了双眼:“存中兄,这管里装的难不成是水银?”
别人可能一时分辨不出,甄琼这个道士却绝对不会认不出来。沈括笑道:“之前用玻璃管验证大气压力时,你曾说此法兴许能测出气压值。我回去试了许久,却始终不得其法。后来想想,应该是水的密度太小,大气压力又太大,就把管中液体换成了水银。水银的密度比水要大上十数倍,大气压力欲将之托住,也需要更大力道。经过几次实验后,我发现只要在长三尺的玻璃管内注满水银,随后倒置于装满水银的玻璃槽中,管内的水银就会下降,落到二尺三分左右,其上留出的,便是真空。那水银柱的高度,不正是大气压力的数值所在吗?”
甄琼简直瞠目结舌,也没管数值,先问道:“你不知道水银有毒吗?”
灌了水银,还要捏住管口往水银槽里塞,就算是甄琼这个道士,听着也有些悚然。水银可是有大毒,连他炼制时都要带口罩手套,能不碰就不碰。沈括能想出水银的密度差,还亲自上手试,这胆子当真是够大了。
“铅汞有毒之事,我自是知晓。因而在测出了气压后,才寻了匠人制成此物。”沈括爱惜的摸了摸那细细长长的玻璃管,“此物乃是在皮囊中灌注水银,原理跟之前实验一模一样。只要调节旋钮,让铜针指到刻度起始点,就能精准测出大气压力的数值。”
他用水银测试时,是带了口罩的,还不知洗了多少次手。但是实验烦琐,水银又有毒,总不好次次都上手。因而才想了个法子,制出了这计量气压的仪器。密闭情况下,水银难以蒸发,只要玻璃管不坏,就能随时测量了。
李公麟和米芾都没听懂,但是不耽搁凑上去看那器械的构造,还有最上方的水银刻度。苏轼则有些困惑:“我怎么有些糊涂。这大气只能压住二尺三分的水银?怎么跟宝应观的演法截然不同呢?”
二尺三分的水银又有多重?宝应观演法可是用了十六匹马才拉开的铁球啊。两者表现出来的压力,看来截然不同呢。
闻言苏颂倒是笑了出来:“存中不是说了汞之密度是水的十数倍嘛,若是玻璃管里换成水,管子怕是要制个三丈高才行吧?”
他也是知道密度测量法的,略略心算,就得出了个大概数值。
沈括欣然点头:“子容兄算的不差,这也是为何井深超过三丈,就再难用水泵抽水了。”
三丈的玻璃管,立刻让苏轼有了直观的概念,他不由惊叹道:“这气压真乃天地伟力!最上面那节也是真空,无有大气吗?还有之前不是提过,登山或是雷雨时感觉气闷,可能是大气压力出现了变化,这物事能测得出吗?”
他可记得第一次讨论大气压力时说过的话。上山入水,气压都有改变,只是当初臆测做不得准,现在有了能测量的玩意,岂不能一探究竟了?
说到这个,沈括顿时神情一震:“子瞻可是说到了点上。制成此物后,我就登繁塔测试了一番。繁台高二百四十尺,远远比不得山峰。我还以为测不出变化呢,谁料只登了三层,水银柱就有了改变。一层层测下来,大致是每登高一百二十尺,水银柱就能降低一分。登到塔顶,正好降了两分!”
苏轼轻轻嘶了一声:“高处气压当真会低?!”
那登山时的气闷,晕眩,到底是因为元气缺少,还是因为气压变化?若是登千丈高峰,这玻璃管中的水银柱,又会生出何等变化呢?
一想到此处,苏轼简直心痒难耐:“快快!带上这气压仪,咱们去繁塔瞧瞧!”
闻言米芾立刻跳起来赞成,甄琼脸都绿了,赶忙阻止道:“登塔也太费事了,既然存中兄都测了,何必再去一遭?坐而论道,还是要钻研其中道理才是……”
米芾嘿了一声:“甄兄是怕高吧?”
知道你还多话!甄琼黑着脸瞪他。
苏轼倒是很喜欢“坐而论道”的说法,去繁塔看水银柱变化当然有趣,但是归根结底,还是要琢磨其中深意才是。灵光一闪,他开口道:“莫不是越往高处,大气越是稀薄,故而气压才会降低?如此一来,岂不是更证明天穹乃是真空了?”
这说法简直天衣无缝啊!一想到自己的学说再次被证实,苏轼就觉得激动莫名。
苏颂则轻轻捻须:“若是高处气压低,低处气压高,相互之间定然要生出斥力。风皆是自天上来,莫不是也因为此?”
两人的猜测都别开生面,让人浮想联翩,谁料沈括却轻轻摇了摇头:“我想的却是,低处气压为何会高?只百来尺,大气又能有多少变化?就算登到繁塔塔顶,呼吸也同样畅快,想来大气跟地面也无区别。若是进入山谷,乃至潜入深海,气压还会不会继续攀升,比现如今要高上许多呢?”
这问题,一时把众人都问住了。甄琼只觉得这番话有些耳熟,却想不出在哪儿听过。好在沈括没让他们思考太久,直接给出了自己设想的答案:“万物自上而下,乃是亘古未变的天理。可是为何雨点会自天顶倾落?为何稻麦成熟时,穗子会微微伏低?为何抛出一物,不论用了多大力道,都终归会落在地上……”
他这番话用了许多问句,但句句似乎都跟气压没关系啊?众人还迷茫着呢,甄琼却突然一拍大腿:“是引力!”
这一声喊太过突兀,身边几人都被吓了一跳,沈括面上却露出了笑容:“是了,大地深处必然还有一种力,就如磁石一般,把万物吸在了地上。越是靠近地心,这力道就越大。故而大气才会越往下降,压力越大。”
这话简直犹如惊雷,震得众人一阵目眩。地上也有引力?这难不成是什么离谱的玩笑?好好的大地,为何要生出力道,束缚万物呢?
然而苏颂却是一凛,看向了沈括。这引力,不正补全了大地浑圆之说?因为这无处不在的力,世间万物才能被吸在地球之上,下至鸟兽,上至大气,混成一体。进一步说,是不是也因为这个力有极限,所以越往高处,能吸到的大气就越少,故而气压才越低。直到天穹尽头,不再有力,也不再有气,成了真空一片,其他星辰漂浮其中……
似乎注意到了苏颂探究的目光,沈括微不可查的冲他点了点头,认定了他的猜测。两人都知道日心说,岂会不明白其中深意?
这一瞬间,就连苏颂都有些失神。最后一块拼板被拼了上来,一个高远无边,又无可反驳的大道,就这样被他们寻到了?
在座诸人此刻也是心头巨震,浮想联翩。苏轼长于诗文,又好奇心胜,对于世间观察入微。米芾和李公麟则是画家,比旁人更注重身边的细节,更是瞬间想到了不少所见所闻。这道理,似乎无可指摘啊?
长长舒了一口气,苏轼慨叹道:“今日所言,让人心惊。未曾想寻常所见,竟然藏了至理……沈兄,此事当告知世人才是啊!”
他可是耐不住寂寞的,且不说大气压力的测量方法,只是这“引力”的推测,就让人神魂颠倒,说不出的震撼。
然而沈括却叹了一声:“这道理寻常百姓怕是想不透彻,我正苦恼要如何发文呢。”
这可不是简简单单的理论,而是涉及地动说这个大道的前置学说。偏偏他现在还没能算出一个定式,也无法证明气压和引力的关系。而就算把式子写出来,放在《日新报》上恐怕会适得其反。
苏轼闻言皱了皱眉,刚想劝沈括不要瞻前顾后,大胆写出,传遍士林即可。一旁坐了许久,一直都没开口的韩邈却微微一笑:“这惊世的道理,的确不宜放在报上,但并非不能公诸于众。存中兄为《日新报》供稿已有数十篇,颇有受众。何不把这些杂文编纂成册,出一本书呢?既然是新书,再往其中加些文章,也无不可嘛。”
沈括一听,眼睛立刻亮了起来。这话有道理啊!出书不比办报,市井小民多半是不会买的。想要收藏的,肯定是士人,多半还是心中有奇思,对梦溪生的小论颇为认同之人。而这些人里,也不乏聪慧之辈,若是把“引力”的理论传播出去,必然会引起讨论。只要有人议论,就不怕没人认同。毕竟这是大道,至简却又无可反驳,乃世间真理!
心中一阵澎湃,沈括立刻拱手:“我这就回去写稿,出书之事,就烦劳景声了!”
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搜了搜,发现苏东坡担任的官职名叫“推官”而不是判官,改一下orz
水银气压计来自著名的托里拆利实验,那个成品比较类似福廷式水银气压计。计量上面,宋尺比现代的市尺要短一点,一分也不是非常精准,故而用了约数。正常是每升高12米降低1毫米汞柱的大气压。
ps,本以为文下学化学的已经够多了,没想到学会计的也这么多,不会还有学物理的大佬吧双膝一软orz
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