秦公元二十七年秋,咸阳宫紫宸殿内,檀香袅袅,案上堆积的奏章已批阅过半。扶苏揉了揉发胀的眉心,起身走到窗边透气。窗外秋高气爽,梧桐叶被风拂得沙沙作响,带着几分清冽的凉意。
廊下的内侍们正低声交谈,语气中满是惊奇,隐约有“太子殿下”“测风力”等字眼传入耳中。扶苏心中一动,招手唤来一名内侍:“你们方才在说什么?太子怎么了?”
那内侍连忙躬身回话:“回陛下,太子殿下近日琢磨出了几种测量风力大小的法子,说今日要在御花园的观星台展示,宫里不少人都跑去围观了,都说太子殿下聪慧过人,小小年纪竟有这般奇思妙想。”
“哦?”扶苏来了兴致。嬴汉自降生后便与众不同,从不哭闹,眼神中透着不属于孩童的成熟,如今七岁,更是时常说出些超出年龄的话,做出些异于常人的事。他当即道:“引路,朕也去瞧瞧。”
内侍正要高声通报,扶苏却抬手制止:“不必声张,朕就在一旁看看便好。”
御花园的观星台下,早已围了不少宫人、内侍,还有几位天工阁的老工匠,皆是满脸好奇地望着台上。七岁的嬴汉身着明黄色的小锦袍,头发梳成总角,小小的身影站在台中央,却丝毫不怯场,手中拿着几件自制的器物,正有条不紊地讲解着。
“诸位,今日我要给大家看的,是测量风力的两种法子。”嬴汉的声音清脆,却带着几分与年龄不符的沉稳,“第一种,叫做悬垂物偏角法。”
他举起手中的器物——一根细长的竹杆,顶端系着一根丝线,丝线下端坠着一枚小巧的铜球。“大家看,这铜球在无风的时候,是垂直向下的,我们在它正下方做个标记。”他示意身旁的小内侍在竹杆底部的地面上画了个小圆点,“等有风来,铜球会被风吹得偏离竖直方向,形成一个角度。这个角度的正切值,和风速是成比例的,我们用量角器测出角度,便能知道风力有多大了。”
说着,他让小内侍拿着量角器,自己则轻轻吹动铜球,铜球摆动,丝线与竹杆形成一个小小的夹角。“你们看,刚才我吹的这口气,让角度成了十五度,对应的风速,大概是每刻钟三里。”
周围的人皆是啧啧称奇,天工阁的老工匠捋着胡须,眼中满是赞许:“太子殿下这个法子,简单实用,原理也精妙,比我们之前凭经验估测准确多了!”
嬴汉微微颔首,又举起另一件器物——那是一个用竹木制成的风杯,共有三个杯状叶片,均匀分布在一根竖轴上,下方通过齿轮连接着一根细绳,绳的末端挂着一个小竹筒,旁边还放着一个小小的怀表。
“这第二种,叫做风杯转数法。”嬴汉解释道,“风吹动风杯,会带动竖轴旋转,竖轴上的齿轮又会拉动绳索,每转一圈,就有一颗小石子从旁边的漏斗落入竹筒。我们用怀表计时,在固定的时间里,数清楚竹筒里的石子数量,就能算出风杯转了多少圈,进而算出风速。”
他让内侍将风杯架在观星台的栏杆上,秋日的风正好,风杯立刻缓缓转动起来,齿轮“咔哒咔哒”作响,每隔片刻,便有一颗小石子“嗒”地落入竹筒。嬴汉手持怀表,认真地看着:“现在开始计时,一炷香的时间,我们看看能落下多少颗石子。”
扶苏站在人群外围,越听心中越是震惊。悬垂物偏角法涉及三角函数,风杯转数法涉及机械传动与计时换算,这些知识,便是天工阁的工匠,也未必能如此清晰地阐述原理,一个七岁的孩子,怎么会懂这些?
他不禁想起嬴汉出生后的种种不寻常:降生时几乎不哭,周岁时眼神便沉静如成人,三岁时便能通读《九章算术》,五岁时提出修正度量衡的想法,如今七岁,竟能发明出如此专业的测风方法。