第十節(jié) 第一臺(tái)擺鐘

　　事實(shí)上，初期的擺鐘的誤差達(dá)到了每天20秒，根本不實(shí)用。只有在后期使用熱互補(bǔ)償金屬作為擺臂后得以稍稍改良。最后的解決方案來自1759年哈里森改變了鐘表依靠擺的歷史，換用了機(jī)械游絲作為簡諧振子，才得以解決。

　　關(guān)于這個(gè)傳奇般的鐘表的出現(xiàn)以及其作用，以后還會(huì)提到。

　　現(xiàn)在李志只是先要把擺鐘做出來，精確率什么的，先……不管了。

　　擺的長度確定了，然后需要在擺臂的某一個(gè)位置，安裝一個(gè)擒縱叉。這個(gè)叉子樣子不太像一個(gè)叉子，反像一個(gè)只有最兩邊齒的豬八戒的大釘耙。而且這兩個(gè)齒的形狀也不一樣，它們的功能一個(gè)是勾住齒輪，叫出瓦，一個(gè)是頂住齒輪，叫進(jìn)瓦。這個(gè)叉子的中間聯(lián)這一個(gè)軸，使叉子和齒輪的關(guān)系是這樣的，擺讓擒縱叉擺到出瓦的位置時(shí)，出瓦抬起，把勾住的齒輪的一齒送走，同時(shí)進(jìn)瓦下落，把新進(jìn)來的齒輪的齒頂住。然后隨著擺回復(fù)到另一端的位置，出瓦慢慢下落，回到勾住齒輪齒的位置，而進(jìn)瓦則慢慢抬起，讓它頂住的齒滾進(jìn)來兩齒之間的位置。

　　這就是一種簡單擒縱叉的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。李志靠嘴說的時(shí)候，二女還迷迷糊糊，等到逐漸用銅片挫出實(shí)物，實(shí)際演示以后，二女的眼神變得看到神跡一樣。

　　“夫君，這可真是巧奪天工，神鬼之能啊。”王語嫣緊緊的抱著這個(gè)半成品不肯放手。

　　崔英更是不堪，完全忘記了淑女的儀態(tài)，一臉癡呆的看著滴滴答答行走的擒縱叉，口水都要滴下來了。

　　李志覺得好生掃興：“去去去，今天先到這里，趕緊安排好生活，明天接著干！”

　　三人草草吃了飯，第二日繼續(xù)剩下的結(jié)構(gòu)的制作。

　　因?yàn)樵O(shè)計(jì)的擺的周期是3秒，因此一個(gè)齒對(duì)應(yīng)的周期也是3秒，所以這個(gè)對(duì)著擒縱叉齒輪的齒數(shù)，是20個(gè)。然后它同軸帶有的小齒輪，一周作了6個(gè)齒，對(duì)應(yīng)嚙合的大齒輪便是分針，按照一比六十的傳動(dòng)比傳動(dòng)，這個(gè)比較大的傳動(dòng)比，不得不使用了一個(gè)一比十和一個(gè)一比六的齒輪串聯(lián)。還好時(shí)針就好做了，比率是一比十二。秒針，時(shí)針，分針之間，都僅用一個(gè)傳動(dòng)齒輪。在用兩個(gè)銅片和硬木制成的托架上鉆孔，把這些齒輪安裝好，接上指針。

　　對(duì)了，還差了動(dòng)力。動(dòng)力選用的是重錘帶動(dòng)的動(dòng)力，在一個(gè)粗齒輪上掛上鐵鏈串的兩個(gè)重錘，然后經(jīng)過幾個(gè)加速齒輪，帶上秒針的驅(qū)動(dòng)端。一切組裝完畢，指針就每1.5秒一格的走動(dòng)起來。

　　“好了，成功了！”李志宣布擺鐘項(xiàng)目有了一個(gè)良好的開始。

　　二女更是如同得到新玩具的小孩，開心的不得了。

　　擺鐘在真實(shí)的歷史中不是中國人發(fā)明的，但仍然是有可能是中國發(fā)明的。北宋年間的水力渾天儀，便使用了擒縱機(jī)構(gòu)的原理。只是這個(gè)擒縱機(jī)構(gòu)的等時(shí)性，仍然是使用水的流速恒定時(shí)，填滿水斗以后帶動(dòng)機(jī)括使擒縱機(jī)構(gòu)行走的。只能說雖然古人有非常聰明的設(shè)計(jì)的頭腦，但仍然錯(cuò)過了很多重要發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。

　　擺鐘在此時(shí)最重要的作用，第一是樹立皇家制作的威望，能推出跨時(shí)代精巧的機(jī)械作品。第二則是斂財(cái)手段。唐朝中期人民富足，非常追求奢華和稀奇古怪之事，因此，李志打算皇家作坊全面開展各種類型擺鐘的制作，除卻皇家少量使用和封賞以外，全部按月投放市場，價(jià)高者標(biāo)。甚至李志把專營商鋪開在東市和西式的商業(yè)計(jì)劃都想好了。

　　那將是大唐第一個(gè)連鎖百貨商場，擁有拍賣場，精品店，服裝店，小吃攤，圖書和其他小商品的綜合商鋪。名字就叫新天地。（是不是有地名躺槍了），計(jì)劃在東市和西市各開一家，發(fā)揮皇家可以使用驛道物流的優(yōu)勢。將來還要在富足的東都洛陽和江南的建康開業(yè)。

　　當(dāng)然，擺鐘是容易被仿制的，李志的首要任務(wù)，就是培養(yǎng)起一批專業(yè)高效的鐘表制作師，他們將擁有統(tǒng)一的，專門的工具，統(tǒng)一的度量衡標(biāo)尺，并且使用流水線工序，在統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)下生產(chǎn)。

　　李志有信心，哪怕被仿造，他名下的擺鐘，也是制作最精確，利潤最高的。

　　在工匠吸收消化擺鐘的簡單原理以后，再讓他們仿制報(bào)時(shí)系統(tǒng)，八音盒，甚至布谷鳥鐘的運(yùn)動(dòng)玩具小人，就有了人才基礎(chǔ)。

　　不斷推陳出新的自鳴鐘藝術(shù)，足以掏空唐朝人的腰包。于是，李志的充滿了貪婪的眼光，就看向了崔英。

　　“崔小娘子，以后你是我東宮的執(zhí)事，專司擺鐘的工匠的培訓(xùn)，擺鐘的生產(chǎn)。以后設(shè)計(jì)更多的大小型號(hào)的擺鐘。我會(huì)安排專人負(fù)責(zé)帳目?！?

　　“殿下，我可是女子，怎可當(dāng)執(zhí)事？”

　　“你的意思，便是女人做不了了？”李志看她頗有躊躇，便忍不住激上一激。

　　“殿下可不要輕看女子。民女必將不辱使命?！闭f完了又是一個(gè)福禮。

　　李志拱手回禮，然后說：“擺鐘此事尚未了結(jié)。為了讓擺鐘走時(shí)準(zhǔn)確，我們還需要用太陽日調(diào)校一番?！?

　　按照天文學(xué)的定義，24小時(shí)，指的是每一個(gè)太陽日的長度。

　　但其實(shí)，人們?cè)诤荛L的一段時(shí)間內(nèi)，沒法認(rèn)識(shí)到每天的長度并不相同這個(gè)事實(shí)。因?yàn)樵阽姳戆l(fā)明以前，地球人唯一對(duì)時(shí)方法，便是通過日晷。當(dāng)太陽兩次經(jīng)過天中最高的時(shí)間，稱為視太陽日。而一年的這個(gè)太陽日的平均時(shí)間，則是平太陽日。

　　地球因?yàn)樵谧约旱墓D(zhuǎn)軌道上，是順進(jìn)的，也就是自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)是一個(gè)方向。因此，24小時(shí)也就是定義的一個(gè)平太陽日的時(shí)間，并不是自轉(zhuǎn)360度的時(shí)間，而是自轉(zhuǎn)360度59分。差不多是361度。（是不是某品牌躺槍）

　　考慮到地球的公轉(zhuǎn)軌道并不是均勻的，而是有近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)，還要考慮月球的攝動(dòng)。因此，視覺太陽日，也就是每一天太陽轉(zhuǎn)360度的時(shí)間，是不相同的，它和24小時(shí)有一定的時(shí)差。按照2000年的數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)差在2月11日最小，意思是視太陽日比平太陽日（也就是標(biāo)準(zhǔn)24小時(shí)）長14分15秒，然后在4月15日達(dá)到零點(diǎn)，也就是這一天的視太陽日是準(zhǔn)確等于24小時(shí)的。然后在5月14日，視太陽日到達(dá)一個(gè)最大點(diǎn)，比24小時(shí)短3分41秒。然后視太陽日繼續(xù)變長，在7月26日為慢6分30秒，9月1日回到零點(diǎn)，11月3日到快16分25秒，然后在12月25日回到零點(diǎn)。

　　可以看出，這個(gè)時(shí)差最大和最小，查了半個(gè)小時(shí)還多！

　　可想而知如果單憑太陽對(duì)時(shí)，造成的誤差可是多么大了。加上鐘表的誤差，航海員對(duì)經(jīng)度的確定，可見模糊到了一個(gè)什么程度。

　　如果只按照北緯30度上的經(jīng)度來計(jì)算，差30分鐘的話意味著相差多遠(yuǎn)的距離呢？

　　赤道上的1經(jīng)度等于110千米，而北緯30度上一經(jīng)度等于110千米乘以30度的余弦也就是……0.866，一經(jīng)度就等于95公里。

　　一小時(shí)對(duì)應(yīng)的是360/24等于15度的經(jīng)度，所以誤差30分鐘，距離就意味著差了714公里！這是什么概念呢？就是你可能在山東青島，也可能在韓國！那還定位個(gè)屁呀！

　　當(dāng)然，這個(gè)均時(shí)差是全球適用的。如果使用季節(jié)和時(shí)間觀測好的星圖紀(jì)錄，可以抵消掉均時(shí)差的影響。因此，哈里森的H4型精確度達(dá)到每天0.06秒的航海鐘，也必須結(jié)合航海星圖才能準(zhǔn)確的定位經(jīng)度。

　　不是鐘表不準(zhǔn)時(shí)，而是太陽不準(zhǔn)時(shí)啊！

　　小問題：北京的經(jīng)度是東經(jīng)116度24分，那么北京時(shí)區(qū)的時(shí)間，是北京的當(dāng)?shù)貢r(shí)間嗎？