先說天鍾法,其起源於伽利略的木星天鍾法。
因為伽利略發現了木星中最大的四顆衛星,也就是現今的“伽利略衛星”。
伽利略透過研究木星衛星運轉的規律,發現了四顆衛星圍繞木星轉動時,會經常定期的發生衛星食,有時衛星會從木星前面經過,有時候則會跑到木星的後面去。
於是,伽利略根據這個規律,制定了特殊的木星天鐘錶。
如此,只需要尋找一個標準地區,算出在當地觀測到未來木星衛星食的每一次發生時間,那麼在航海中的船員就只需要透過觀看同樣的衛星食在自己這裡的幾點發生,算出二者的時間差,就可以換算出準確的地理經度。
然後……
哪還有什麼然後。
伽利略的發現很大膽,但也很扯淡。
因為以當時的天文觀測水平,木星天鍾法存在兩大致命缺陷:
第一,木星太小了,壓根看不清。
第二,木星太遠了,壓根對不準。
……
第一個難點要解決很簡單,再等一百年牛頓出生(第二年大明滅亡),然後發明反射望遠鏡就能看清了。
第二個難點也簡單,船上對不準,放到陸地就能對準了。
也別管為什麼計算海上經度的辦法,非要在陸地上才能算出來,因為陸地上也算不出來……
嗯,要算出來,得等個一百年萊布尼茨出生(比牛頓晚了三年),發明計算天體軌道的數學微積分,那就能算了。
伽利略能算出木星衛星食,全靠個人經驗和運氣好去蒙。
所以……
看不清、對不準、算不出來,伽利略的木星天鍾法最終還是失敗了。
不過伽利略也確實厲害,他早就意識到木星天鍾法有些不太靠譜,連他自己也要靠經驗去蒙,還不能保證蒙對,那別人就更不行了。
於是乎,伽利略進而發現了擺的等時性原理。
“擺的等時性原理?”鄭和一臉茫然。
楊榮倒是臉上表情好受些了,因為現在大家都聽不懂了。
“嗯,簡單來說,就是……你有一文錢嗎?”
“林先生,我有一文錢。”
不等鄭和回答,楊榮就從袖口掏出來一文銅錢。
只見銅錢鑄造得極為精美,明顯是官鑄的銅錢,還是新鑄出來的銅錢,沒怎麼使用過,連表面的鑄錢字樣、年份都寫得清清楚楚。
林煜自動忽略了大明銅錢“違法”的問題,而且這枚銅錢也太新了,太精美了,明顯不像是一個地方“校長”能拿到的銅錢。
林煜隨手抽出來一根布條,把銅錢拴在了上面,就這麼放到三人眼前來回輕擺了幾下。
“怎麼樣?看出什麼來沒有?”
嗯?啊?
這是三人的共同反應。
林煜見此也不生氣,他本來也沒指望這三人能看懂:“擺的等時性原理,就是說當角度限制在一定範圍內之時,那不論擺動的幅度大些還是小些,完成一次擺動的時間總是相同的。”
這麼神奇?
楊榮頓時頗為驚訝,又仔細觀摩了林煜手中輕擺的銅錢,似乎感到了擺動的時間確實差不太多。
“基於此原理,便可以製作出用於時鐘法測算經度的原始鐘錶——擺鐘。”
林煜說著,不動聲色地將那枚銅錢收進了袖口。
可以說,擺鐘脫胎於擺的等時性原理,也是科學史上首個最為精密的計時機械。
作為擺鐘發明人的惠更斯(荷蘭人),還在後來跟英國人胡克(胡克定律)分別獨立發明了日後用在鐘錶上的遊絲彈簧,然後二人因為發明權的問題瘋狂撕逼。