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第9章 重锤定天下（第1页）

张家母子乘坐着村里的车子，带了小半车采买来的物资，回到了村里。付给车夫大哥4个钱，车夫乐的合不拢嘴。

不消过夜，全村都会知道张家这是发了财了。但是张家到底靠什么发财，村里人并不知道，看到张家母子带了两个包袱去了集市，回来的时候就带了这么多东西，虽然不知道这些东西里还有不少铜钱，但是就看这些大包小裹，就知道这赶集的收获不小。

回到家里，张诚和母亲把铜钱放到一个陶罐里，罐口堆了草灰，盖上一个盖子，然后挖坑埋到厨房角落里。

这里就是张家秘密的小金库。有这一罐铜钱，张家今年的田税就不是问题了。装草灰的目的是防潮。当然如果这个世界上有油纸，可以做更好的密封。陶罐里如果放一些石灰进去，防潮的效果也会更好。不过眼下条件简陋，也就只能盖一个盖子，用草灰来简单防潮。反正这些钱也要经常拿出来花掉，倒也不用那么复杂。

张诚急急忙忙到谷仓去制作自己的测量装置。

即便在最贫穷的生活环境下，科学研究和科学实验也是可以进行的。对张诚自己来说，在自己力所能及的范围内完成这些科学测量，甚至比吃饱肚子还重要。

用铜线在谷仓的房梁上缠绕成一个吊挂装置，把几股蚕丝拧成更粗一点的丝线，穿过这个吊环。用在集市上向木匠定制的木条比量了丝线的长度。在最下端挂上铜权和铃铛。这就是一个单摆装置。

原理很简单，用单摆记录一昼夜的摆动次数，每一次就是一个平均的单摆周期。这个方式可以在这个时代相对精确的计算时间。单摆周期公式包含三个参数，就是时间、摆长和重力加速度。当然里面还有一个常数就是π。

L（摆线长度）=g（重力加速度常数）T（时间）24π（圆周率长度）2

确定其中两个参数就可以推出第三个参数，这一次张诚要通过测量时间的方法，和取已知的大略重力加速度的方式，来推算摆长，有了摆长的具体长度，就可以确定一米的标准。

有了米，我就能有升、有克……

长度、体积、重量，是谓度量衡。秦始皇伟大的功绩之一，就是统一度量衡。不过大秦的度量衡并没有一个深植于自然界的基础，而是因循旧制，随便制定的。张诚则按照国际标准测量工具的原则，以脚下的地球作为测量标准，重新确立。这样的度量衡可以超越历史和时间的变化。

一米的长度是地球赤道到北极点的距离的千万分之一。如果有更精密的测量工具，一米可以是氪－86原子的2P10和5d5能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763.73倍。放在宇宙尺度中，都是恒久不变的。当然，要实现那么精密的测量，就需要有光学仪器、有光谱分析能力，拿到氪同位素……眼前是不现实的。

就还是学法国人，先以大地为尺度，校准一根米尺就好。

1升是长宽高各0.1米的正立方体的容积。

1千克则是四摄氏度的一升水的质量。

这个世界就标准化了。

用天文学的方法校准米尺，也需要进行大地测量。要选择南北两地，先测量出子午线的长度。对四岁的孩子来说，这一切都不现实。张诚选择的是利用现有的物理常数，靠手边的一根绳子，逆推一下这个长度。

之所以要用一昼夜来完成这次测量，因为在这个时代，张诚手里也没有靠谱的计时器，只能通过日晷来记录一整天的长度。张诚在正对着谷仓门口的院中，立起了一根木杆，又在单摆的下方设立两个标记点，单摆的角度是5度以内，振幅在10度以内，就可以保证均衡的摆动周期，只要确保这个摆持续运行，记录下一个昼夜内，摆动次数，就可以得到一个比较准确的摆动周期。

当然，在现有条件下，所有测量都是粗糙的。比如一昼夜的记录，只能使用日晷。也只能使用正午日影作为记录点。日晷计时是不准确的。一昼夜24小时，从天文意义上说也是不准确的。另一方面，本地的重力加速度并没有经过测量，所以只能套用一下g=9.81的常数来凑合一下。

但是这种粗糙的方法，可以得到的长度数据还是相当准确的，误差可以到千分之一以下。甚至不是这个世界的测量工具能体现出来的。

这样就够了。

能得到一个精确度达到千分之一的测量工具，接下来张诚还能据此制作出一个计量精度达到秒级的钟摆，空间和时间都可以测量，这个世界就不再有秘密了。

在庭院里用重锤和立柱设置了一个简单的日晷。用了三天的时间，找到了正午的日影线，在日影线上又放置了两个标记柱，这样当正午时刻到的时候，日影刚好遮盖住两个标记柱。这就有了这次测量的原点。

记住这一天吧，这天是秦王政廿四年戊寅年十月五日。时间和长度被精确测量的第一天。

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计划了所有工作，准备了干粮和水，甚至准备了便桶，张诚和母亲交代了接下来自己两天要在谷仓里做一点东西，要母亲在这两天内不能打扰自己，而且绝对不要碰触庭院中的那个日晷装置，就打开谷仓的门，坐在那个摆锤装置后面，等待正午的来临。

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