第一卷 成才之路_1-31 公制单位 赵氏温度(2/3)
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准确才交付的。
赵维将刻漏拿到军器监,随后开始设计摆钟。这是他这两天才想到的将时间单位和长度单位联系起来的方法——秒摆。秒摆是单摆结构的一种,摆臂长度为1米,来回摆动一次就是2秒钟,摆动时间只和摆臂长度有关系,与摆臂释放的高度无关。
秦九韶对于赵维的这个思路颇为惊奇,他从来没想过单摆的这么个特性,赵维跟他解释道:“不知秦大匠有没有观察过这种摆动结构,有一个非常奇妙的特性,那就是不管你把这摆臂拉多高,只要没过水平,释放之后,它来回摆动的时间总是一致的,只有加长或缩短摆臂,它摆动的周期才会变化。”
秦九韶闻言,自己拿一根麻线拴了几枚铜钱,吊起来对着刻漏试了试,还真如赵维所说,铜钱摆回来的时间只和麻线的长度有关,与释放高度无关!不由得惊叹,太子真是观察入微!
赵维只好笑了笑:“我只是小时候无聊,无意间发现的一个很有趣的现象,不料今日却可以拿来作为时间和长度尺寸的联系。”
军器监制作了一个外形很像哑铃的小型铜制构件,然后用丝线将它吊起来,它内部可以调节丝线的长度。通过不断调节丝线,也就是摆臂的长度,对照钦天监提供的标准刻漏,保证这个单摆的摆动周期是两秒。
最后确认了丝线的拉伸长度,定义为公制长度单位的基准长度,秦九韶量了一下,这个长度刚好是三尺三寸的样子,现在就只剩下一个问题了。
“这个标准的长度单位该怎么命名呢?”秦九韶问赵维。
赵维拿起这根丝线,看着上面标注的两个点,内心相当激动,听到秦九韶的问题,想都没想就脱口而出:“这个长度当然就叫做一米了!”
说完这句话,赵维才突然意识到有些突兀了,米这个单位是英语里面“eer”的音译,在这之前,米这个字只有食物的含义。可是话已经说出来了,他该如何跟军器监的大家伙解释“米”字的含义呢?
“一米?”秦九韶咂摸着,“不知是哪个?吃的那个大米吗?”
“不是!是,呃……都一样了。”赵维总算想到了一个算是完美的说辞,“其实我刚才是想说一秒,但是又一想啊,这个时间的基础单位已经占了一个秒字了,基本长度单位还是另外换一个字。嗯……舌头没转过来,把秒说成“”这个音了,不过刚好,就用米吧,这个字用的地方也挺多的,大米是我们每天都要吃的东西,以后米制长度单位也是我们天天都要使用到的,这不是刚刚好吗?”
一番巧舌如簧把军器监的众人说得晕晕乎乎,但是大家都想,管它呢,反正就是一个代号而已嘛,叫做米还是叫做面没什么区别,也就没有多说什么了。
有了米制长度之后,那根用来确定一米长度的丝线就收进了军器监的档案库,并且立刻着手制作了一根长度为1米的黄铜棒作为标准尺寸参照,在铜棒上面用长度不一的横线,将1米的长度均分了10份、一百份和一千份,分别表示分米、厘米和毫米的长度,并且还指定了“千米”的单位,这种千倍的关系就是纯数学的关系了,千就是一千,兆是一百万,吉是十亿,毫是千分之一,微是百万分之一。
长度单位一确定,其它很多计量单位都迎刃而解了,最直接就是面积和体积,就是在长度单位前面加上平方或者立方就行,当然,体积单位还有新定义的升,也就是立方分米,军器监也换算了一下,新的升大约比市面上的一升多四分之一,也就是说,南宋时期的一升容积大概是公制单位的800毫升。
重量单位的基础命名为“吨”,一吨的定义是1立方米的纯水的质量,但是一吨的千分之一却不叫“毫吨”,而是“公斤”,随后,一公斤的千分之一,命名为“克”,本来军器监内有人提议用“刻”字的,但是赵维说,刻这个字原本就已
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