七十三、水运仪象台
御街的修建正在如火如荼地进行，李氏农庄屡次扩大生产依然无法满足施工进度。
皇家科学院也进入了筹备工作，赵官家全额拨款，由赵士褭牵头，李宗之主持。
其实赵官家也不需要专门拨款，只需要把发给宗室子弟的俸禄拨给赵士褭便好。
当然了，政策不能一刀切地执行，为了维持宗室的稳定，赵官家与赵士褭商量之后，以三十岁划定了一条界限，三十岁以下的人宗室子弟想要晋升勋爵，要么硬熬年限，要么去皇家科学院里面找点事情干，刷一刷功绩。
三十岁以上的人想要进入科学院，赵士褭当然欢迎，他只是不做强迫而已。
从人员的配备可以看出，赵官家是真的想要搞好这个科学院。
没有赵士褭的坐镇，没人可以降服宗室里的子弟们。而对于李宗之的任命，主要起到了李申之影子的作用。李申之不在临安的期间，由李宗之来贯彻他的理念，没有更好的人选了。
对李宗之的任命同样也算是对李氏一族的恩宠。
接下来的几天，过得平平无奇。
科举的流程还有一些，李申之作为状元必须出席。
新妇岳银瓶拜见了二哥，李宗之也去拜会了岳飞。
两家人原本便认识，此次见面有了新身份，更是亲上加亲。
只不过当李申之带着李宗之去拜见岳飞之时，场面略显尴尬。
李宗之与岳飞年纪相仿，当初也是以兄弟相称。
现如今，岳飞成了李申之的岳父，两人的辈分差了一辈，倒是让李宗之与岳飞之间的称谓有些为难。
好在两人都是豁达之人，大家各论各的，依旧以兄弟相称。
李宗之与岳飞的问题解决了，轮到张宪和岳云尴尬了，他们实在是不知道该如何称呼李宗之。
若是随着李申之的辈分，他们只需要称呼兄长便可。然而他们父亲和岳父与李宗之兄弟相称，他们若是随着岳飞，那需要称呼李宗之一声世叔。
众人尴尬了一阵始终无法分清楚辈分，到最后干脆以乱制乱，全都各论各的。
除了血缘亲属关系之外，全都以兄弟相称。
这样一来，唯一尴尬的只有岳银瓶。好在古人有一套嫁鸡随鸡的说法，她称呼李宗之也只需要随着夫君喊一声二哥便好。
平静的生活并没有持续多久，当李宗之去科学院报到之后，便带回来一项难度极大的任务：复原水运仪象台。
当李宗之把这项任务带回来的时候，李申之是懵逼的。
虽然不知道水运仪象台具体是什么东西，但听上去大概是宋人对于天文学的研究工具，类似于汉代张衡的浑天仪。
从名字能看出来，这个仪象台是通过水力驱动运转。
可见宋人对水力的使用果然有着独特的执著。
然而张衡的浑天仪早已失传，现存最早的浑天仪实物，还是明朝制造的。
想要复原浑天仪，就连李申之这个来自未来的人都觉得很困难，更不用说李宗之这样的宋代土著，从小读四书五经的他对机械结构完全没有思路。
正当李申之一筹莫展之际，李宗之又带给他一个惊喜：有图纸。
只见李宗之着下人抬进来一口箱子，说道：“这么一大堆图纸，为兄也看不甚懂。问遍了那些宗室子弟们，也没人能看得懂。这可如何是好。”
由不得李宗之心急，这项任务可是赵官家派给皇家科学院的第一项任务，如果完不成，丢人可就丢大了。
赵士褭一副不管业务的姿态，他老人家直接表态自己只管人事，但凡有不听话的人全都交给他，由他来把刺头给收拾得服服帖帖。
然后把技术活儿全都压在了李宗之的肩上。
从赵官家下发的这项任务来看，赵官家真切地理解了李申之到底想要干什么。
水运仪象台的复原工作，也是赵构给李申之的一项考验。
每天嚷嚷着要搞研发，那就给你一项真正有难度的工作，看看你的成色到底有多少。
水运仪象台，是由北宋时期的苏颂主持，由韩公廉协助其于元祐年间（约1089年）完成，已是五十多年前的事。
水运仪象台制成之后，可以演变天象，预测天文现象。
而从现代科技的角度去看，水运仪象台真正具有划时代的意义，在于其中一项很不起眼的小发明：擒纵器。
擒纵器的出现，是现代钟表的主要标志。可以说，没有擒纵器，就没有现代走时精准的钟表。
苏颂和韩公廉发明出来的擒纵器，是人类有史以来记载最早的发明，比欧洲早了六百年。
可惜的是，这项伟大的发明随着靖康之难，也随之灰飞烟灭，以至于消失于史册。
当年金人攻破开封之后，把开封城内所有能搬走的东西统统搬走，就连宋徽宗的花石纲都没放过，将赵佶辛苦搜集的石头搬到了燕京城，成了现在北海公园中的奇石。
金人组织人手，把水运仪象台拆除之后，全部运往燕京城，再重新组装起来。
只可惜，那时候的人不懂得纬度的概念。
重新组装起来的水运仪象台没有依据纬度进行调整，导致观测天象时出现了巨大的误差，让金人以为拆装运输的过程中导致了水运仪象台的损坏以至无法使用。
不论是金人还是汉人，全都无法“修复”使之正常运行，便从此置之不理。
到后来不知到了何时，废弃的水运仪象台便被拆除，或许当了烧火的柴火。
再看南宋这边，没了水运仪象台的实物，空留苏颂和韩公廉留下的图纸，却再未能将其进行组装，以至于后人彻底将这项伟大的发明遗忘。
在南宋，能接触到图纸的人不懂得机械构造。懂得机械构造的人，又接触不到这套图纸。
那些高高在上的文人士大夫们，错过的伟大发明又起止是这一项。
纵观史书，但凡讨论到华夏科技发明创造史，宋朝的出镜率是最高的。
欧洲人文艺复兴之后搞出来的许多划时代发明，早在宋朝时期便已经制造出来，只可惜全都如伟大的水运仪象台一般，躺在故纸堆中烟消云散，只能成为后人凭吊祖先的遗憾。
现在，李申之不会让这个遗憾继续了。
刚听到李宗之接到这项任务的时候，李申之还在犯愁，不知道该如何下手。
没成想李宗之竟然带回来了全套的图纸。
作为一个没有挂过科的工科狗，只要有图纸，就没有造不出来的玩意。
在李申之开工之前，还有一项关于苏颂的轶事值得一提。
这是一则关于苏颂跟赵构生母韦太后的故事。
话说当年韦太后还是黄花小闺女的时候，是苏颂府上的一个小丫鬟。
有一天，苏颂打算宠幸这位小丫鬟，不料把这位韦丫头吓得够呛，在床上被吓尿了，史载整整尿了一晚上。
见此情景，苏颂没了兴致，安慰了韦丫头一番，从此以后便打消了宠幸的念头。
再到后来皇帝要挑选民女入宫，韦丫头因为年轻貌美而入选，然后被赐给了时为端王的赵佶。
好在当赵佶宠幸韦丫头的时候，这次没有被吓尿，而是成功怀上了一个男孩，这个男孩便是日后南宋的开国皇帝赵构。
赵佶喜新厌旧，从始至终只宠幸过韦丫头一次。
母以子贵，韦丫头就凭着这仅有的一次宠幸，成为了南宋朝的韦太后。
此时此刻，已经五十多岁的韦太后，已经在东北的五国城整理好行装开始南下，在金人的护送之下准备回国。
这些趣闻超出了李申之的小知识库，要不然日后在朝堂之上必然无法直视韦太后。
而李申之，正在家中如痴如醉地看着苏颂留下来的图纸资料。
越是翻看图纸，李申之心中的愤懑之情越是积压满胸。
这么简单的图纸，竟然几百年没人能够复原出来！
苏颂留下来的图纸，不仅有整体概貌图，还有剖视图，零件图，除此之外还有专门的文字讲解说明。
李申之气愤不已，与李宗之说话之时情绪都有些失控：“你们连这么简单的图都看不懂吗？”
李宗之有些尴尬，他是真的看不懂，说道：“要看也大略看得懂，但也有许多看不明白的地方。”
这些图纸李宗之真的认真翻阅过几遍，是实在解决不了其中难题，才拿回来请教李申之。
只见李宗之翻开图纸，找到了一处图示，问道：“比如这里，水流冲击水车的斗，进而驱动水车运转，可是为何又在水斗之上又设置一个水斗？这不是画蛇添足吗？”
李申之看了看，这是苏颂的一项精妙设计，用来保证水运仪象台可以匀速运转的设计。
李申之一眼就能看出这是基于水压的构想，稍微组织了一下语言，解释道：“兄长可知，这水位越高，水向下的压力就会越大？”
李宗之点了点头，说道：“那是自然，上面积攒的水越多，重量必然越重，压力也就越大。”
虽然李宗之的逻辑路径不对，但是结论是对的，李申之没有细究，继续解释道：“水的压力越大，那么开在下面的孔中，水流速度也会越大。”
李宗之恍然大悟道：“我明白了，水流速度越大，那么水的冲击力也就会越大。此图中的设计，乃是为了保证水位永远保持在那一个高度，进而保证了水流速度始终恒定，而水车的运行速度也会始终恒定。”
李申之点了点头，自己这位兄长的智商没得说，只要肯花心思在机械制造上，其成就必然不会低于欧洲早期的那些科学家。未来许多的定理，或许会以李宗之的名字来命名。
紧接着，李申之向李宗之讲解了擒纵器的作用，齿轮比的含义。
等到日头西斜之时，李宗之已经基本掌握了水运仪象台的运行原理。
所谓百艺好学，一窍难求。
李宗之局限于自己的认知，在他没搞明白水运仪象台的设计目的时，自然不明白那许多复杂设计的意义何在。
而当李申之把其目的和作用讲清楚之后，李宗之很快便搞懂了其中的原理，并时不时地提出一些自己的见解。
虽然大多数见解都是错的，那也只是受限于物理知识的匮乏。
兄弟二人讨论得废寝忘食，直到肚子饿得咕咕叫的时候，才恋恋不舍地放下手中的图册。
吃饭的时候，李宗之破天荒地打破了“食不言”的规矩，边吃边说话：“申之在哪里学得这一身的本领？当真是精妙无比。”
李申之说道：“当初年少不懂事，净研究些荒唐学问，没想到今天竟然有此大用。”
李宗之不疑有他，这样的解释很符合李申之的人设，感慨道：“可惜啊，你马上就要离开临安了，若是有你在，水运仪象台的制造必然能够事半功倍，早日让此稀世珍宝面世。”
李申之倒不觉得遗憾，他觉得制造水运仪象台，倒是可以成为皇家科学院的练手之做。
他打算将一些基础的物理学定理罗列出来，供科学院中的人参考，借助复原水运仪象台的机会，培养一批机械制造的人才，日后有大用。
在李申之眼中，水运仪象台的意义并不是观察天象。身为后来者，古人的这点天文学知识在他眼中荒谬无比。
真正让他动心的，是精准的计时功能。
古人的计时方法主要有两种，一种是日晷，一种是水漏沙漏等等各种“漏”。
这两种计时方法都有其巨大的缺点。
先说各种漏，由于液位不同导致漏速不同，只能比较准确地记录一个固定的时间，而无法将时间进行精准划分。
比如说一罐沙子漏完是一个时辰，但是半罐沙子漏完并不是半个时辰，而是少于半个时辰。于是这个沙漏只能记录一个时辰的时间，而对半个时辰便无能为力。
再说日晷，且不说其阴天晚上不能用，即便是能够全天候使用，也有着先天的缺陷：无法区分时区。
时区是以经度来区分，就拿开封和临安来说，临安位于东经120度，开封位于东京114度。地理上每15度为一个时区，临安与开封的经度相差6度，也就是说在地理学上两地之间有二十四分钟的时差。
这样的时差对于古人来说或许对生活并没有多大的影响，毕竟从开封到临安的路程是以天来计，差别几十分钟根本没什么感觉。
但是在李申之的手中，这个时差便有了划时代的意义：定位。
也就是说，如果能够把水运仪象台小型化，成为一个可以随身携带的钟表的话，那么李申之就能随时随地进行定位，是那种以精确的经纬度，类似GPS的定位。
想到这里，李申之激动得连呼吸都急促了起来。
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皇家科学院也进入了筹备工作，赵官家全额拨款，由赵士褭牵头，李宗之主持。
其实赵官家也不需要专门拨款，只需要把发给宗室子弟的俸禄拨给赵士褭便好。
当然了，政策不能一刀切地执行，为了维持宗室的稳定，赵官家与赵士褭商量之后，以三十岁划定了一条界限，三十岁以下的人宗室子弟想要晋升勋爵，要么硬熬年限，要么去皇家科学院里面找点事情干，刷一刷功绩。
三十岁以上的人想要进入科学院，赵士褭当然欢迎，他只是不做强迫而已。
从人员的配备可以看出，赵官家是真的想要搞好这个科学院。
没有赵士褭的坐镇，没人可以降服宗室里的子弟们。而对于李宗之的任命，主要起到了李申之影子的作用。李申之不在临安的期间，由李宗之来贯彻他的理念，没有更好的人选了。
对李宗之的任命同样也算是对李氏一族的恩宠。
接下来的几天，过得平平无奇。
科举的流程还有一些，李申之作为状元必须出席。
新妇岳银瓶拜见了二哥，李宗之也去拜会了岳飞。
两家人原本便认识，此次见面有了新身份，更是亲上加亲。
只不过当李申之带着李宗之去拜见岳飞之时，场面略显尴尬。
李宗之与岳飞年纪相仿，当初也是以兄弟相称。
现如今，岳飞成了李申之的岳父，两人的辈分差了一辈，倒是让李宗之与岳飞之间的称谓有些为难。
好在两人都是豁达之人，大家各论各的，依旧以兄弟相称。
李宗之与岳飞的问题解决了，轮到张宪和岳云尴尬了，他们实在是不知道该如何称呼李宗之。
若是随着李申之的辈分，他们只需要称呼兄长便可。然而他们父亲和岳父与李宗之兄弟相称，他们若是随着岳飞，那需要称呼李宗之一声世叔。
众人尴尬了一阵始终无法分清楚辈分，到最后干脆以乱制乱，全都各论各的。
除了血缘亲属关系之外，全都以兄弟相称。
这样一来，唯一尴尬的只有岳银瓶。好在古人有一套嫁鸡随鸡的说法，她称呼李宗之也只需要随着夫君喊一声二哥便好。
平静的生活并没有持续多久，当李宗之去科学院报到之后，便带回来一项难度极大的任务：复原水运仪象台。
当李宗之把这项任务带回来的时候，李申之是懵逼的。
虽然不知道水运仪象台具体是什么东西，但听上去大概是宋人对于天文学的研究工具，类似于汉代张衡的浑天仪。
从名字能看出来，这个仪象台是通过水力驱动运转。
可见宋人对水力的使用果然有着独特的执著。
然而张衡的浑天仪早已失传，现存最早的浑天仪实物，还是明朝制造的。
想要复原浑天仪，就连李申之这个来自未来的人都觉得很困难，更不用说李宗之这样的宋代土著，从小读四书五经的他对机械结构完全没有思路。
正当李申之一筹莫展之际，李宗之又带给他一个惊喜：有图纸。
只见李宗之着下人抬进来一口箱子，说道：“这么一大堆图纸，为兄也看不甚懂。问遍了那些宗室子弟们，也没人能看得懂。这可如何是好。”
由不得李宗之心急，这项任务可是赵官家派给皇家科学院的第一项任务，如果完不成，丢人可就丢大了。
赵士褭一副不管业务的姿态，他老人家直接表态自己只管人事，但凡有不听话的人全都交给他，由他来把刺头给收拾得服服帖帖。
然后把技术活儿全都压在了李宗之的肩上。
从赵官家下发的这项任务来看，赵官家真切地理解了李申之到底想要干什么。
水运仪象台的复原工作，也是赵构给李申之的一项考验。
每天嚷嚷着要搞研发，那就给你一项真正有难度的工作，看看你的成色到底有多少。
水运仪象台，是由北宋时期的苏颂主持，由韩公廉协助其于元祐年间（约1089年）完成，已是五十多年前的事。
水运仪象台制成之后，可以演变天象，预测天文现象。
而从现代科技的角度去看，水运仪象台真正具有划时代的意义，在于其中一项很不起眼的小发明：擒纵器。
擒纵器的出现，是现代钟表的主要标志。可以说，没有擒纵器，就没有现代走时精准的钟表。
苏颂和韩公廉发明出来的擒纵器，是人类有史以来记载最早的发明，比欧洲早了六百年。
可惜的是，这项伟大的发明随着靖康之难，也随之灰飞烟灭，以至于消失于史册。
当年金人攻破开封之后，把开封城内所有能搬走的东西统统搬走，就连宋徽宗的花石纲都没放过，将赵佶辛苦搜集的石头搬到了燕京城，成了现在北海公园中的奇石。
金人组织人手，把水运仪象台拆除之后，全部运往燕京城，再重新组装起来。
只可惜，那时候的人不懂得纬度的概念。
重新组装起来的水运仪象台没有依据纬度进行调整，导致观测天象时出现了巨大的误差，让金人以为拆装运输的过程中导致了水运仪象台的损坏以至无法使用。
不论是金人还是汉人，全都无法“修复”使之正常运行，便从此置之不理。
到后来不知到了何时，废弃的水运仪象台便被拆除，或许当了烧火的柴火。
再看南宋这边，没了水运仪象台的实物，空留苏颂和韩公廉留下的图纸，却再未能将其进行组装，以至于后人彻底将这项伟大的发明遗忘。
在南宋，能接触到图纸的人不懂得机械构造。懂得机械构造的人，又接触不到这套图纸。
那些高高在上的文人士大夫们，错过的伟大发明又起止是这一项。
纵观史书，但凡讨论到华夏科技发明创造史，宋朝的出镜率是最高的。
欧洲人文艺复兴之后搞出来的许多划时代发明，早在宋朝时期便已经制造出来，只可惜全都如伟大的水运仪象台一般，躺在故纸堆中烟消云散，只能成为后人凭吊祖先的遗憾。
现在，李申之不会让这个遗憾继续了。
刚听到李宗之接到这项任务的时候，李申之还在犯愁，不知道该如何下手。
没成想李宗之竟然带回来了全套的图纸。
作为一个没有挂过科的工科狗，只要有图纸，就没有造不出来的玩意。
在李申之开工之前，还有一项关于苏颂的轶事值得一提。
这是一则关于苏颂跟赵构生母韦太后的故事。
话说当年韦太后还是黄花小闺女的时候，是苏颂府上的一个小丫鬟。
有一天，苏颂打算宠幸这位小丫鬟，不料把这位韦丫头吓得够呛，在床上被吓尿了，史载整整尿了一晚上。
见此情景，苏颂没了兴致，安慰了韦丫头一番，从此以后便打消了宠幸的念头。
再到后来皇帝要挑选民女入宫，韦丫头因为年轻貌美而入选，然后被赐给了时为端王的赵佶。
好在当赵佶宠幸韦丫头的时候，这次没有被吓尿，而是成功怀上了一个男孩，这个男孩便是日后南宋的开国皇帝赵构。
赵佶喜新厌旧，从始至终只宠幸过韦丫头一次。
母以子贵，韦丫头就凭着这仅有的一次宠幸，成为了南宋朝的韦太后。
此时此刻，已经五十多岁的韦太后，已经在东北的五国城整理好行装开始南下，在金人的护送之下准备回国。
这些趣闻超出了李申之的小知识库，要不然日后在朝堂之上必然无法直视韦太后。
而李申之，正在家中如痴如醉地看着苏颂留下来的图纸资料。
越是翻看图纸，李申之心中的愤懑之情越是积压满胸。
这么简单的图纸，竟然几百年没人能够复原出来！
苏颂留下来的图纸，不仅有整体概貌图，还有剖视图，零件图，除此之外还有专门的文字讲解说明。
李申之气愤不已，与李宗之说话之时情绪都有些失控：“你们连这么简单的图都看不懂吗？”
李宗之有些尴尬，他是真的看不懂，说道：“要看也大略看得懂，但也有许多看不明白的地方。”
这些图纸李宗之真的认真翻阅过几遍，是实在解决不了其中难题，才拿回来请教李申之。
只见李宗之翻开图纸，找到了一处图示，问道：“比如这里，水流冲击水车的斗，进而驱动水车运转，可是为何又在水斗之上又设置一个水斗？这不是画蛇添足吗？”
李申之看了看，这是苏颂的一项精妙设计，用来保证水运仪象台可以匀速运转的设计。
李申之一眼就能看出这是基于水压的构想，稍微组织了一下语言，解释道：“兄长可知，这水位越高，水向下的压力就会越大？”
李宗之点了点头，说道：“那是自然，上面积攒的水越多，重量必然越重，压力也就越大。”
虽然李宗之的逻辑路径不对，但是结论是对的，李申之没有细究，继续解释道：“水的压力越大，那么开在下面的孔中，水流速度也会越大。”
李宗之恍然大悟道：“我明白了，水流速度越大，那么水的冲击力也就会越大。此图中的设计，乃是为了保证水位永远保持在那一个高度，进而保证了水流速度始终恒定，而水车的运行速度也会始终恒定。”
李申之点了点头，自己这位兄长的智商没得说，只要肯花心思在机械制造上，其成就必然不会低于欧洲早期的那些科学家。未来许多的定理，或许会以李宗之的名字来命名。
紧接着，李申之向李宗之讲解了擒纵器的作用，齿轮比的含义。
等到日头西斜之时，李宗之已经基本掌握了水运仪象台的运行原理。
所谓百艺好学，一窍难求。
李宗之局限于自己的认知，在他没搞明白水运仪象台的设计目的时，自然不明白那许多复杂设计的意义何在。
而当李申之把其目的和作用讲清楚之后，李宗之很快便搞懂了其中的原理，并时不时地提出一些自己的见解。
虽然大多数见解都是错的，那也只是受限于物理知识的匮乏。
兄弟二人讨论得废寝忘食，直到肚子饿得咕咕叫的时候，才恋恋不舍地放下手中的图册。
吃饭的时候，李宗之破天荒地打破了“食不言”的规矩，边吃边说话：“申之在哪里学得这一身的本领？当真是精妙无比。”
李申之说道：“当初年少不懂事，净研究些荒唐学问，没想到今天竟然有此大用。”
李宗之不疑有他，这样的解释很符合李申之的人设，感慨道：“可惜啊，你马上就要离开临安了，若是有你在，水运仪象台的制造必然能够事半功倍，早日让此稀世珍宝面世。”
李申之倒不觉得遗憾，他觉得制造水运仪象台，倒是可以成为皇家科学院的练手之做。
他打算将一些基础的物理学定理罗列出来，供科学院中的人参考，借助复原水运仪象台的机会，培养一批机械制造的人才，日后有大用。
在李申之眼中，水运仪象台的意义并不是观察天象。身为后来者，古人的这点天文学知识在他眼中荒谬无比。
真正让他动心的，是精准的计时功能。
古人的计时方法主要有两种，一种是日晷，一种是水漏沙漏等等各种“漏”。
这两种计时方法都有其巨大的缺点。
先说各种漏，由于液位不同导致漏速不同，只能比较准确地记录一个固定的时间，而无法将时间进行精准划分。
比如说一罐沙子漏完是一个时辰，但是半罐沙子漏完并不是半个时辰，而是少于半个时辰。于是这个沙漏只能记录一个时辰的时间，而对半个时辰便无能为力。
再说日晷，且不说其阴天晚上不能用，即便是能够全天候使用，也有着先天的缺陷：无法区分时区。
时区是以经度来区分，就拿开封和临安来说，临安位于东经120度，开封位于东京114度。地理上每15度为一个时区，临安与开封的经度相差6度，也就是说在地理学上两地之间有二十四分钟的时差。
这样的时差对于古人来说或许对生活并没有多大的影响，毕竟从开封到临安的路程是以天来计，差别几十分钟根本没什么感觉。
但是在李申之的手中，这个时差便有了划时代的意义：定位。
也就是说，如果能够把水运仪象台小型化，成为一个可以随身携带的钟表的话，那么李申之就能随时随地进行定位，是那种以精确的经纬度，类似GPS的定位。
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