第十一章 鐘擺循環

茅庚目前只想到時鐘，在這個時代做時鐘條件已很成熟，無須擔心不能完成時鐘這個題目。

這年頭彈簧不知道有沒有，發條應該是沒有的，那蓄能裝置就用懸挂的重鎚好了，擒縱機構就用最簡單的單擺式擒縱機構。事實上，1350年出現的時鐘就是重鎚單擺式時鐘。

這其中，單擺式擒縱機構是這種時鐘的核心機構，也是最精巧的部分，不過自己明白其中的原理，完全可以通過畫圖設計、圖上模擬，以及通過反覆試驗搞出實用的擒縱機構。

單擺原理是後世每一個高中生都學過的，實在是最基本的物理原理。茅庚前世在八十年代還經常見到鐘擺式座鐘或者掛鐘，反正上中學的時候講到單擺老師就以鐘擺式時鐘為例，老師在台上講：真空中單擺會一直循環往複地擺下去，每一次擺動的時間都絕對相等。

當然不加外力可以永遠擺下去的單擺只是存在理想中，因為現實既不是真空，也不可能是零摩擦。在這一點上，物理老師分明是揭示過理想和現實是有很大的差距的，但是作為學生，前世的茅庚，並沒有因此認識到現實的嚴酷。直到理想在現實中一次次碰壁，茅庚這才感覺人生真的便如單擺，擺過來擺過去的就是這麼點意義——區別只在於有人擺得高有人擺得低而已。可是，現實中人生這個擺，你還得不斷克服無所不在的阻力，才能繼續擺下去。

好吧！鐘擺式時鐘的原理就那麼簡單！所謂鐘擺式擒縱機構，最重要的就是兩個構件，一個是輪緣上帶有一圈等距排列的的尖齒的擒縱輪，一個就是帶左右鉤齒的擒縱鉤。簡單地說吧，儲能裝置——最原始的就是不斷下降釋放勢能的重鎚——將驅動力傳到擒縱輪，擒縱輪獲得驅動力之後，第一時間就要轉動，但是由鐘擺帶動的擒縱鉤通過左右兩個鉤齒給擒縱輪的轉動設定了一個限制，只能轉一格停一下，停一下再轉一次。

簡單而言，就是鐘擺每擺動一次，右側的鉤齒就釋放一格擒縱輪尖齒，讓輪子轉動一格——這叫縱——可以理解為踩油門的意思，轉動一格之後，左側的鉤齒隨即卡住擒縱輪的另一個尖齒使得擒縱輪停下——這叫擒——可以理解為踩剎車的意思。直到鐘擺再擺一次，再又重複一縱一擒，如此循環往複。

反正，在擒縱鉤一縱一擒之下，擒縱輪始終不能連續旋轉，而只能是間歇性轉動，鐘擺每擺一次，擒縱輪轉動一格。理論上鐘擺每擺一個來回時間都是一致的，因此理論上每次轉動的間歇時間也是相等的，於是便具備了計時功能。

開過自動波小車的人可以想象一下，你只要掛上自動檔，不加油門小車也有怠速，不踩剎車小車就會前進。然後你間歇性的放開一下剎車，再踩一下剎車，這樣一放一剎，體驗一下一縱一擒的感覺，你大約就能體會機械鐘錶的擒縱機構是怎麼回事了。

單擺式時鐘利用的是單擺往複擺動時間相等的原理，來實現每一次擒縱時間耗時相等。不過單擺機構所佔空間不小，使得這種時鐘無法實現小型化。進化后的機械鐘錶，則用上了更為精巧的遊絲式擒縱機構，這一來體積便可以大幅縮小。

單擺式擒縱機構另一個設計奧妙處，就是擒縱輪還得通過擒縱輪尖齒與擒縱鉤鉤齒的碰撞將驅動力傳給鐘擺，使得鐘擺能夠始終維持擺幅，循環才能一直繼續。

只要這個擒縱機構搞出來，其他就都是一些輔助機構，什麼齒輪棘輪之類的，也就不再有多大難度，對於茅庚來說，那些只是多一點工作量而已。

這兩天，茅庚就開始根據零散的記憶在畫圖。事實上，只有原理記得不差，實用的鐘擺擒縱機構的構造是無法靠記憶復原的，只有根據原理重新設計一遍。設計當然不輕鬆，要在圖上模擬運動軌跡，還有鉤齒和尖齒的相互作用力分析，以此設計出運動軌跡和相互作用力均能滿足鐘擺擒縱要求的結構，實在不是一時半時就能完成的。

相對而言，蘇頌搞的那個水運儀像台在設計上就容易實現多了，水運儀像台號稱是史上第一個使用擒縱機構計時的設備，傳說中，水運儀一擒一縱的時間間隔是通過注滿固定容積的水桶而確定的。只要給水運儀水桶注水的水源其水面高度不發生改變，注滿水桶的時間就是個恆值，注滿一桶水之後，帶動水運儀計時機構做一次間歇運動——這是「縱」，然後有相應的剎車機構使之及時停住——這是「擒」，這個注滿的水桶隨即倒空，就這樣完成一個擒縱周期。等下一個水桶再注滿水，又開始下一個擒縱周期，如此循環往複，以實現計時功能。

這是在宋時，蘇頌的智慧可謂獨步一時，設計製造出那個載入史冊的水運儀象台，足以讓後世仰望。

蘇頌是慶曆二年的進士，歷任刑部尚書、吏部尚書，晚年入閣拜相，在王老夫子眼中那是神一樣的存在，蘇頌關於水運儀象台的《新儀象法要》那更是王老夫子一介人心目中的神作。然而，茅家小子輕飄飄一句話，就說蘇頌那水運儀象台失之於體積龐大，根據師命更是號稱要在一年之內造一個書匣大小的計時機關。在這艘船上當然不存在什麼保密性，這個帶有震撼性的重磅消息隨即就傳到了王老夫子兄弟那裡。

兄弟兩個於是私下裡小聲合計起來。

王老夫子說道：

「你覺得這茅家小哥是不是有些過於狂妄？像超越有如天人般的蘇頌這種大話，他都居然敢說！」

王先生心中揣揣，自己僅僅憑著茅家和文家小子的一面之言，就信了人家，巴巴的去往新化。心中的擔心卻是一路都沒有放下，聞言心下更為猶疑，故而道：

「難道，這茅庚根本就是一個騙子！」

王老先生卻又搖頭，說道：

「像，又不像！說像騙子，那是因為蘇頌當年費時三年多時間，這才造出水運儀象台，茅家小子竟然吹噓說要在一年之內造出超越水運儀象台的神器！這事絕無可能。說不像騙子，那是因為他教沁言沁吟唱李煜的《虞美人》，自己唱走調，還要說學的人走調，那必是學自他人無疑，可惜此人悟性太差，學了個非驢非馬。以此事觀之，茅家小子有一個高明的師尊當屬不假。」

聽兄長這麼一說，王先生心底里本就一百個不願意看到茅庚是騙子，兄長現在既然說到茅庚有一個高明的師尊不假，而根據邏輯推理，沒曲譜又走調只能說明茅庚自己不是譜曲者，存在一個高明的師尊才是合理的解釋。

師尊存在就好，王先生於是馬上介面說：

「正是，要說那曲調，原也是妙的，偏偏茅家小子沒學到家，在這裡貽笑大方。不料沁吟從他唱走調的曲調中倒是悟到了原曲的一些妙處，正可見他師尊確是十分高明。」

王老夫子點點頭，撫須說道：

「嗯，我倒是猜，茅家小子的師尊和師伯或許各有所工，或許他師伯工於填詞，教出來的辛棄疾便是詞壇大家，而茅家小子的師尊或許是工於譜曲，然而茅家小子資質有限，無緣傳承師尊的譜曲功夫。他師尊的一曲好調到了他口中便四處跑調，真是又可惜，又可笑！」

王先生此時心情為之一寬。兄長的推測，其實是認定茅家小子的師門之事不虛，因此順勢也將自己的推測說了出來：

「我聽兄長曾經說過，說各人天份不同，這茅家小子的天份也許不在音律上，你看他口齒都不甚利落，可想而知在口才音律方面是沒有甚麼天份的。不過看他教小哥兒，在算學方面卻甚是高明，或者還在機關器械方面有一些特別的才具，也有可能。」

王老夫子人雖耿介，不過一生閱人無數，見識還是有的，天下人天份不盡相同，這個當然沒有錯。王老夫子又想起當時考小哥兒之事，當下說道：

「又說回來了，茅家小哥當日考小哥兒，從一加到一百這個題目，就算用紙筆來算，只怕也得半炷香的功夫吧，然則按照茅家小哥的竅門，連一盞茶的功夫都不用。如此說來，或許他師門真的是極其高明，甚而真的能超越蘇頌，做出機巧的機關器具，亦未可知。」

兩人小聲交流良久，最後得出一致結論，這茅家小哥的師門來歷不凡，茅家小哥短於口耳之才，卻長於機關與算學，學識還是有的。

自此之後，茅庚受尊敬的程度便有所提升，連王沁琴那樣的刁蠻女也要稱呼一聲「茅先生」，這讓茅庚感覺有些揚眉吐氣。不過沁言和沁吟也叫茅先生，茅庚就感到有些彆扭，感覺還是以前叫自己茅哥兒的時候，不顯得那麼生份。

一行人自水路經洞庭，過長沙，直抵湘潭洛口。在洛口轉走陸路，六天之後就到了新化縣縣治所在的上梅鎮。

卻說到了臨時安置之地，將一眾人安頓下來之後，只有當地的差人安排食宿、維持秩序。兩位從楚州過來的公差便同那那張小哥二人一同去見郭主簿。

那張小哥本就是前兩年從山東遷來新化的歸正人，曾經跟其叔學了一段時間評話，字雖然不識得幾個，卻好在記心極好，這時代說評話原是要背得滾瓜爛熟，不存在上台再看評話稿子一說。正是因為張小哥的口才了得，這才在新化這邊當上了差人，主要職責便是招攬漢人落戶新化。

新化這裡，自熙寧年間歸化已過百年，至今已是漢人和瑤人、侗人、土家人混居局面，不過漢人還是偏少，新化歷年來都在吸納漢人落戶。只是有一個蠻夷之地的名聲擺在那裡，許多人都視為畏途，因此來此落戶的實在寥寥。

偏偏去年發生了一起瑤人和漢人的大規模械鬥，起因是爭奪一處石炭礦脈，瑤人和漢人一個不合，雙方各出動數百人大打出手，最終瑤人佔了上風，漢人死傷了上百人。自此之後，那裡方圓十里的漢人便全數遷往桂陽冶礦采銀去了。

如此一來，願意遷入的漢人更是寥寥。

不得已，郭主簿只有祭出新招，重點招納歸正的漢人落戶，並派張小哥這種口才出眾的人到邊路宣傳，想方設法與當地官府配合招攬。此招一出，果然大有成效。

郭主簿聽了彙報，一聽本縣又可以增添一百多漢人戶口，內中還有知書達理之人，心中好不高興。

然後，郭主簿打開林主簿的信函，看了起來。

這一看不要緊，郭主簿看到了茅庚和文元的名字，信中提示，這兩人有些來歷不明，須得小心防範。