第8章 星辰为尺量沧海(1 / 2)

海风带着咸腥气穿过半开的窗棂,将书案上的绢布吹得簌簌作响。

陈墨按住那张绘制到一半的舰船龙骨图,手指在榫卯结构的接合处停顿了片刻。油灯的光晕在图纸上摇曳,将他这些日子熬出的眼袋照得愈发明显。门外传来三更的梆子声——这已经是连续第七个在工坊值房里过夜的晚上。

“大人,您该歇息了。”

年轻的学徒端着一碗还冒着热气的黍粥进来,小心翼翼放在案几边缘。这孩子姓郑,是陈墨从将作监数百工匠子弟里亲手挑出来的,眼神里有种对机关之术近乎痴迷的光亮。陈墨摆摆手,目光仍锁定在眼前摊开的另一卷竹简上。

那不是什么造船图样,而是少府藏书阁里取出的《淮南子·天文训》。

“你看这里,”陈墨的手指划过竹简上早已模糊的墨迹,“‘北斗七星,所谓璇玑玉衡,以齐七政’。前汉时就有观星定方位的说法,可如何将这‘齐七政’的法子,用在茫茫大海上?”

郑学徒凑近了看,皱眉道:“海上颠簸,观星仪怕是用不了。咱们在陆上用的浑仪、简仪,到了船上怕是连水都端不平。”

“正是这个难处。”陈墨直起身,揉了揉发酸的脖颈。

窗外,琅琊台方向隐约传来凿木的声响——那是夜班工匠在赶制第三艘楼船的龙骨。自从陛下颁下《开海事略》,整个东海沿岸的造船工坊都已进入一种近乎疯狂的忙碌状态。木材从益州、荆州顺长江而下,桐油从豫州、兖州源源不断运来,而最缺的,始终是时间和能用的法子。

海政院三天前送来密令:陛下要的不是能在近海转悠的船队,而是要能“循星斗而渡鲸波,依辰象而航万里”的真正海舟。这话说得文雅,落到陈墨肩上,就是必须解决的难题——没有可靠的导航手段,再大的船出了海也是瞎子。

“大人,海政院曹主事又派人来催问进度了。”门外传来值守卫士的声音。

陈墨眉头一皱。曹主事曹寅,原是南阳郡的盐铁官,因精于算计被糜竺调入海政院,专司各工坊的物料核销与进度督查。此人做事倒是勤勉,可那股子处处计较、事事催逼的劲头,常让工匠们私下抱怨“比凿榫头还磨人”。

“告诉他,明日辰时,我自会去海政院禀报。”陈墨的声音里透着一丝疲惫,却依然沉稳。

等卫士脚步声远去,他才从案下抽出一只扁平的木匣。打开匣盖,里面整齐排列着十二块打磨光滑的漆木板,每块约手掌大小,边缘刻着细密的刻度。这是他这七天试制的第三版样器——前两版要么太重,要么刻度不准,都在测试时废掉了。

“郑儿,取我的观星笔记来。”

事情要从半月前说起。

那日刘宏亲临琅琊船坞巡视,站在已初具雏形的楼船龙骨前,突然问了个让随行众臣都愣住的问题:“此船若能出海千里,卿等如何知其所处何方?又如何知其将往何处?”

当时在场的将作监官员、水军将领面面相觑。最后还是水军都督赵莽硬着头皮答道:“可循海岸山形,观日月升降,老练舵工自有......”

“若是远离陆地,四顾唯见海天呢?”刘宏打断他,目光扫过众人,“朕翻阅前朝典籍,武帝时遣楼船将军杨仆征东越、南越,舰船曾远至日南郡。然战报中常言‘迷失道’、‘误入歧流’。二百余年过去,我大汉的船,难道还要靠撞运气找方向?”

这话说得重,当场跪倒一片。

陈墨当时也在场,正蹲在龙骨旁检查一处榫接。他直起身,拱手道:“陛下,此事非不能为,只是需时钻研。臣观《周髀算经》有测日影之法,《淮南子》有观星之论,或可化用于海上。”

刘宏的目光落在他身上,停顿了片刻:“陈卿需要多久?”

“三个月。”陈墨说这话时,其实心里没底。

“朕给你两个月。”刘宏的语气不容置疑,“海政院会调拨一切所需人手、物料。八月仲秋之前,朕要看到能在海上用的导航之法——不拘是器物、图册,还是操典。”

天子金口一开,便是军令状。

从那天起,陈墨的值房就再没熄过灯。他将将作监的日常事务托付给两位副手,自己带着精选的二十余名工匠、三名从太史令衙门借调来的星官,一头扎进了这个前所未见的难题里。

最初的思路是改良陆上用的浑仪。但正如郑学徒所说,海上颠簸,那种需要精密调平、缓慢旋转的铜制仪器根本无用武之地。第一次模拟测试时,他们将缩小版的浑仪放在摇板上,结果稍一晃动,窥管就偏离星辰方向,误差大得可笑。

第二次尝试是用悬挂式的“司南”——也就是磁勺。这在陆上指示南北大致可行,但到了海上,船体本身的铁钉、铁构件就会干扰磁性,更别说磁勺在摇晃中根本稳不住。测试那日,陈墨亲眼看着那枚精心打磨的磁勺在木碗里转得像陀螺,最后“啪”地一声裂成两半。

星官里最年长的王太史令私下劝他:“陈大人,非是下官泄气。这观星定位于海,自古便是天险。昔年秦始皇遣徐福东渡,所携重宝中便有‘司南车’,结果如何?还不是......”

“还不是杳无音讯?”陈墨接过话头,眼神却更坚定了,“正因前人不曾真正做成,今日才更要做成。陛下要开拓海疆,若连方向都摸不清,谈何开拓?”

《淮南子·天文训》是陈墨找到的第七卷相关典籍。

之前他翻遍了石渠阁能找到的所有前汉星象记录,甚至托人去洛阳白马寺,问那些刚刚开始译经的天竺僧侣——听说他们从天竺渡海而来,或许有跨洋导航的法子。结果僧侣们双手合十,只说“依佛菩萨指引”,听得陈墨哭笑不得。

转机出现在三天前的深夜。

那晚陈墨正在核对一批新到的桐油质量,郑学徒突然抱着几卷落满灰尘的竹简冲进值房:“大人!您看这个!”

竹简是从少府库房最角落的木箱里翻出来的,箱上封泥显示是前汉元封年间入库,距今已近三百年。其中一卷的简牍已有些散乱,但开篇几行字让陈墨瞬间屏住了呼吸:

“欲知地之远近,当观北辰之高低。极北之地,北辰近在头顶;南行千里,北辰渐低三度。此天之尺也。”

北辰,就是北斗七星。这段话的意思再明白不过——观察北斗星在天空中的高度,可以推算出所处位置的南北距离!

陈墨猛地站起身,竹简在手里微微发颤:“这是谁人所着?可有署名?”

郑学徒翻到卷末,借着灯光辨认模糊的字迹:“好像......是前汉一位姓落下的大史令?名字这部分虫蛀了,看不清。”

落下闳。陈墨知道这个人,汉武帝时参与制定《太初历》的天文大家。没想到这位两百多年前的先贤,早已洞察了通过星辰高度测定地理位置的基本原理!

“可这‘度’该如何量?”陈墨喃喃自语,重新坐回案前。

竹简上接下来的内容更关键:“制板为尺,穿孔窥星,以绳测角。板距目一尺,绳长若干,可得其角......”

接下来的简牍残缺严重,但核心思路已经清晰:制作一块有刻度的平板,在板上开一个小孔,透过小孔观测星辰,再用带刻度的绳子测量视线与平板平面的夹角,就能得到星辰的“高度角”!

“板距目一尺......绳长......”陈墨抓起炭笔,在草纸上飞速演算。

如果平板距离眼睛一尺远,用绳子量出视线与平板的夹角,那么根据勾股定理,就能算出星辰的仰角。这原理和陆上用的“勾股测日影”其实一脉相承,只是把测量太阳影子换成了直接测量星辰视线!

“郑儿,取矩尺和算筹来!”

此刻,陈墨面前的漆木板,就是基于这个原理试制的第三版“测星板”。

板子用上好的梓木制成,浸泡桐油后阴干月余,确保不会因海上湿气变形。正面从下到上刻着从零到九十度的精细刻度,每度又分十小格。板子正中央是一个用青铜镶嵌的小孔,孔径只有粟米大小,必须打磨得极其光滑,才能保证观测时视线不被扭曲。

板子顶部有个可转动的横轴,轴上悬挂着一根用蚕丝与马尾混编的细绳,绳上每隔一寸系一个小结,结上涂着不同颜色的漆——这是为了在昏暗光线下也能辨认刻度。

理论上,使用时将板子竖直举在眼前一尺处,闭上一只眼,用另一只眼透过小孔瞄准要测的星辰。然后调整板子角度,使星辰、小孔、眼睛三点成一线。此时板子与水平面的夹角,就可以通过垂绳在刻度板上的位置读出来。

“道理是通的,”陈墨对郑学徒解释,“可难就难在‘一尺’这个距离。海上颠簸,人举着板子,手一晃,距离就变了。距离一变,算出来的角度全错。”

前两版失败就在这里。第一版他做了个木架,想把板子固定在眼前一尺处,结果发现人必须保持绝对静止——这在摇晃的船上根本不可能。第二版他尝试用伸缩杆调节距离,可杆子自身的微小弯曲就会导致巨大误差。

“大人,或许......咱们想错了方向?”郑学徒犹豫着开口。

陈墨抬眼看他:“说下去。”

“竹简上说‘板距目一尺’,可没说必须是一整尺啊。”少年眼睛发亮,“若是咱们做一个......做一个能卡在脸上的东西?就像,就像单眼的眼罩?把板子固定在一端,另一端紧贴眼眶,这样距离就永远固定了!”

陈墨愣住了。

这想法简单到近乎可笑,却又偏偏直指要害。是啊,为什么一定要用手举着?为什么不能让测量工具成为身体的一部分?

他猛地抓过一块新木料,用炭笔快速勾勒起来:一个可以单手握住的长柄,前端是那块刻度板,后端则是弧形贴合面部的托架。观测时,将托架抵在眉骨和颧骨之间,透过小孔望星,另一只手拉动垂绳记录角度......

“不对,”画到一半陈墨又停笔,“单手操作,另一只手要拉绳读数,那怎么保证板子不晃动?”

“用牙齿咬住?”郑学徒脱口而出,说完自己都笑了。

陈墨却没笑。他盯着草图,脑海里突然闪过一个画面——很多年前,他在南阳老家见过一位老猎户校准弩箭的望山。那老猎户是怎么做的?他把弩抵在肩上,用脸颊贴住弩臂,眼睛透过望山的缺口瞄准......

“肩膀!”陈墨一拍桌案,“不是用手举,也不是用脸抵,而是用肩托!做一个长柄,末端做成弯钩状,观测时钩在肩上,双手就能解放出来稳定方向和拉绳!”

郑学徒还没完全理解,陈墨已经动手了。他抄起凿刀和刨子,就着油灯的光,开始在一块新木料上雕刻。木屑纷飞中,一个前所未见的器械雏形逐渐显现:长约两尺的直柄,前端垂直固定着刻度板,末端弯曲成贴合肩部的弧形,柄身中段还有个可以滑动的绳扣......

不知不觉,窗外的天色已经泛白。

晨钟响起时,陈墨手中的第四版原型刚好完成最后的打磨。

他退后两步,仔细端详这件新器物:梓木的柄身泛着淡黄光泽,刻度板上的青铜小孔在晨光中像个深邃的眼眸,蚕丝马尾绳整齐地缠绕在柄身的凹槽里。整体长约一尺八寸,重约三斤——不算轻,但在可接受范围内。

“大人,先吃点东西吧。”郑学徒又端来热粥,这次还多了两个胡饼。

陈墨这才感到胃里空得发慌。他接过胡饼咬了一口,眼睛还盯着那器械:“一会儿去海边试。叫上王太史令他们,还有水军派来的那几位老舵工——他们最懂海上实际需要什么。”

话音刚落,值房门被“砰”地推开了。

海政院主事曹寅带着两名书吏站在门口,脸色沉得像要下雨。这人约莫四十岁,面皮白净,下颌留着一撮精心修剪的短须,官袍穿得一丝不苟,连褶皱都像是用尺子量过位置。

“陈大人,好兴致啊。”曹寅跨进门槛,目光扫过满地的木屑、散乱的竹简,最后落在那碗粥和胡饼上,“陛下限期两月,如今已过去二十五日。下官三次派人询问进度,大人均以‘明日禀报’搪塞。今日,下官只好亲自来讨个说法了。”

陈墨放下饼,擦了擦手:“曹主事来得正好。新器刚成,正要试测。”

“新器?”曹寅走到工作台前,拿起那件器械翻看,嘴角勾起一抹似笑非笑的弧度,“就这?一块木板加根棍子?陈大人,陛下要的是能在万里波涛中指引航向的国之重器,不是孩童玩耍的竹竿。”

这话说得刻薄,郑学徒脸都涨红了。陈墨却神色不变:“是否儿戏,试过便知。曹主事若有兴致,不妨同去海边观测试验。”

“海边?”曹寅挑眉,“陈大人,下官提醒您。海政院的物料账簿上,这一个月为您这项‘观星导航’之务,已支用上等梓木三十根、桐油五十斤、青铜二十斤、蚕丝三束,另有借调星官、工匠的工食补贴,合计已超三百万钱。若最后弄出个无用之物......”

他没说完,但意思再明白不过:花这么多钱,要是做不出能用的东西,你陈墨担得起这个责吗?

陈墨直视曹寅:“曹主事,造船的龙骨一根便需百万钱。一艘楼船造价数千万。若因无导航之器而迷失海上,损失何止亿万?这三百万钱,是省是费,现在论断为时过早。”

两人目光在空中相撞。值房里静得能听见油灯芯燃烧的噼啪声。

最终曹寅先移开视线,冷哼一声:“既如此,下官便拭目以待。今日巳时,海政院要核验各工坊进度,陈大人这件‘新器’的测试,就当第一个呈报项目吧。届时赵都督、糜大人都会到场。”

说完,他拂袖而去,两名书吏匆忙跟上。

郑学徒这才松了口气,小声道:“大人,这曹主事分明是来刁难......”

“他不是刁难,是职责所在。”陈墨打断他,重新拿起器械仔细检查,“海政院掌管所有海事开支,每一文钱都要对朝廷有交代。咱们若做不出东西,他那边账目无法核销,确实难办。”

“可他也太......”