第1130章 落體實驗和半球實驗
「比薩斜塔實驗？」
徐光啟聽得一頭霧水。
因為他從未聽傳教士講過這個實驗，從泰西出使歸來、和伽利略有交往的孫元化也沒提過。
這讓他不由好奇道：
「這是什麼實驗？」
「臣怎麼沒聽說過？」
「沒聽說過？」朱由檢很是驚訝。
因為在他想來，這個實驗應該很有名才是，難道現在還沒開始舉辦？
這卻是他受到了小學課本的誤導，《兩個鐵球同時著地》這篇文章里的實驗，從來沒有真正做過。
伽利略的理論，是在《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》里提出的，這本書在泰西剛剛出版。
根據自由落體理論，所有的物體，無論重量或密度大小，在真空中會以完全相同的方式均勻加速。
為了方便人們理解，伽利略在《對話》的虛構對話中，讓代表自己的薩爾維阿蒂解釋了這一理論：
「亞里士多德說：『從100肘高處下落的重100磅的鐵球，比從同一高處下落的1磅重的鐵球更早落地，後者在同一時間裡只下降了1肘。』但要我說，它們是在同一時刻到達地面的。」
這完全是他用理論推導的結果，卻沒做過實驗。
朱由檢對此並不清楚，但他從徐光啟這裡聽說比薩斜塔並未舉行什麼實驗後，當即決定道：
「泰西沒有做過，咱們就自己做。」
「準備同樣材質、不同重量的大小鐵球，還有同樣重量、不同大小的鐵球和木球。」
「從熱氣球上往下墜，看看誰先著地，再格出其中的原理。」
「有能解釋並用數學計算出來者，授予世襲爵士和科學院院士身份！」
命徐光啟以大學士身份負責這個實驗，促進科學研究。
徐光啟聽了仍是不解，但是他知道皇帝的用意是好的。
這個實驗的名氣傳開，能夠讓人們加強對科學的關注。
並且能轉移熱點，減少自己受到的非議。
而如果自己用西學解釋出這個實驗的原理，西學的處境也會得到改善。
他決定按皇帝的要求負責這個實驗，格出其中的道理。
朱由檢為了防止無人解答，稍微做出提點，說道：
「這個實驗，可以稱之為落體實驗，主要受重力和浮力、或者說空氣阻力的影響。」
「空氣能讓熱氣球漂浮，它是有力量的。和水能浮起物體一樣，空氣有浮力存在。」
「這個浮力，不足以讓鐵球和木球在空氣中浮起來，但是在它們落下時，卻會形成阻力。」
「按照朕的估測，同樣材質的鐵球墜下去，大概會同時落地。」
「或許會因為阻力有一定差異，但是用肉眼很難區分。」
（比薩斜塔高56.7米，根據計算，大球落地的時候，小球在其上2.42米的位置。重力加速度下，落到地面時鐵球速度接近40米每秒，2.42米再往下落的時間不到0.1秒，肉眼比較難以區分）
徐光啟聽得更懵了，萬萬沒想到皇帝還能知道這些。
他不知道皇帝說的是對是錯，但直覺上感覺沒問題。
不過在沒有得到證實前，還是不能傳出，他打算等實驗結果得出後再公布出去。
小心記下這些，徐光啟又問道：
「那用木球做什麼？」
「難道木球也和鐵球同時落地？」
朱由檢道：
「同樣重量、但是不同大小的鐵球和木球下落，一定是鐵球先落地。」
「因為木球的體積更大，會受到更大的阻力。」
「用它們兩個比較，是為了讓人們感受到浮力。」
「朕對熱氣球的懸賞開出幾年了，現在都沒有人解答，用這個實驗啟發他們。」
對熱氣球的懸賞，朱由檢本來是抱有很大希望的。
但是這個問題在熱鬧了一陣後，因為無人解答出來，就被高高掛起。
所以朱由檢用木球和鐵球對比，直觀地展現空氣浮力。並引出密度、阻力、重力等概念，促進物理研究。
當然，他用的是格物的名義，讓士子格物致知，研究其中道理。
解釋了落體實驗，朱由檢感慨道：
「落體實驗最理想的環境，應該是在真空中，排除空氣阻力等干擾，可以稱之為自由落體實驗。」
「那樣所有的物體，無論重量或密度大小，都會同時落地。」
「但是現實中找不到這樣的地方，只能等以後飛到太空，才有可能做這個實驗。」
「太空」這兩個字，對徐光啟來說又是陌生的詞語。
他知道皇帝說的不是特別空的意思，應該是極高的天空。頓時就勸諫道：
「飛天之說，虛無縹緲。」
「天上到底是什麼，誰也無法得知。」
「陛下不可投身如此虛無縹緲之事，徒然浪費心力。」
朱由檢搖了搖頭，說道：
「太空上的事情，不是虛無縹緲。」
「按照浮力理論，越往上空氣越稀薄，直到什麼都沒有，完全變為真空。」
「那樣的地方，人是無法呼吸和生存的。但是自由落體實驗，同樣不會受空氣影響。」
「未來後人若真的登上太空，朕希望他們在真空中做實驗，驗證自由落體理論。」
讓旁邊的起居註記下，作為自己的期許。
他希望大明的生產力發展後，能夠面向太空。
人類不能永遠困於地球上，要走向星辰大海。
這麼宏偉的目標，他自然是看不到的，只能寄望後代。
徐光啟聽皇帝這麼說，也放下了擔心。知道皇帝不是追求太空入腦，不顧一切讓人上天。
不過，對於皇帝說空氣越往上越稀薄、直到變成真空，他是有些不大相信的。
因為此時西方主流的觀點，是空氣中充斥著以太，根本沒有真空存在。
對此，朱由檢聽得失笑。
他雖然不知道伽利略的弟子托里拆利怎麼證明真空的，但是用過真空袋保存衣物的他，知道怎樣抽出真空來。
想著自己命人研發的壓水井，朱由檢畫了個圖，說道：
「命文思院製作抽氣泵，要能抽出空氣。」
「還有，準備兩個空心的半球，把它們合起來後抽走空氣，裡面就是真空存在。」
「外面空氣會向真空流動，在受到阻隔之後，會把兩個半球擠壓在一起，幾匹馬都拉不開。」
「這個實驗就是半球實驗，可以證明真空和大氣壓存在。」
「朕希望有人能計算出大氣壓，並且製造更方便使用的真空泵、真空袋，用以儲存食物減緩變壞。」
「兩個都懸賞世襲爵士，看學識授予院士身份。」
又開出了懸賞，讓徐光啟主持半球實驗。
這個實驗更加難以理解，因為徐光啟想像不出為何抽走半球中的空氣後，幾匹馬都拉不開？
他擔心皇帝說的是錯的，決定實驗舉行後，再宣布懸賞。
從這兩個懸賞中，他充分感受到皇帝對科學的重視。
未來只要能格出其中的原理，做好格物致知，科學在儒家的地位就能立起來。
他也能減少因為西學受到的詬病，成為科學的創始人。
——
帶著兩個實驗要求，徐光啟找來陳子龍做安排。
陳子龍聽說以後，當即道：
「學生會發動科學院、文思院，支持兩個實驗。」
「實驗宣傳上面，老師有規劃沒有？」
「是不是先在報紙上宣傳一陣子，吸引更多的人觀看？」
徐光啟猶豫道：
「若是實驗的結果和皇上說的不一樣，開不出懸賞怎麼辦？」
陳子龍不以為然道：
「皇上聖明天縱，又在夢中接受過太祖成祖指點。」
「他連天上都去過，說不定就在天上做過自由落體實驗。」
「這根本不可能錯，一定是皇上說的對！」
這是很多人的想法，在朱由檢不斷用預言證明後，已經有很多人相信他是在世真神，可以溝通上天。
在陳子龍等年輕士子心中，相信皇帝是人間至高神的大有人在。
反而是徐光啟這些大學士，因為和皇帝接觸比較多，沒有那麼多敬畏。
他們對皇帝是人間至高神的說法將信將疑，只是不反對而已。
聽到陳子龍這樣說，他張大了嘴巴，最終道：
「那就先做落體實驗吧！」
「等到落體實驗證明了，再做半球實驗。」
「鐵球和木球也容易準備，你讓文思院儘快做出來。」
陳子龍點了點頭，當即去文思院找人安排。
在皇帝指點下造出熱氣球、並且因此被特賜元士出身的呂祥，對此非常關心。
浮力這個概念，沒少困擾他，他也想解釋清楚熱氣球的原理。
無奈他的學識不夠，一直解釋不清浮力。
聽到落體實驗和浮力有關，他親自帶領文思院的九級鐵匠，製造出重量不一的大小鐵球。
並按照小鐵球的重量，用自己精湛的木工手藝，選擇非常輕的木材，製作出和鐵球同樣重量、體積卻大了很多的木球。
這四個球，就是落體實驗的器材。
還有承載它們的熱氣球，能升到五十米的高空，把它們從天上墜下來。
在陳子龍的大力宣揚下，很多京城的士民，都知道了實驗的事情。
喜歡看熱鬧的人，在十月一日齊聚黃金台，觀看這個實驗。
陳子龍自告奮勇登上熱氣球，拿著擴音喇叭大喊道：
「都離遠一點，小心被砸到。」
「待會兒可要看清了，格出其中道理的，可以拿到世襲爵士爵位。」
不顧徐光啟的交代，直接把懸賞道了出來，吸引觀眾的注意力。
圍觀的士民聽到格出道理就能封爵，一個個瞪大了眼。
當今皇帝封爵雖然很大方，但是除了立功外，一個世襲爵士，就需要花十五萬石糧食捐納。
大明絕大多數人，是掏不出這個錢糧的，爵位和他們基本無緣。
如今聽到有成為世襲爵士的機會，他們有一個算一個，都盯著熱氣球中的陳子龍，生怕錯過任何細節。
陳子龍指揮科學院的護衛空出一塊場地，這才在黃金台上對鐵球和木球稱重，乘坐熱氣球慢悠悠地飄了上去。
此時的熱氣球，因為火炮校射和城中瞭望的功能，已經成為大明軍警不可缺少的裝備。
它的完善速度也非常快，呂祥等人雖然不知原理，卻利用經驗大大提高了它的性能，已經變得非常安全。
陳子龍沒一會兒，就通過繩子上的刻度，飄到了五十米高空。
望著周圍密密麻麻的建築和人群，他當真有一覽眾山小的感嘆：
「這熱氣球真是個好東西，誰能想到這麼簡單就能飛起來？」
「希望有人能解釋清楚浮力，用科學計算出來。」
念叨了一聲「陛下保佑」，陳子龍首先拿著大小鐵球，同時脫手而出，從空中落了下去。
人們只聽到「嘭」的一聲，兩個鐵球幾乎同時，落在了地上。
這讓一些堅信大鐵球更重應該先落地的，不由陷入懷疑。
而後沒等多久，陳子龍又托出一個小鐵球和一個大木球，把同樣重量的兩個球，同樣墜了下去。
這次兩個球落地的時間就不一樣了，木球明顯慢一下，甚至受到風的影響，落地時有了一些偏移。
人們看著這個結果，大多感到茫然，很多人根本不知道，其中到底蘊含著什麼道理？
陳子龍見狀急忙讓熱氣球降低高度，拿著擴音喇叭大聲宣讀懸賞。
而後又宣告十日後舉行半球實驗，地點同樣是黃金台。
期間有人解釋出來原理，他會像皇帝請求更高的封賞。
但是這顯然是不可能的，大多數人對此根本沒有頭緒，更別說是通過科學計算解釋出來。
很多人只是看熱鬧，當個談資而已。
這也讓十日後的半球實驗，引來更多的人觀看。
在他們看到兩匹馬、四匹馬、甚至八匹馬都沒把抽成真空的兩個半球分開，直到用十六匹馬才拉開兩個半球時，都是驚訝地紛紛感嘆。
沒舉行這個實驗前，他們沒想到空氣還有力量。這個實驗算是把空氣的力量完全展現出來。
真空這個概念，浮現在人們眼前。而且不同於佛教的內涵，成了一個科學概念。
很多人都著手研究真空，尤其是看著很簡單的真空泵、真空袋。
他們希望摸索出方便抽真空保存食物的辦法，獲得皇帝懸賞的爵位。
大明上下掀起了一陣科學熱潮，人人都在談論格物致知，格出實驗原理。
科學的名聲也愈加響亮，成為大明的顯學之一。(本章完)
徐光啟聽得一頭霧水。
因為他從未聽傳教士講過這個實驗，從泰西出使歸來、和伽利略有交往的孫元化也沒提過。
這讓他不由好奇道：
「這是什麼實驗？」
「臣怎麼沒聽說過？」
「沒聽說過？」朱由檢很是驚訝。
因為在他想來，這個實驗應該很有名才是，難道現在還沒開始舉辦？
這卻是他受到了小學課本的誤導，《兩個鐵球同時著地》這篇文章里的實驗，從來沒有真正做過。
伽利略的理論，是在《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》里提出的，這本書在泰西剛剛出版。
根據自由落體理論，所有的物體，無論重量或密度大小，在真空中會以完全相同的方式均勻加速。
為了方便人們理解，伽利略在《對話》的虛構對話中，讓代表自己的薩爾維阿蒂解釋了這一理論：
「亞里士多德說：『從100肘高處下落的重100磅的鐵球，比從同一高處下落的1磅重的鐵球更早落地，後者在同一時間裡只下降了1肘。』但要我說，它們是在同一時刻到達地面的。」
這完全是他用理論推導的結果，卻沒做過實驗。
朱由檢對此並不清楚，但他從徐光啟這裡聽說比薩斜塔並未舉行什麼實驗後，當即決定道：
「泰西沒有做過，咱們就自己做。」
「準備同樣材質、不同重量的大小鐵球，還有同樣重量、不同大小的鐵球和木球。」
「從熱氣球上往下墜，看看誰先著地，再格出其中的原理。」
「有能解釋並用數學計算出來者，授予世襲爵士和科學院院士身份！」
命徐光啟以大學士身份負責這個實驗，促進科學研究。
徐光啟聽了仍是不解，但是他知道皇帝的用意是好的。
這個實驗的名氣傳開，能夠讓人們加強對科學的關注。
並且能轉移熱點，減少自己受到的非議。
而如果自己用西學解釋出這個實驗的原理，西學的處境也會得到改善。
他決定按皇帝的要求負責這個實驗，格出其中的道理。
朱由檢為了防止無人解答，稍微做出提點，說道：
「這個實驗，可以稱之為落體實驗，主要受重力和浮力、或者說空氣阻力的影響。」
「空氣能讓熱氣球漂浮，它是有力量的。和水能浮起物體一樣，空氣有浮力存在。」
「這個浮力，不足以讓鐵球和木球在空氣中浮起來，但是在它們落下時，卻會形成阻力。」
「按照朕的估測，同樣材質的鐵球墜下去，大概會同時落地。」
「或許會因為阻力有一定差異，但是用肉眼很難區分。」
（比薩斜塔高56.7米，根據計算，大球落地的時候，小球在其上2.42米的位置。重力加速度下，落到地面時鐵球速度接近40米每秒，2.42米再往下落的時間不到0.1秒，肉眼比較難以區分）
徐光啟聽得更懵了，萬萬沒想到皇帝還能知道這些。
他不知道皇帝說的是對是錯，但直覺上感覺沒問題。
不過在沒有得到證實前，還是不能傳出，他打算等實驗結果得出後再公布出去。
小心記下這些，徐光啟又問道：
「那用木球做什麼？」
「難道木球也和鐵球同時落地？」
朱由檢道：
「同樣重量、但是不同大小的鐵球和木球下落，一定是鐵球先落地。」
「因為木球的體積更大，會受到更大的阻力。」
「用它們兩個比較，是為了讓人們感受到浮力。」
「朕對熱氣球的懸賞開出幾年了，現在都沒有人解答，用這個實驗啟發他們。」
對熱氣球的懸賞，朱由檢本來是抱有很大希望的。
但是這個問題在熱鬧了一陣後，因為無人解答出來，就被高高掛起。
所以朱由檢用木球和鐵球對比，直觀地展現空氣浮力。並引出密度、阻力、重力等概念，促進物理研究。
當然，他用的是格物的名義，讓士子格物致知，研究其中道理。
解釋了落體實驗，朱由檢感慨道：
「落體實驗最理想的環境，應該是在真空中，排除空氣阻力等干擾，可以稱之為自由落體實驗。」
「那樣所有的物體，無論重量或密度大小，都會同時落地。」
「但是現實中找不到這樣的地方，只能等以後飛到太空，才有可能做這個實驗。」
「太空」這兩個字，對徐光啟來說又是陌生的詞語。
他知道皇帝說的不是特別空的意思，應該是極高的天空。頓時就勸諫道：
「飛天之說，虛無縹緲。」
「天上到底是什麼，誰也無法得知。」
「陛下不可投身如此虛無縹緲之事，徒然浪費心力。」
朱由檢搖了搖頭，說道：
「太空上的事情，不是虛無縹緲。」
「按照浮力理論，越往上空氣越稀薄，直到什麼都沒有，完全變為真空。」
「那樣的地方，人是無法呼吸和生存的。但是自由落體實驗，同樣不會受空氣影響。」
「未來後人若真的登上太空，朕希望他們在真空中做實驗，驗證自由落體理論。」
讓旁邊的起居註記下，作為自己的期許。
他希望大明的生產力發展後，能夠面向太空。
人類不能永遠困於地球上，要走向星辰大海。
這麼宏偉的目標，他自然是看不到的，只能寄望後代。
徐光啟聽皇帝這麼說，也放下了擔心。知道皇帝不是追求太空入腦，不顧一切讓人上天。
不過，對於皇帝說空氣越往上越稀薄、直到變成真空，他是有些不大相信的。
因為此時西方主流的觀點，是空氣中充斥著以太，根本沒有真空存在。
對此，朱由檢聽得失笑。
他雖然不知道伽利略的弟子托里拆利怎麼證明真空的，但是用過真空袋保存衣物的他，知道怎樣抽出真空來。
想著自己命人研發的壓水井，朱由檢畫了個圖，說道：
「命文思院製作抽氣泵，要能抽出空氣。」
「還有，準備兩個空心的半球，把它們合起來後抽走空氣，裡面就是真空存在。」
「外面空氣會向真空流動，在受到阻隔之後，會把兩個半球擠壓在一起，幾匹馬都拉不開。」
「這個實驗就是半球實驗，可以證明真空和大氣壓存在。」
「朕希望有人能計算出大氣壓，並且製造更方便使用的真空泵、真空袋，用以儲存食物減緩變壞。」
「兩個都懸賞世襲爵士，看學識授予院士身份。」
又開出了懸賞，讓徐光啟主持半球實驗。
這個實驗更加難以理解，因為徐光啟想像不出為何抽走半球中的空氣後，幾匹馬都拉不開？
他擔心皇帝說的是錯的，決定實驗舉行後，再宣布懸賞。
從這兩個懸賞中，他充分感受到皇帝對科學的重視。
未來只要能格出其中的原理，做好格物致知，科學在儒家的地位就能立起來。
他也能減少因為西學受到的詬病，成為科學的創始人。
——
帶著兩個實驗要求，徐光啟找來陳子龍做安排。
陳子龍聽說以後，當即道：
「學生會發動科學院、文思院，支持兩個實驗。」
「實驗宣傳上面，老師有規劃沒有？」
「是不是先在報紙上宣傳一陣子，吸引更多的人觀看？」
徐光啟猶豫道：
「若是實驗的結果和皇上說的不一樣，開不出懸賞怎麼辦？」
陳子龍不以為然道：
「皇上聖明天縱，又在夢中接受過太祖成祖指點。」
「他連天上都去過，說不定就在天上做過自由落體實驗。」
「這根本不可能錯，一定是皇上說的對！」
這是很多人的想法，在朱由檢不斷用預言證明後，已經有很多人相信他是在世真神，可以溝通上天。
在陳子龍等年輕士子心中，相信皇帝是人間至高神的大有人在。
反而是徐光啟這些大學士，因為和皇帝接觸比較多，沒有那麼多敬畏。
他們對皇帝是人間至高神的說法將信將疑，只是不反對而已。
聽到陳子龍這樣說，他張大了嘴巴，最終道：
「那就先做落體實驗吧！」
「等到落體實驗證明了，再做半球實驗。」
「鐵球和木球也容易準備，你讓文思院儘快做出來。」
陳子龍點了點頭，當即去文思院找人安排。
在皇帝指點下造出熱氣球、並且因此被特賜元士出身的呂祥，對此非常關心。
浮力這個概念，沒少困擾他，他也想解釋清楚熱氣球的原理。
無奈他的學識不夠，一直解釋不清浮力。
聽到落體實驗和浮力有關，他親自帶領文思院的九級鐵匠，製造出重量不一的大小鐵球。
並按照小鐵球的重量，用自己精湛的木工手藝，選擇非常輕的木材，製作出和鐵球同樣重量、體積卻大了很多的木球。
這四個球，就是落體實驗的器材。
還有承載它們的熱氣球，能升到五十米的高空，把它們從天上墜下來。
在陳子龍的大力宣揚下，很多京城的士民，都知道了實驗的事情。
喜歡看熱鬧的人，在十月一日齊聚黃金台，觀看這個實驗。
陳子龍自告奮勇登上熱氣球，拿著擴音喇叭大喊道：
「都離遠一點，小心被砸到。」
「待會兒可要看清了，格出其中道理的，可以拿到世襲爵士爵位。」
不顧徐光啟的交代，直接把懸賞道了出來，吸引觀眾的注意力。
圍觀的士民聽到格出道理就能封爵，一個個瞪大了眼。
當今皇帝封爵雖然很大方，但是除了立功外，一個世襲爵士，就需要花十五萬石糧食捐納。
大明絕大多數人，是掏不出這個錢糧的，爵位和他們基本無緣。
如今聽到有成為世襲爵士的機會，他們有一個算一個，都盯著熱氣球中的陳子龍，生怕錯過任何細節。
陳子龍指揮科學院的護衛空出一塊場地，這才在黃金台上對鐵球和木球稱重，乘坐熱氣球慢悠悠地飄了上去。
此時的熱氣球，因為火炮校射和城中瞭望的功能，已經成為大明軍警不可缺少的裝備。
它的完善速度也非常快，呂祥等人雖然不知原理，卻利用經驗大大提高了它的性能，已經變得非常安全。
陳子龍沒一會兒，就通過繩子上的刻度，飄到了五十米高空。
望著周圍密密麻麻的建築和人群，他當真有一覽眾山小的感嘆：
「這熱氣球真是個好東西，誰能想到這麼簡單就能飛起來？」
「希望有人能解釋清楚浮力，用科學計算出來。」
念叨了一聲「陛下保佑」，陳子龍首先拿著大小鐵球，同時脫手而出，從空中落了下去。
人們只聽到「嘭」的一聲，兩個鐵球幾乎同時，落在了地上。
這讓一些堅信大鐵球更重應該先落地的，不由陷入懷疑。
而後沒等多久，陳子龍又托出一個小鐵球和一個大木球，把同樣重量的兩個球，同樣墜了下去。
這次兩個球落地的時間就不一樣了，木球明顯慢一下，甚至受到風的影響，落地時有了一些偏移。
人們看著這個結果，大多感到茫然，很多人根本不知道，其中到底蘊含著什麼道理？
陳子龍見狀急忙讓熱氣球降低高度，拿著擴音喇叭大聲宣讀懸賞。
而後又宣告十日後舉行半球實驗，地點同樣是黃金台。
期間有人解釋出來原理，他會像皇帝請求更高的封賞。
但是這顯然是不可能的，大多數人對此根本沒有頭緒，更別說是通過科學計算解釋出來。
很多人只是看熱鬧，當個談資而已。
這也讓十日後的半球實驗，引來更多的人觀看。
在他們看到兩匹馬、四匹馬、甚至八匹馬都沒把抽成真空的兩個半球分開，直到用十六匹馬才拉開兩個半球時，都是驚訝地紛紛感嘆。
沒舉行這個實驗前，他們沒想到空氣還有力量。這個實驗算是把空氣的力量完全展現出來。
真空這個概念，浮現在人們眼前。而且不同於佛教的內涵，成了一個科學概念。
很多人都著手研究真空，尤其是看著很簡單的真空泵、真空袋。
他們希望摸索出方便抽真空保存食物的辦法，獲得皇帝懸賞的爵位。
大明上下掀起了一陣科學熱潮，人人都在談論格物致知，格出實驗原理。
科學的名聲也愈加響亮，成為大明的顯學之一。(本章完)