六月的日头已经有了些毒辣的意思,晌午时分,州城北面的滦河河堤上,热浪混着潮湿的水汽,蒸得人发晕。林越、铁蛋,还有户房冯伯、工坊的两位老匠人张木匠和王铜匠,却顶着日头,站在堤岸高处,望着远处河面与对岸模糊的景色,眉头都皱得紧紧。
“林先生,您也瞧见了,”冯伯指着河对岸那片影影绰绰的芦苇荡,还有更远处几乎与灰蒙蒙天际融为一体的低矮山影,“咱们这《护渔令》草案是拟好了,宋大人也点了头,不日便要颁布。可这巡查起来,难处大了去了。滦河上下几百里,南湖荡烟波浩渺,光靠几条快船、十几个巡丁,哪里看得过来?河对岸有人偷偷下网,隔得远了,只能瞧见个黑点,是渔船还是水鸟都分不清。夜里偷捕的,点个火把,一闪就没,追都没处追。”
张木匠抹了把脸上的汗,眯着眼努力往远处看:“是啊,老朽这眼睛,年轻时候还行,如今过了五十,十丈外的旗子都看不清上面的字了。巡河的差事,靠眼睛,真真累死人。”
王铜匠点头附和,他耳朵有些背,说话声音大:“关键是分不清!你说那边有动静,兴师动众划船过去,结果是只野鸭子!一趟两趟还行,次数多了,巡丁们也疲沓,渔户们也不信服,说咱们瞎咋呼。”
林越沉默着,目光从远处的芦苇荡收回,投向脚边一丛在热风中微微摇晃的狗尾巴草。冯伯他们说的,是现实难题。保护渔业资源,法令的威慑力固然重要,但有效的监督巡查更是关键。而监督的前提,是“看得清”。在这个时代,人的目力,就是最基础的,也往往是最大的限制。
他想起之前为了改进水车、风箱,曾让工坊尝试磨制过一些凸透镜(放大镜)用来会聚阳光点火、或者给眼花的工匠辅助看细活。那些镜片磨得不算精致,倍数也有限,但原理是通的。如果……能把两片透镜组合起来呢?
一个模糊的念头在他脑海中闪现——简易的望远镜。
“冯伯,张师傅,王师傅,”林越转过身,眼神恢复了清明,“巡查看不清远处,这的确是个大问题。或许,我们可以试试,做个能帮人看得更远的工具。”
“看得更远的工具?”三人都是一愣。铁蛋倒是眼睛一亮,他知道先生常常有些出人意料却又管用的主意。
“就像……就像给眼睛,装上两个‘千里眼’?”林越尽量用他们能理解的方式比喻,“咱们工坊不是磨过那种凸透镜,能放大字迹吗?如果用一个凸透镜把远处的景物‘收’进来,再用另一个凹透镜(或凸度不同的透镜)把它‘拉近’、‘放大’,让人眼能看到,是不是就等于看得远了?”
张木匠和王铜匠面面相觑,他们都是手艺人,对透镜不陌生,但把两个镜片组合起来看远,这想法却从未有过。冯伯更是听得云里雾里:“林先生,这……这能成吗?听着跟戏法似的。”
“成不成,试试便知。”林越来了精神,天气的炎热和之前的困扰似乎都被这个新挑战驱散了,“铁蛋,你立刻回工坊,把之前磨制的那几块最好的凸透镜、还有尝试磨的凹透镜都找出来,送到我那儿。张师傅,王师傅,还得劳烦二位,帮我找几段粗细合适、内壁光滑的硬木竹筒,或者薄铜管,要能严丝合缝套在一起的。长度嘛……先各准备一尺半和两尺长的几段。”
虽然满心疑惑,但出于对林越一贯的信服,几人还是立刻行动起来。
下午,州衙后身林越那间兼做书房和实验屋的厢房里,便摆开了阵势。桌上摊着几块用软布垫着的镜片——两块凸透镜,弧度稍大,是之前用来聚光的;一块凸度稍平,是试着磨来放大图纸的;还有一块费了好大劲才磨出点凹面的所谓“凹透镜”,其实更像个微微下陷的玻璃片。旁边是张木匠找来的几段笔直的老毛竹筒,内壁用砂纸打磨得颇为光滑;王铜匠则贡献了一截黄铜管,虽然不很长,但工艺精良,口径均匀。
林越拿起两块凸透镜,试着将它们隔开一定距离,对准窗外远处州衙的旗杆。透过镜片看去,影像重叠、模糊、扭曲,晃得人头晕眼花,别说看清,连旗杆都变成了怪模怪样的几根。
“不对,镜片类型和距离肯定有问题。”林越放下镜片,揉了揉发酸的眼睛。他努力回忆着前世关于望远镜的最基础原理:最简单的伽利略式望远镜,应该是用一个凸透镜做物镜(对着远处物体),一个凹透镜做目镜(贴近眼睛)。而开普勒式则需要两个凸透镜,但成像会是倒立的……以目前的条件和需求,伽利略式可能更简单,至少看到的是正像。
“先生,是不是这两片镜子不搭?”铁蛋好奇地拿起那块凹透镜,对着外面看,顿时惊呼,“哎呀!这镜子看东西,怎么都变小了、还往中间凹!”
“这就对了,这应该就是目镜需要的。”林越接过凹透镜,又拿起那块弧度最大的凸透镜作为物镜。他让铁蛋帮忙,将凸透镜固定在稍粗的竹筒一端,凹透镜固定在稍细的竹筒一端,然后小心翼翼地将细竹筒套进粗竹筒里,试着调节两个镜片之间的距离。
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他闭上右眼,将左眼凑到凹透镜后,另一只手调整着竹筒的伸缩,对准窗外。起初,依旧是一片模糊混乱的光影。他耐心地、极其缓慢地前后移动细竹筒,指尖感受着竹筒摩擦的细微阻力。
忽然,模糊的光斑开始凝聚,窗格、树叶的轮廓逐渐显现,虽然边缘有色散和扭曲,但……确实比肉眼直接看,放大了!他心中一喜,继续微调。当某个位置固定时,他清晰地看到了对面院墙上爬着的藤蔓叶子,甚至能看清叶片上被虫子啃咬的小洞!而用肉眼看去,那片院墙只是一个模糊的绿色块。
“铁蛋,你来看看!”林越压抑着兴奋,让开位置。
铁蛋学着样子,将眼睛凑过去,调整了几下,随即发出一声更大的惊呼:“我的娘!先生!我看见对面墙上的裂缝了!还有……还有一只壁虎!它尾巴在动!”他猛地移开眼睛,用肉眼看看,又凑到镜筒前,如此反复几次,满脸不可思议,“神了!真的神了!这……这东西把远处拉到眼前了!”
张木匠和王铜匠也忍不住凑过来尝试。当亲眼看到远处屋檐下的瓦当花纹、甚至街口行人模糊的衣着颜色时,两位老匠人震惊得说不出话来,只是反复摩挲着那简陋的竹筒,仿佛摸着什么神器。
冯伯最后一个观看,他年纪大,眼睛更花,起初不得要领,在林越指导下调整好距离后,他望向河堤方向——虽然隔着重重屋舍看不到河,但他看到了更远处钟鼓楼的飞檐斗拱,那是他平日需要走到近处才能看清细节的。
“这……这……”冯伯的手有些发抖,放下镜筒,看着林越,眼神里充满了敬畏和激动,“林先生,这真是‘千里眼’啊!有了这东西,巡河巡湖,哪里还能有偷捕的能躲过去?站在高处,方圆几里水面的动静,尽收眼底啊!”
初步的成功让所有人兴奋不已。但林越知道,这只是一个极其粗糙的原型。成像质量差,色差严重,视场窄小,竹筒调节也不方便。
“这只是个开始。”林越对围在身边的几人说道,“咱们得把它做得更好用。张师傅,镜片的打磨是关键。物镜需要更大的凸透镜,尽量磨得均匀平滑,减少瑕疵。目镜的凹透镜,凹面要更精确。需要更好的水晶或玻璃胚料,打磨的工夫也要更细。”
“王师傅,镜筒需要改进。竹筒容易变形,也不够密封。最好用铜管,或者内外嵌套的硬木筒,内壁涂黑,减少杂光干扰。两个镜筒的连接处,要做得既能灵活滑动调节焦距,又能牢固固定。”
“铁蛋,你记录一下,咱们试试不同焦距的镜片组合,看看哪种看得最远最清楚。另外,得做个简单的支架,老是手拿着,容易抖,看久了也累。”
任务明确下去,工坊里再次忙碌起来,但这次的忙碌透着一种前所未有的新奇与热切。打磨镜片的匠人,以往只是按模糊要求做事,现在知道了这小小镜片竟有“千里眼”的神奇作用,手下格外用心,反复在磨石上蘸着细砂和水,小心地研磨、检验。张木匠和王铜匠则埋头设计镜筒结构,讨论着如何解决密封和调焦的问题。
林越自己也投入其中,反复计算着(用这个时代粗糙的方式估算)透镜的焦距与放大倍率的关系,尝试画出简易的光路图向匠人们解释原理,虽然匠人们多半听不懂那些“光线”、“焦点”的词,但看到实际效果,便能心领神会地调整手艺。
几天后,第一个相对“正式”的铜制单筒望远镜诞生了。黄铜镜筒长约两尺,物镜端镶嵌着新磨制的、鸽蛋大小的凸透镜,目镜端则是小巧的凹透镜。两个镜筒通过精密的螺纹套接,旋转即可平滑调焦。林越还让王铜匠做了个简单的三脚木架,可以将望远镜架在上面观察。
测试地点选在了州城城墙的西北角楼,那里地势高,视野开阔。宋濂听闻此事,也带着刘主事、赵典史等人好奇地前来观看。
林越将望远镜架好,调整焦距,对准了城外七八里外、平日里只是隐约一道墨线的北山。他观察片刻,让开位置:“大人,请看。”
宋濂将信将疑地凑到目镜后,学着林越的样子调节。起初他有些不适,但很快,他“咦”了一声,身体微微前倾,保持这个姿势良久。周围的人都屏息看着。
终于,宋濂缓缓直起身,脸上是一种极力克制却仍透出震撼的神情。他深吸一口气,缓缓道:“山上的树木……棵棵可辨。山腰那座小庙的红墙……看到了。甚至……庙前似乎有个人影在动。”他再次用肉眼望向那片只是青色轮廓的远山,又低头看看手中的铜管,半晌,才叹道:“鬼斧神工……真乃鬼斧神工!此物若用于军事,敌情动向,数十里外便可察知;若用于河防、海防、山林巡查,盗匪踪迹,无处遁形!林越,你又立一大功!”
刘主事、赵典史等人依次观看后,无不惊叹连连。冯伯更是激动:“大人!有了此物,护渔巡查,事半功倍!站在高处,滦河十几里水道,谁在撒网,网眼大小,都能看个大概!”
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