第856章 南洋公學與創刊號（中）

  既是作為一種政治宣言的創刊號，又是為那些時代頂尖的科學家們找點事情做，自然不可能只有這麼一個重磅炸彈。

  以基礎電磁學作為《自然與科學》的創刊第一篇文章，這是很適合的，有趣而且簡單，適合更多的人參與吸引眾多的年輕人。

  只是為了定下基調，陳健的第二篇文章就有些複雜，也為更多的人找事做。

  第二篇文章，則是以萬有引力和利用鐘擺法估測出的重力加速度，做了一個複雜的推演，為那些天文學家和數學家找了一個埋頭十年不問世事的地方，同時為科學的證偽與科學的「預言」和神學的「預言」拉開區別。

  「我們可以知道，重力加速度已經通過鐘擺法測定出來。同樣假設地球是一個純正的圓形，那麼根據緯度和日影來估算地球的半球是可行的，而且這是之前學宮已經推算出來的。」

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  「那麼我們假使地球是個真正的球，並且知道了半徑，那麼我們就可以知道那個神秘的、隱藏的、難以測量的引力常數乘以地球的質量再除以地球半徑的平方，就是我們用鐘擺法測量出的大約的重力加速度的數值。」

  「地球的質量到底是多少？顯然這不是我們現在能夠知道的。那個隱藏的、難以測量的引力常數是多少？顯然也不是我們現在可以知道的。但是，我們可以用這種辦法推算出一個常量，即是地球的質量乘以這個隱藏常量的乘積值。」

  「現在，有一個有趣的數值。」

  「我們根據那種被很多人質疑、引出了整個引力體系基礎的定理來推算——即行星的橢圓軌道的半長軸的三次方除以運行周期的二次方，是一個常量。」

  「那麼，假使我們可以人為地製造一個『小月亮』，使這個小月亮能夠始終懸浮在我們的頭頂，與地球自轉的周期相同。那麼這個『小月亮』的半長軸的三次方除以地球自轉周期的二次方；等於月球繞地軌道半長軸的三次方除以一個標準天文月的二次方。」

  「很顯然，我們可以大致精確地算出一天的時間，這是可以和歐洲、亞洲的天文學互相驗證的。」

  「也很顯然，我們可以大致精確地算出一個天文月的時間，這也是可以和歐洲、亞洲的天文學互相驗證的。」

  「那麼，再根據離心力抵消引力的可以讓這個虛擬的『小月亮』同步圍繞地球自轉，帶入之前根據鐘擺法反推出的地球質量與引力常量的乘積與緯度估算出的地球半徑。」

  「便可以算出這個虛擬的『小月亮』假使存在，那麼應該距離我們七萬兩千里。」

  「根據大月亮半長軸的三次方除以天文月的二次方等於小月亮半徑的三次方除以天文日的二次方，可以估測出月亮距離我們的距離，這個數值是……」

  「接下來，我們用另一種方法來估算這個數值。即利用已經算出的地球質量與引力常量的乘積、利用離心力與引力抵消的數學方法，同樣可以獲得一個距離的立方根，開方之後這個數值大約是……」

  「這兩個數值是如此接近，但什麼問題都無法說明，因為這兩個如此接近的數值，雖然用的不是同一種方法，但卻用的是同一種基礎的推演，看上去計算方法不同，但實際上究其本質計算方法是一致的。」

  「因為假使沒有半長軸三次方出於周期二次方的比值固定和向心力微元法公式，那麼久不會推演出引力的計算方式。」

  「因而，這個有趣的、看似不同的算法，實則是一種基礎相同的算法，彼此之間並不能互相驗證。」

  「所以，這兩種算法不能互相證明。即便得到了地月距離的估測值，很多人還是會質疑，這是正常的，不能互相印證的東西當然是可以被質疑的，尤其是這個數值的基礎源於整個的引力體系和天體運行周期半徑體系。」

  「那麼，假使我們可以用三角學測算出地月之間的大致距離，是不是就可以證明引力體系是正確的、至少是可以利用數學『預測』或是『預言』的呢？我想，這是可以的，除非那些質疑者連三角測量法和整個代數學和幾何學的基礎都推翻，顯然他們並沒有這個本事。」

  「這不是物理學的辦法，但卻可以用天文學和幾何學來印證物理學，達成邏輯自洽。」

  「三角測量法測量地月距離，之前是沒有基礎的，或者說現在也是沒有基礎的。因為我們不能確定地知道自己的經度，靠指南針尋路誤差太大，而且遠赴數千里的同經度、不同緯度的兩處地點會讓誤差大到不忍直視。」

  「想要知道一處的固定經度，如今可以有兩種方法。一是科學與實用技術研究院正在嘗試的極為精確的航海鍾、二是利用望遠鏡來觀察木星的衛星。」

  「航海鍾遙遙無期，望遠鏡觀察木星衛星來測算經度在大海上無法適用，但是在地表上完全可以——甲板上無法架起望遠鏡，可是地表上完全可以架起來。」

  「木星的衛星運行周期很穩定，這就是一個天然的、自然偉力所形成的、比起航海鍾還要精確的、需要望遠鏡去觀察的鐘表。」

  「我們可以利用這個鐘錶來測量某地的經度，為此我請教過天文台的本初先生，他可以保證讓經度精確到十分之內——當然僅限於不搖晃的陸地之上。」

  「那麼，在八分儀可以確定精確的緯度、木星的衛星可以在陸地上確定精確的經度的條件下，我們除了可以得到一張精確的、前所未有的共和國的全圖之外，還可以用視差三角測量法來估測月球到底離我們有多遠。」

  「假使閩城和都城處在同一經度……當然只是假使……並且我們可以利用北極星和太陽來知道兩地的緯度，同時算出兩地的距離。那麼，在同一經度下，必然時區是相同的。但是相同的時區上，月球在星空中的位置肯定是不同的……假使在閩郡的晚上八點，月亮在女宿附近；但在我們假設的與閩城經度相同的都城的晚上八點，月亮可能就在虛宿附近了。」

  「經度很重要，因為沒有千里傳音的手段，所以你不能確定你眼中的八點，是不是別處的八點，同樣的八點只能出現在同一條經線之上。」

  「當確定了同一個八點，月球與地表的角度可以用八分儀測量出來，同時又知道了兩地的緯度和同一經度下的距離，那麼用三角學是可以估算出月球距離我們的距離。」

  「顯然，這需要天文學的老先生們出面、需要大約三千枚銀幣的測量費用、以及需要一年左右的時間……我不是指測量共和國的全部地圖，而是找出與閩城同經度的北方並且用視差法算出地月距離的時間。」

  「一年後，我們就可以知道，引力體系的數學法算出的地月距離、和被所有人都承認的三角法估測出的地月距離，是不是相差不多的。」

  「如果是，那麼就證明，引力體系是可以用大家都承認的、之前已經被承認的世界體系所證明。在找不出反例之前，這是可以自成體系的、解釋世界的。」

  「換而言之，反對者如果認為三角法、加減乘數、正弦餘弦、相似三角形等等所有的定理，並且聲稱都是錯的，那麼反對者當然可以用他們定義的世界基礎來宣布引力學說是錯的。如果他們不想這麼無恥，就不得不接受引力學說可以解釋世界，而且是可以經受住驗證的、以大家都認同的幾何和代數學為工具的、內部邏輯自洽的體系。」

  ……文章的後面，是一整套的純粹的數學公式，但是都很簡單，唯一的難點是數年前就已經完成的用原始微積分法推出的簡化版的向心力公式，繞開原始微積分就只剩下一個速度平方比半徑的開蒙數學公式。

  至於剩下的，都是加減乘除，最難也不過是最後一步的筆算開立方，相當於戰國秦漢時代的《九章算術》水平，具體公式早已成型。

  這篇文章對於那些看熱鬧的人而言，重要的是被望遠鏡打破了神秘的月亮，終於知道了距離自己有多遠，順帶著那麼多零的數字也讓人感慨宇宙之浩渺。

  對那些已經認同了引力學說、且有三角學和代數學基礎的一部分人而言，則可以在閒極無聊的時候，推算出太陽和地球的質量比，不可能知道多重，但是可以知道大致的質量比，而且是個十分嚇人的質量比。

  對那些天文學家來說，正好可以正式繪製共和國的全圖，順帶著測算很多行星的大致距離，這都是可以載入史冊的所謂立功、立言之事。

  對那些沉浸於數學的邏輯世界中不能自拔的人而言，他們將會感覺到今後的世界需要更為順手的工具，數學作為一種工具已經有些跟不上其餘學科的發展了。

  對那些還沒有弄清楚什麼是佐證的人而言，那兩種看似不一樣但卻被陳健挑明了純屬是一丘之貉的計算方法，則可以告訴他們印證一件事需要考慮到裡面的本質。

  對那些一心想要解釋世界的人而言，僵化機械唯物主義的思潮將會碾壓過之前種種奇怪的世界觀，這些人將會去相信可以用數學、力學和運動去解釋整個宇宙。

  那個靠數學和計算所做的「預言」，也將開始一種全新的思索未來的方式，一種內部邏輯自洽地構想未來的方法。一種名為物理學和數學的「占星術」和「大預言術」，將會取代以往的任何唯心的預言方式。

  許多厚重之中，唯一很稀薄的，就是於此時的現實世界而言，最多只能得到一張經緯度大致正確的地圖。

  （還有更新耶）