製作水漏時鍾

“克拉克先生,現在幾點了?”其實沒有時鍾的不隻是水果店,因為那個時代,需要在一定的時刻集合一起做事的,隻有學校或教堂而已。居民隻要日出而起,日落而息就可以了。馬車在出發前會吹喇叭,上課或教堂開始禮拜也都是以鳴鍾通知。所以,普通人家不必置備時鍾。這種麻煩的東西,隻要教堂、學校和驛站置備就行了。

當時的時鍾大多是沙漏時鍾,克拉克藥局裏也有一具。沙漏時鍾是將裝有沙的容器上下疊置而成。沙通過兩容器間的細管,從上方容器落入下方容器內。沙漏時鍾的主人每天早上聽到學校的鍾聲一響,就把下方容器內的沙全部倒進上方容器內。沙開始流動,在下方容器的刻度上表示出時間。

牛頓仔細觀察著克拉克藥局的沙漏時鍾,發現了種種問題。他想,水漏時鍾會不會比沙漏時鍾好呢? 沙漏時鍾很難使沙流的速度維持不變。上方容器內的沙量多少,足以影響沙的流動速度。量多時,沙粒間相互強力擠壓,影響了流入細管內的速度,量越少,沙漏時鍾內的沙流動就越快,這是很大的缺點。水漏時鍾似乎比較精確。隻要盡可能開一個非常小的洞,讓水一滴一滴地勻速滴下來,上方容器中水的多少對速度幾乎沒什麽影響,時間會比較精確。

“我想做水漏時鍾,這個箱子不用的話,能不能給我?”牛頓指著他早就注意到的空木箱,向克拉克夫人詢問道。

“水漏時鍾? 不是沙漏時鍾嗎?”

“是的,原理和沙漏時鍾一樣。”

“你發明的嗎?”自從製作了白老鼠轉動的磨粉車以後,牛頓便被公認為是發明家。

“不,不是我發明的。是在書裏看到的,是幾千年前就有的時鍾。”克拉克先生有許多藏書,牛頓借讀的時候知道了水漏時鍾的事情。

“你要做古代的時鍾?”克拉克夫人完全不懂牛頓的想法。

“可能比店裏的沙漏時鍾要好呢。”

“哦,真的嗎?”牛頓向克拉克夫人討來了差不多有自己那麽高的細長木箱後,請斯托瑞幫忙,搬入二樓的房間,開始製作水漏時鍾。水漏時鍾需要上、下兩個水槽。牛頓把木箱豎起來,在箱內較低的地方,做了兩個上下重疊的水槽。上槽底開一個小洞,在上槽裝入的水,就一滴一滴地滴入下槽中。

牛頓沒有在下槽做表示時間的刻度,卻在下槽中放置了一塊幾乎蓋住了整個槽麵的木板,下槽中積了水,木板就會往上浮升。他又在這塊木板的中心,豎立了一根把手似的長木棒,將它牢牢地釘住。當木板往上浮動時,木棒也就跟著上升。牛頓是想利用這根豎立的長棒,轉動鍾盤上的指示針。接著,牛頓開始著手製作數字圓盤。他在木箱外表較高的地方畫了一個圓圈,然後在圓圈上標示刻度和數字。他又在圓圈中心開了一個較大的洞,嵌入釘上指針的圓柱。當然在箱後麵木板上的同一位置也開了個洞,以便放置圓柱的後端。圓柱由前、後兩個洞支撐住,指針就在數字圓盤上指向刻度。

他用手指轉動,指針與圓柱就一齊轉動了。

“這樣就好了。”牛頓在即將燃盡的蠟燭旁邊,點燃了一支新蠟燭。牛頓在下槽浮板上直立的長棒上端釘上鐵釘,再把細繩的一端緊係於釘頭上,另一端綁上一塊小石塊,掛在釘上了指針的橫向圓柱上,由於石頭下墜的力量,細繩緊緊附著圓柱,向下垂直。

“已經完成了。真好!”牛頓向窗外一望,天已微明,不知不覺熬了個通宵。牛頓用手按著數字圓盤上的針,想要轉動,他覺察出這次與剛才不同,因為細繩與橫向圓柱摩擦使指針很有分量。

牛頓非常滿意,開心地笑了。他躺在**,等待教堂的鍾響。

“當當當當當當……”鍾聲響起,牛頓馬上從**跳下,很快地把水裝入上槽中,把指針向六點,這一天正好是星期天。牛頓隨著克拉克夫婦和斯托瑞到教堂去做禮拜。因為惦記著水漏時鍾,牛頓一會兒唱錯歌詞,一會兒四處張望。

禮拜完畢,牛頓撇下克拉克一家,飛奔回藥局。指針正指著七點二十四分。

“妙極了!”對於牛頓,沒有什麽比這個更令他高興的了。這個新設計的時鍾,能正確指示時間到“分”的程度,是沙漏時鍾絕對無法辦到的。興奮的情緒略為平靜之後,可以聽到微小的水滴聲,那是水滴在刻畫時間的聲音。牛頓不禁湊起耳朵靜聽。

“艾薩克,你怎麽了?”斯托瑞喘著氣跑進來。

“終於完成了我的水漏時鍾。你看,現在是七點二十九分了。”牛頓的手指按在鍾盤上,小心地讀出時刻。斯托瑞佩服地望著他。沒過多久,牛頓的水漏時鍾在鎮內就出了名。連沒有必要知道時間的人,也跑到藥局的二樓來參觀,史托克校長也來了。所有的人都讚歎不絕。

最有趣的是,趕集的那一天,克拉克藥局裏來觀賞白老鼠轉動的風車和水漏時鍾的人絡繹不絕。參觀者帶來了玉米、小麥等飼料作為禮物,他們爬下小閣樓後就在藥局買藥,藥局的生意前所未有地興隆。

一兩個月後,牛頓的水漏時鍾發生了不正常的現象,時鍾的時間越來越慢了。牛頓動了好幾天的腦筋,終於找出了原因。原來是上槽槽底的小洞積聚了水中的汙垢,導致流速減弱。牛頓怎麽也沒想到,他所做的沙漏時鍾和水漏時鍾的研究,會在三年後被公開地介紹。

牛頓的中學時代是多姿多彩的,雖然他在一些人的眼中仍有些呆笨,但他不凡的才能越來越多地展示出來了。