ep107
《成为学院的天才工程师》 · 카타자루 · 3286 字
最初转生到这个世界时,最让我感到新奇的就是时间概念。
令人惊讶的是,这里使用的时间体系几乎与我前世生活的地球完全相同。一天24小时,一小时60分钟,一分钟60秒。
这大概是因为这个世界原本就是以游戏形式存在的缘故吧。就算创造再独特的奇幻世界,也很少会为了标新立异而忽视用户便利性,去实现完全独立的时间体系。
仔细想想,前世的时间体系也不是自然形成的。
好像是古代巴比伦?总之古人们将一天划分为24等份,再细分为60份。这个划分方式延续到中世纪,又将1分钟再次60等分定义了1秒。
这个世界或许也经历过类似过程,只是我不知道罢了。
当然不能保证这里说的24小时与地球的24小时完全等同。不过无所谓。
重要的是体系的一致性。
『使用阿拉伯数字也是如此。』
这种时间概念也是。
作为转生者的我来说,没有比这更方便的事了。
要是出生在采用完全独立体系的世界?适应起来肯定会麻烦得要死吧。
看在这具无魔力者+女性的身躯份上,还请体谅我的难处。
「好了。那就正式开始吧。」
短暂思考后,我将最轻的木坠挂在最短的线上。
接着在讲台上摆放了一个制作相对精密的1分钟沙漏。
「从现在开始,我会数这个沙漏漏完之前钟摆来回摆动多少次。通过这个次数反推单次周期。」
我轻轻拉动钟摆后松手,同时翻转沙漏。
钟摆开始左右摇晃。
一、二、三…
当然,距离他们真正理解还差得远呢。
「为什么高度用码给却要用英尺算速度啊?! 」
T = 2π√0;L/g1;
这两者之间究竟有什么区别?
「这个未知的g。而它正是你们称之为牵引力或女神法则的那个力量的量化体现——重力加速度。」
「这就是世界万物被牵引的力量大小。」
「各位凭直觉认为重量会是最大变量吧。但事实并非如此。无论重量多少,钟摆周期始终不变。」
塔莎还有一个更加私人的目标。
几个学生意识到自己的直觉错误后露出困惑表情,这种反应再正常不过。
学生们屏住呼吸,目不转睛地盯着摇晃的坠子和细密落下的沙粒。
想到那个数字后面跟着的英尺单位,太阳穴已经开始突突作痛了。
一名学生自信满满地喊道。
实验持续进行着。
「…诶?」
在黑板上记录下数值。
最终,黑板上只留下了一个简洁的公式。
「这正是数学大显身手的时刻。」
当然由于实验环境限制数值可能不太精确…但勉强可以称之为近似值。
这是学过物理的人都会熟悉的、从钟摆运动方程推导周期的数学证明过程。
特别是在高塔顶端进行自由落体实验时,大家甚至不敢相信亲眼所见的现象。毕竟颠覆了『物体越重下落越快』的常识,从某种角度来看也是理所当然的结果。
通过数学证明推导公式。
「让我们回到最初的话题。我们都知道向上抛出的苹果终会落下。至少在魔法不起作用的领域,这是亘古不变的法则。」
讲堂内顿时骚动起来。
她的视线依然盯着黑板说道:
这个世界的重力比地球略强。
仅此而已。
实际上在前世常用的公式中,有不少都是通过数学推导得出的。光是那个简单的F=ma公式,就衍生扩展出了多少数学表达式啊。
因为我想要更清晰地展现这个概念。
当长线上悬挂的砝码展现出更为迟缓笨重的摆动时。
这个唯一的数值。
重力加速度又怎么会例外。
我能理解。恐怕就算抓住前世任何一个普通人来问,能立即回答出重量不影响钟摆运动的人也是凤毛麟角。他们又怎能不困惑呢。
『33.77啊。』
「现在开始,我们要用学过的数学符号来表示钟摆的周期。」
「那么继续吧。」
说到底这次特训课并不是要把他们培养成数学和科学大师。正如艾尔德兰所说,主要目的只是让他们稍微窥见塔莎自己的思维方式。
当最后一粒沙子落下时,我高声宣布:
影响摆动次数的唯一变量只有线长。
突然瞥见数值,噗嗤苦笑出来。
实验结束后结果显而易见。即便重量相同,长线悬挂的钟摆在一分钟内往返次数明显减少。
第二周特训课主要内容涵盖了包括重力在内的基础物理法则。
我在对他们而言还很陌生的g符号上画了个圈。
虽有些内容尚未教授,但我并未制止。不忍心浇灭他们展现的热情。
我之所以在众多实验中特意选择钟摆实验,正是为了这个。
「只有挨过揍的人最清楚。」塔莎精心布置的单位转换陷阱简直丧心病狂。
改变砝码释放高度也好,更换线材材质也罢,一分钟内的摆动次数都没有显着变化。
自然现象与数学之间的联系。
『大家都很努力呢。』
「47次。」
这根本就是披着作业外衣的暴行。
就这样,我们转移场地开始进行自由落体实验和斜面实验。
「如各位所见,这个公式完全不涉及摆锤的重量。周期仅取决于摆线的长度与……」
当沙子全部漏完时。
钟摆的摆动次数是…
时光飞逝,第二周特训课结束了。
「那、那个…可以提个问题吗?」
「准备的实验还有很多。让我们看看通过这些方法得出的数值是否与刚才的结果相近吧。其实这边的方法会更直观些。」
她想要能深刻体会到美制单位的低劣并为公制单位高呼万岁的同伴。
我没有平息他们的混乱,反而火上浇油。
当然即便如此也没有敷衍作业。
寂静中只有粉笔沙沙作响的声音在回荡。我指尖流泻出的荒诞符号与数字,逐渐将整块黑板填满成巨大的魔法阵。
光是毕达哥拉斯定理就有多少种证明方法。
然后。
虽然是基础但也是应用。在非实验的理论和证明部分,比第一周更感到困难的学生层出不穷,但对塔莎来说并不值得特别在意。
「见鬼!谁知道1加仑等于多少立方英寸0;in³1;?! 居然还要换算成立方英尺0;ft³1;?! 」
反响相当热烈。
「无论代入什么实验数据,数值都不会有太大变化。这意味着g不是变量而是常数……」
仅仅意识到还有这种观点就足够了。
g ≈ 33.77 ft/s²
自始至终,所有实验都指向同一个数值。
塔莎透过图书馆窗户望着痛苦挣扎的学生们,露出欣慰的微笑。
我站在黑板前。
我将脑海中的公式行云流水般写在黑板上。
我将刚测得的实验数据代入公式。
正当我要开始正式吐槽美制单位时,圣女举起了手。
…不。怎么可能。
我只是微微扬起嘴角没有回答,再次开始实验。同样的1分钟沙漏。同样长度的线。唯一改变的只有坠子的重量。
「以这个沙漏为基准的1分钟,也就是60秒内摆动了47次。那么单次周期就是60除以47,约1.27秒。」
而这种效果立刻就在学院图书馆里显现出来了。
***
「怎么可能。」
「简直是撒旦的私生子…」
「测量重力加速度值的方法就这些吗?」
因此在第二周的作业里特意混入了很多计算恶心的题目。绝对是让工科生咬牙切齿、恨之入骨的那种题目。
就是在这个世界寻找和自己志同道合的伙伴。
问题在于那个数字。看起来不觉得恶心吗?
接着将最重的铁球挂在相同长度的线上。
给学生们思考时间时,我听着沙沙笔记声重新审阅黑板上的公式。
「质量单位是磅,要代入动能公式还得先换成斯勒格?! 」
「重量增加了,摆动次数肯定会变多!」
一种打破框架。
我没有就此停下。这次在不同长度的线上悬挂相同重量的砝码同时测量。
拼命追随着板上公式与逻辑脉络的模样。
学生们的脸色变得相当难看。
难道不是吗?还是说我只不过因为习惯了前世9.8这个数字才会有这种感觉?
「确实有什么看不见的东西在影响着结果。但我实在搞不懂那究竟是什么。」
单纯让苹果落下,与用线悬挂苹果并摆动它。
学生们的视线在苹果和砝码之间来回游移。
学生们呆呆地望着黑板。
第一次实验。第二次实验。
明明坠子重量相差数倍,但一分钟内的摆动次数却完全相同。
他们心中只有一个疑问。
其中有些题目甚至需要写满整张纸条才能解答。
现在的他们并非在理解公式,只是死记硬背地往题目里套用罢了。把算式当作寻找答案的工具,典型的『为解题而解题』。
但塔莎觉得现阶段这样就够了。
学习陌生语言总得先熟悉字母和单词。现在最重要的是让他们适应数字与算式这门新语言。
等正式课程开始后情况会有所不同,但眼下这难道不是最好的方式吗?
嘛。总之就当是在播种吧。
虽然不知道播下的种子何时会以何种方式发芽…但总比干等着强不是吗。
就在这时——
「啊!塔莎小姐原来您在这里!」
远处发现塔莎的塞莉娜小跑着赶来。
看到少女双手抱着的厚厚作业本,塔莎突然勾起嘴角。
或许这些种子会比预期更早抽芽呢。



