ep107
《成爲學院的天才工程師》 · 카타자루 · 3286 字
最初轉生到這個世界時,最讓我感到新奇的就是時間概念。
令人驚訝的是,這裏使用的時間體系幾乎與我前世生活的地球完全相同。一天24小時,一小時60分鐘,一分鐘60秒。
這大概是因爲這個世界原本就是以遊戲形式存在的緣故吧。就算創造再獨特的奇幻世界,也很少會爲了標新立異而忽視用戶便利性,去實現完全獨立的時間體系。
仔細想想,前世的時間體系也不是自然形成的。
好像是古代巴比倫?總之古人們將一天劃分爲24等份,再細分爲60份。這個劃分方式延續到中世紀,又將1分鐘再次60等分定義了1秒。
這個世界或許也經歷過類似過程,只是我不知道罷了。
當然不能保證這裏說的24小時與地球的24小時完全等同。不過無所謂。
重要的是體系的一致性。
『使用阿拉伯數字也是如此。』
這種時間概念也是。
作爲轉生者的我來說,沒有比這更方便的事了。
要是出生在採用完全獨立體系的世界?適應起來肯定會麻煩得要死吧。
看在這具無魔力者+女性的身軀份上,還請體諒我的難處。
「好了。那就正式開始吧。」
短暫思考後,我將最輕的木墜掛在最短的線上。
接着在講臺上擺放了一個製作相對精密的1分鐘沙漏。
「從現在開始,我會數這個沙漏漏完之前鐘擺來回擺動多少次。通過這個次數反推單次週期。」
我輕輕拉動鐘擺後鬆手,同時翻轉沙漏。
鐘擺開始左右搖晃。
一、二、三…
當然,距離他們真正理解還差得遠呢。
「爲什麼高度用碼給卻要用英尺算速度啊?! 」
T = 2π√0;L/g1;
這兩者之間究竟有什麼區別?
「這個未知的g。而它正是你們稱之爲牽引力或女神法則的那個力量的量化體現——重力加速度。」
「這就是世界萬物被牽引的力量大小。」
「各位憑直覺認爲重量會是最大變量吧。但事實並非如此。無論重量多少,鐘擺週期始終不變。」
塔莎還有一個更加私人的目標。
幾個學生意識到自己的直覺錯誤後露出困惑表情,這種反應再正常不過。
學生們屏住呼吸,目不轉睛地盯着搖晃的墜子和細密落下的沙粒。
想到那個數字後面跟着的英尺單位,太陽穴已經開始突突作痛了。
一名學生自信滿滿地喊道。
實驗持續進行着。
「…誒?」
在黑板上記錄下數值。
最終,黑板上只留下了一個簡潔的公式。
「這正是數學大顯身手的時刻。」
當然由於實驗環境限制數值可能不太精確…但勉強可以稱之爲近似值。
這是學過物理的人都會熟悉的、從鐘擺運動方程推導週期的數學證明過程。
特別是在高塔頂端進行自由落體實驗時,大家甚至不敢相信親眼所見的現象。畢竟顛覆了『物體越重下落越快』的常識,從某種角度來看也是理所當然的結果。
通過數學證明推導公式。
「讓我們回到最初的話題。我們都知道向上拋出的蘋果終會落下。至少在魔法不起作用的領域,這是亙古不變的法則。」
講堂內頓時騷動起來。
她的視線依然盯着黑板說道:
這個世界的重力比地球略強。
僅此而已。
實際上在前世常用的公式中,有不少都是通過數學推導得出的。光是那個簡單的F=ma公式,就衍生擴展出了多少數學表達式啊。
因爲我想要更清晰地展現這個概念。
當長線上懸掛的砝碼展現出更爲遲緩笨重的擺動時。
這個唯一的數值。
重力加速度又怎麼會例外。
我能理解。恐怕就算抓住前世任何一個普通人來問,能立即回答出重量不影響鐘擺運動的人也是鳳毛麟角。他們又怎能不困惑呢。
『33.77啊。』
「現在開始,我們要用學過的數學符號來表示鐘擺的週期。」
「那麼繼續吧。」
說到底這次特訓課並不是要把他們培養成數學和科學大師。正如艾爾德蘭所說,主要目的只是讓他們稍微窺見塔莎自己的思維方式。
當最後一粒沙子落下時,我高聲宣佈:
影響擺動次數的唯一變量只有線長。
突然瞥見數值,噗嗤苦笑出來。
實驗結束後結果顯而易見。即便重量相同,長線懸掛的鐘擺在一分鐘內往返次數明顯減少。
第二週特訓課主要內容涵蓋了包括重力在內的基礎物理法則。
我在對他們而言還很陌生的g符號上畫了個圈。
雖有些內容尚未教授,但我並未制止。不忍心澆滅他們展現的熱情。
我之所以在衆多實驗中特意選擇鐘擺實驗,正是爲了這個。
「只有捱過揍的人最清楚。」塔莎精心佈置的單位轉換陷阱簡直喪心病狂。
改變砝碼釋放高度也好,更換線材材質也罷,一分鐘內的擺動次數都沒有顯着變化。
自然現象與數學之間的聯繫。
『大家都很努力呢。』
「47次。」
這根本就是披着作業外衣的暴行。
就這樣,我們轉移場地開始進行自由落體實驗和斜面實驗。
「如各位所見,這個公式完全不涉及擺錘的重量。週期僅取決於擺線的長度與……」
當沙子全部漏完時。
鐘擺的擺動次數是…
時光飛逝,第二週特訓課結束了。
「那、那個…可以提個問題嗎?」
「準備的實驗還有很多。讓我們看看通過這些方法得出的數值是否與剛纔的結果相近吧。其實這邊的方法會更直觀些。」
她想要能深刻體會到美製單位的低劣併爲公制單位高呼萬歲的同伴。
我沒有平息他們的混亂,反而火上澆油。
當然即便如此也沒有敷衍作業。
寂靜中只有粉筆沙沙作響的聲音在迴盪。我指尖流瀉出的荒誕符號與數字,逐漸將整塊黑板填滿成巨大的魔法陣。
光是畢達哥拉斯定理就有多少種證明方法。
然後。
雖然是基礎但也是應用。在非實驗的理論和證明部分,比第一週更感到困難的學生層出不窮,但對塔莎來說並不值得特別在意。
「見鬼!誰知道1加侖等於多少立方英寸0;in³1;?! 居然還要換算成立方英尺0;ft³1;?! 」
反響相當熱烈。
「無論代入什麼實驗數據,數值都不會有太大變化。這意味着g不是變量而是常數……」
僅僅意識到還有這種觀點就足夠了。
g ≈ 33.77 ft/s²
自始至終,所有實驗都指向同一個數值。
塔莎透過圖書館窗戶望着痛苦掙扎的學生們,露出欣慰的微笑。
我站在黑板前。
我將腦海中的公式行雲流水般寫在黑板上。
我將剛測得的實驗數據代入公式。
正當我要開始正式吐槽美製單位時,聖女舉起了手。
…不。怎麼可能。
我只是微微揚起嘴角沒有回答,再次開始實驗。同樣的1分鐘沙漏。同樣長度的線。唯一改變的只有墜子的重量。
「以這個沙漏爲基準的1分鐘,也就是60秒內擺動了47次。那麼單次週期就是60除以47,約1.27秒。」
而這種效果立刻就在學院圖書館裏顯現出來了。
***
「怎麼可能。」
「簡直是撒旦的私生子…」
「測量重力加速度值的方法就這些嗎?」
因此在第二週的作業裏特意混入了很多計算噁心的題目。絕對是讓工科生咬牙切齒、恨之入骨的那種題目。
就是在這個世界尋找和自己志同道合的夥伴。
問題在於那個數字。看起來不覺得噁心嗎?
接着將最重的鐵球掛在相同長度的線上。
給學生們思考時間時,我聽着沙沙筆記聲重新審閱黑板上的公式。
「質量單位是磅,要代入動能公式還得先換成斯勒格?! 」
「重量增加了,擺動次數肯定會變多!」
一種打破框架。
我沒有就此停下。這次在不同長度的線上懸掛相同重量的砝碼同時測量。
拼命追隨着板上公式與邏輯脈絡的模樣。
學生們的臉色變得相當難看。
難道不是嗎?還是說我只不過因爲習慣了前世9.8這個數字纔會有這種感覺?
「確實有什麼看不見的東西在影響着結果。但我實在搞不懂那究竟是什麼。」
單純讓蘋果落下,與用線懸掛蘋果並擺動它。
學生們的視線在蘋果和砝碼之間來回遊移。
學生們呆呆地望着黑板。
第一次實驗。第二次實驗。
明明墜子重量相差數倍,但一分鐘內的擺動次數卻完全相同。
他們心中只有一個疑問。
其中有些題目甚至需要寫滿整張紙條才能解答。
現在的他們並非在理解公式,只是死記硬背地往題目裏套用罷了。把算式當作尋找答案的工具,典型的『爲解題而解題』。
但塔莎覺得現階段這樣就夠了。
學習陌生語言總得先熟悉字母和單詞。現在最重要的是讓他們適應數字與算式這門新語言。
等正式課程開始後情況會有所不同,但眼下這難道不是最好的方式嗎?
嘛。總之就當是在播種吧。
雖然不知道播下的種子何時會以何種方式發芽…但總比干等着強不是嗎。
就在這時——
「啊!塔莎小姐原來您在這裏!」
遠處發現塔莎的塞莉娜小跑着趕來。
看到少女雙手抱着的厚厚作業本,塔莎突然勾起嘴角。
或許這些種子會比預期更早抽芽呢。