第82章 标准化仪器量产(1/2)
建元十八年冬,第一场雪刚给京城镀上银边,司天监的算学房就闹成了一锅粥。苏微把一叠观测记录拍在案上,纸页翻飞带起的风都透着火气:“沈大人您看,江南送来的日影记录是‘未时三刻’,塞北同天的记录却是‘未时一刻’,不是时辰差了,是两地日晷刻度压根不一样!”
沈序拿起两份记录比对,果然,江南日晷一刻划得宽,塞北的却窄了半指。旁边王二柱凑过来,粗黑的手指戳着日晷草图:“这哪能怪小吏?都是各地匠人自个儿做的,有的按老木匠的墨斗量,有的凭感觉凿刻度,能准才怪。前几日西南送来的雨量筒,口径比咱们的小一圈,接的雨水能差三成!”
正说着,户部的公文也递到了——各地上报的仪器造价参差不齐,应天府报五十两,偏远的云州却报一百二十两,说是“山路难行,料价翻倍”,真假难辨。沈序揉了揉眉心,终于下定主意:“要让观测数据准,先得让仪器规格齐。我要建一座‘标准化仪器工坊’,所有观测器具都按统一规制造,再发往全国。”
次日早朝,沈序的奏折刚念到“请建仪器工坊,拨银三万两”,张启就出列反驳,花白的胡须抖得像深秋的枯草:“陛下,各地匠人技艺自有传承,强行统一反而失了灵活。再说三万两白银,够赈济一个县的灾民,用来造些‘铜铁疙瘩’,实属本末倒置!”
“张大人怕是忘了去年江南的事。”沈序上前一步,声音朗朗,“去年江南因日晷不准,早播了五天稻种,遇上倒春寒损了千亩良田,折算成白银就是五万两。工坊建成后,仪器统一,农时精准,一年省下的损失就不止三万两,这才是治本之策。”
他说着呈上三件仪器:“这是江南的日晷,刻度偏宽;这是塞北的,刻度偏窄;这是苏微按《考工秘录》改良的标准样器。用标准器观测,各地数据才能对得上,预警灾害才不会差时辰。”
李珩拿起标准日晷,指尖划过均匀的刻度,目光落在沈序身上:“沈卿说得在理。观测体系是骨架,标准化仪器就是筋骨,筋骨不齐,骨架再大也立不牢。三万两朕准了,从内帑拨付,工坊就建在京郊,离匠人联盟近,方便协作。”
张启还想争辩,太子李烨先开了口:“儿臣以为,工坊不仅要造仪器,还要教技艺。可让各地匠人来京学习,回去后建分坊,这样仪器供应才跟得上观测点建设的速度。”
李珩点头称是,当即下旨:“命沈序总领仪器工坊事务,苏微掌技术标准,王二柱管匠人调度,各地州府需选送技艺精湛的匠人入京,不得推诿。”
退朝时,张启在宫门口拦住沈序,皮笑肉不笑地说:“沈大人好大的阵仗,这是要把天下匠人都攥在手里啊。”
沈序拱手笑道:“张大人说笑了。我是要把‘精准’二字,刻进每个匠人的工具里,这对百姓、对朝廷,都不是坏事。”
京郊的旧粮仓被改造成工坊,王二柱带着匠人联盟的兄弟,三日内就拆了朽坏的梁木,换上新伐的松柏。开工那天,沈序亲自挂了“实证工坊”的匾额,红绸落下时,围观的匠人爆发出一阵欢呼。
“这匾额好!”王二柱摸着匾额上的大字,笑得合不拢嘴,“以后咱们造的每一件仪器,都得配得上‘实证’二字!”
苏微却在工坊里划起了界线,用石灰画了四个区域:“这边是铸造区,造日晷底座和漏刻铜壶;那边是打磨区,处理窥管和指针;角落是校准区,每件仪器都要在这儿比对标准样器;最里面是库房,原材料和成品分开放,免得混了。”
王二柱凑过来看,见石灰线划得笔直,忍不住打趣:“苏姑娘这是把算筹画到地上了?比俺家婆娘纳鞋底的线还齐整。”
苏微红了脸,却认真道:“仪器要准,工序就得严。比如这日晷的刻度,必须用铜尺量,每一刻是一又四分之一寸,差一分都不行。”她举起一把新造的铜尺,上面刻着均匀的刻度,“这是按司天监的天文尺做的,全国统一用这个量。”
麻烦很快就来了。第一批试造的日晷,有五个底座歪了,放在平地上都晃悠。王二柱气得把造底座的匠人骂了一顿:“你这是造石墩还是造陀螺?歪成这样,太阳影子能准吗?”
那匠人是从山西来的老石匠,一辈子凭经验凿石头,委屈道:“俺以前造碑刻,都是看着眼熟就成,哪用这么多规矩?”
沈序没骂他,而是让人搬来标准底座的木模:“老丈您看,这木模下面有个凹槽,浇筑时放上铅块,就能保证重心稳。不是不让您凭经验,是经验得按规矩来。”他让苏微给老石匠演示,用铅锤校准木模,再浇筑铜水,出来的底座果然平平整整。
老石匠摸着新底座,叹道:“还是沈大人懂行,这规矩不是绑着手脚,是给咱指路子。”
为了让匠人记住规格,苏微还编了口诀贴在工坊墙上:“日晷刻度匀,一寸分八刻;漏刻铜壶圆,底平口要正;雨量筒三尺,口径一尺二;窥管铜壁薄,视线要直通。”匠人们干活时念着口诀,出错的次数越来越少。
沈序又定下“三查制度”:匠人自查、工头复查、苏微终查,每道工序都要签字画押,出了问题能追到个人。王二柱刚开始觉得麻烦,直到一批漏刻因为铜壶壁厚不均漏水,查出来是铸造匠人的问题,才服了气:“这规矩能保命,免得咱们背黑锅。”
开春时,各地选送的匠人陆续到了京城,足足有一百二十人。有江南来的巧匠,擅长做精细的木活;有塞北的铜匠,能铸出壁厚均匀的铜器;还有西南的陶匠,烧的陶盆不漏水。工坊里一下子热闹起来,南腔北调的口音混着锤击声,比集市还热闹。
第一天培训,苏微讲漏刻的校准方法,用铜壶滴漏比对标准时间,江南来的周匠人就提了意见:“苏姑娘,江南潮湿,麻绳容易吸水变重,漏刻的滴水速度会慢,这咋办?”
苏微眼睛一亮:“周师傅说得好!所以咱们的漏刻,麻绳要泡过桐油,还要在壶口加个铜网,挡住灰尘。各地气候不同,咱们在说明书上写清楚,江南加铜网,塞北用厚麻绳,这样就都能用了。”
王二柱在一旁搭腔,举起一个改良的漏刻:“俺们还在壶底加了个小阀门,要是滴水太快,拧一下就能调慢,比以前方便多了。”
最热闹的是铸造区,塞北的铜匠马刚和江南的铁匠李三吵了起来。马刚铸的铜壶壁厚,说这样结实;李三却说壁薄更轻便,运输不容易坏。两人吵到沈序面前,沈序没评判,而是让人把两个铜壶都装满水,挂在架子上。
“你们看,”沈序指着铜壶,“马师傅的壶能装十斤水,李师傅的装八斤,但马师傅的壶重五斤,李师傅的重三斤,总重其实差不多。”他让人拿来标准样器,“咱们的铜壶,壁厚要在三分,既结实又轻便,这是苏姑娘算出来的,错不了。”
马刚和李三都服了,马刚摸着后脑勺笑道:“还是算学管用,俺们以前都是瞎琢磨。”李三也道:“以后俺们跟着苏姑娘学算学,造出来的东西准能一模一样。”
为了让匠人尽快掌握技术,沈序让老匠人带新匠人,按地域分组:江南组学木活和陶制,塞北组学铜铸和锻造,西南组学校准和组装。王二柱还搞了个“技艺比拼”,每月评一次“快手匠人”,奖一块银子和一套工具,匠人们的积极性更高了。
有个从云南来的小匠人,叫阿吉,年纪才十六,学校准学得最快。苏微让他演示窥管的校准方法,他拿着窥管对准观测架上的铜球,一下子就对准了:“苏姑娘,这窥管就像咱们打猎的弩箭,瞄准了就不会偏。”
沈序看着阿吉,想起了刚入司天监的自己,笑道:“说得好。观测和打猎一样,都要准,准才能成事。”他特意给阿吉颁了“新锐匠人”的奖状,阿吉捧着奖状,激动得睡不着觉,连夜把奖状贴在了自己的工棚里。
工坊的生产渐入佳境,可新的问题又来了——铜料不够了。按每月造两百套仪器算,需要五千斤铜,可户部送来的铜料只够半个月用。王二柱急得满嘴起泡:“这铜料比金子还金贵,总不能让匠人都闲着吧?”
沈序却想起了之前在青州用旧铜钱熔铸指针的事,立刻让人去户部调取各地上交的旧铜钱。“这些旧铜钱含铜量高,熔了正好造铜壶和指针。”沈序指着库房里堆成山的旧铜钱,“以前这些都是压库房的废料,现在可是宝贝。”
王二柱眼睛一亮,立刻带着匠人熔铜钱。可刚熔了一炉,就发现铜钱里掺着不少铅和铁,铸出来的铜壶有砂眼。“这咋整?总不能用漏壶吧?”王二柱拿着有砂眼的铜壶,愁得直挠头。
苏微却有办法,她让人把熔好的铜水倒进坩埚,加热到高温,再加入硝石。“硝石能把铅和铁沉淀下去,剩下的就是纯铜。”她站在熔炉旁,脸上沾着烟灰,却眼神明亮,“这是《考工秘录》里的法子,以前造兵器都用这个。”
按苏微的方法试了一炉,铸出来的铜壶果然光滑无砂眼。王二柱拍着大腿叫好:“苏姑娘真是活神仙,啥难题到你这儿都能解开!”
解决了铜料问题,木材又不够了。日晷的底座要用硬木,不易变形,可京郊的硬木都被砍光了。沈序让人去江南采购,可江南的硬木要走水路,得等一个月。“总不能等一个月吧?各地观测点还等着仪器呢。”王二柱急得团团转。
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