朕真的不务正业 第166节

  “宁远伯如此有信心吗?”朱翊钧看向了王国光问道:“今年可有欠饷?”

  “回禀陛下,并没有欠饷。”王国光红光满面的说道,户部给大明朝官们买丝绸做官服,这是建立在把欠饷都补了之后才做的,三年了,整整三年了,这三年王国光这个户部尚书为了填之前的窟窿,百般周转,今天,终于能堂堂正正的告诉陛下,没有欠饷。

  李成梁的信心也来源于此,全饷的大明军,土蛮、建奴,拿什么跟大明军斗!

  朱翊钧听闻,满是笑意的说道:“没有就好,自永乐以来,征战恩赏皆出内帑,就给宁远伯下旨吧,打得好重重有赏,打得不好,必然会被责罚。”

  廷议结束后,朱翊钧没有直接开始讲筵,而是带着张居正来到了偏殿,偏殿厚重的帷幕拉开了半扇,小皇帝看着站在一台奇怪的乐器旁的人,笑着说道:“皇叔。”

  “参见陛下,陛下圣躬安否?”朱载堉赶忙行礼,而旁边的徒弟王夭灼跪在地上行的五拜三叩首的大礼。

  王夭灼认为是皇帝为她们家伸张了正义,洗刷了冤屈,所以才如此叩拜,陕州卢氏的恶性是自作孽,地方左参议都忍不了,即便是没有王夭灼,也要被处置。

  朱翊钧让王夭灼不用每次都这么一顿猛磕,但王夭灼坚决要行大礼。

  “皇叔这个是什么乐器呢?”朱翊钧围绕着这台奇怪的乐器,疑惑的问道。

  朱载堉看着面前的乐器,信心十足的说道:“陛下,十二律八相生,七音隔五相生,每均有七调,十二均得八十四调。”

  “皇叔能否不讲乐理,朕不懂。”朱翊钧笑着问道:“所以,到底是个什么东西呢?”

  朱载堉其实很想说,不懂可以学,但是陛下对乐理厌学,他只好郑重的回答道:“就是个乐器!”

  “臣最开始用琴弦,发现琴弦八十四调,着实是有些难弹,太宽了,容易误触,臣就做了这件金属弦音板,旋宫转调,这个琴键里,有一个铜制的形槌击弦发音,它有八十八个琴键,若是再转调,可以到一百零八键。”

  朱载堉打开了两侧琴盖,展示着他的发明。

  朱翊钧稍微研究了下,发现这玩意儿就是钢琴,但是它四四方方,盖板没打开的时候,还真不好分辨。

  长大约五尺二寸,宽约四尺五寸,外壳采用了杉木,通体刷桐油没有任何一点的瑕疵,而里面是兵仗局出品,皇家御用,朱翊钧不懂乐理,也不知道这玩意儿肚子里面到底是什么。

  “皇叔,开始你的表演吧。”朱翊钧也不废话,让朱载堉弹一段再说。

  朱载堉让王夭灼开始,王夭灼穷苦出身,音乐这种艺术,王夭灼真的没接触过,但是跟着朱载堉学习将近一年,能弹出曲目来就算成功。

  朱载堉是为了告诉小皇帝,只要肯学,就一定能学得会。

  王夭灼显然是不太熟练,磕磕绊绊的弹了一段之后,朱载堉才坐到了钢琴面前,行云流水的开始弹奏。

  朱翊钧实在是没那个音乐细胞,对于朱载堉的弹奏,他就只有两个字。

  “好听。”朱翊钧看着张居正说道:“先生懂乐理吗?”

  “回禀陛下,臣不懂,也只能听出个好听来。”张居正出身是军户,音乐这玩意儿,让他敲战鼓,他还能敲出个一二三来,让他品鉴音乐,那完全是品鉴不出来,好听是真的好听,音色也真的是全。

  “那先生要不要学一学?”朱翊钧看着张居正问道。

  “臣有公事在身,这个,臣就不学了吧。”张居正斟酌了一番,表示了他对音乐的厌学。

  先生不会,朱翊钧就可以堂而皇之的说,先生都不会也不学,那就对治国没什么用,那就不学了。

  “皇叔要是缺钱就说话。”朱翊钧不懂音乐,但是他对朱载堉的音乐事业还是大力支持的,基本而言,就是无上限。

  朱载堉玩音乐还真的花不了多少钱,因为他的乐器,都是兵仗局产的,他的学徒,都是跟着他学算学,朱载堉回京以来,满打满算花了不到三千两银子。

  “臣遵旨。”朱载堉无奈了,他已经展示了这世间仅有的音乐,可是陛下对乐理,仍然不感兴趣。

  简直是对牛弹琴!

  “朕给皇叔送去了先天太极图和五行太极图,皇叔,为什么两个曲线几近于重合,却不重合呢?”朱翊钧询问着答案。

  朱载堉非常老实的回答道:“臣诚不知。”

  他倒是看懂了那几张图,也不知道是凑巧,还是有什么天地无穷之理在其中,但他不知道,更没有什么猜测了。

  “好吧。”朱翊钧笑着说道:“不急,慢慢研究就是。”

  “皇叔今天讲算学吗?如果不讲,朕和先生去讲筵去了。”朱翊钧站起身来,打算离开,朱载堉今天就是来进献贺礼,让皇帝陛下也知道,他不是回京吃干饭的,真的有在干活,陛下的投资不是没有回报的。

  “陛下,臣还真的有个算学要讲。”朱载堉赶忙说道。

  朱翊钧兴趣陡增的说道:“哦?是什么?”

  “祖冲之算圆周率。”朱载堉俯首说道。

  朱翊钧连连点头说道:“朕很有兴趣,非常有兴趣,快快讲来。”

  祖冲之明明算出了圆周率后七位数,后世仍然以周三径一,朱翊钧对祖冲之算圆周率的方法非常感兴趣。

  画个圆,然后用线测量下它的长度,周长除以直径,不就得到了圆周率吗?

  这样的测量存在着误差,绝对不可能算出圆周率后七位,要是数学家都这么算,那就不是数学家了。

  “陛下,算筹开方是一件很方便的事儿,并没有想象的那么困难,只有那些个什么都不懂的蠢货,才会说,祖冲之用算筹算到小数点后七位,是不可能的!”朱载堉首先纠正了一个普遍的认知错误,那就是算筹不方便。

  其实算筹就像是简易的算盘,朱载堉没有自己实践,而是让王夭灼来演示算筹开一个整数平方,一个个的小木棍,一个个的小方盒,她只用了一刻钟的时间,就把7的开二次方算到了小数点后七位。

  “算盘的话,算的更快。”朱载堉颇为恳切的说道。

  “要讲祖冲之算圆周率,也就是圆的密率,我们就要用到割圆术。”朱载堉让徒弟演示了算筹开方之后,准备讲解割圆术,朱翊钧听的十分认真,朱载堉讲的非常透彻。

  其实就是圆的内接正多边形的无限逼近,正多边形的边数越多,周长和面积就越接近于圆的周长和面积。

  这个问题就转化为了如何求正多边形的周长或者面积,朱翊钧能够听得明白,一个半径为一的内接正六边形边长为六,圆周率或者说圆的密率,就是三,这也就是一直在用的周三径一。

  后面的内容,张宏和冯保就完全听不懂了。

  “你会吗?”张宏低声问道,他有些担心,冯保要是能听懂,他这辈子也别想着老祖宗的位置了。

  冯保老老实实的说道:“不会,就跟听天书一样,陛下和元辅都能听得明白,你看,他们偶尔还还会和世子殿下讨论一番,什么内接外接的,根本不懂。”

  陛下会问的,不懂装懂是要挨骂的。

  “祖冲之是南北朝的人,距今已经有一千多年了吧。”朱翊钧听完了朱载堉讲解割圆术以及祖冲之的算法,极为感慨的说道。

  张居正掐算了一番说道:“祖冲之离世,距今已经有一千零七十五年了。”

  割圆术,有着浓烈的微分思想,当然不是画一个正正12288边形硬算,而是利用十二觚之幂率继续推导下去,只需要算到正384边形,祖冲之一共迭代了11次,进行了22次的开方计算。

  说到这里,朱载堉也没有停下,接着说道:“那么接下来,便是祖冲之和他的儿子祖暅之,推导圆锥、球体积了。”

  祖冲之算圆周率,和他儿子推导圆锥和球体积公式,是一千五百多年的事儿了。抱歉今天有点晚,但是仍然如期更新了,求月票,嗷呜!!!!!!!

  

第一百四十八章 缘幂势既同,则积不容异

  “缘幂势既同,则积不容异。”朱载堉将一句话拿了出来,面色凝重的说道:“要理解这句话的意思,是非常困难的。”

  这句话的意思是,等高的两立体,若其任意高处的水平截面积相等,则这两立体体积相等。

  朱载堉拿出了两个立方体,第一个是正立方体,一个是球,这个正立方体的边长是球的直径,他将两个小球递给了张宏给陛下查验后,才开口说道:“这是从一个错误开始的。”

  “九章算术中说:黄金方寸重十六两,金丸径寸重九两,率生于此,未曾验也。就是说边长为一寸的金属球重为十六两,而直径为一寸的球体,为九两。”

  “进而我们得到了一个球体公式,也就是V=9/16d。”

  “这个公式自从周朝就开始用了,《周官·考工记》:朅氏为量,改煎金锡则不耗,不耗然后权之,权之然后准之,准之然后量之。”

  朱翊钧听闻之后,疑惑的问道:“用实际测量的方法算出的球体公式,误差有多少呢?”

  张居正拿过了算盘噼里啪啦的打了下,解答道:“9/16-π/6≈0.038901,显而易见,差别不是很大,但是算学就是如此,不对就是不对。”

  朱载堉继续说道:“是以九与十六之率,偶与实相近,而丸犹伤耳,按9/16的比率,来计算球和外切立方体体积时,则球的体积较实际多一些,多多少?多0.038倍左右。”

  “我们之前在割圆的时候就讲到过,割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”

  “就是说,点构成了线,线构成了面,这也是面积口诀得到的基本原理。”

  “我们知道一个圆的面积等于外切正方形面积的π/4,1300年前,刘徽思索能不能找到一个立方体,让这个立方体不管从哪里去切,它的横截面,都是一个圆和外切正方形呢?”

  “刘徽设计了一个这样的立方体,名字叫牟合方盖,牟相同,合盖上,方,就是说这个立方体的每一个面的横截面都是正方形,盖雨伞,它的形状是两个方形的雨伞,扣在一起,正好和球完全相切。”

  “刘徽将两个底面半径相同的圆柱体相交,然后将公共部分截取出来,得到了这个立方体。”

  “这个时候,只要求出这个立方体的体积,乘以π/4,就得到了球的体积。”

  “可惜,刘徽始终无法求出这个立方体的体积,说:陋形措意,惧失正理。敢不阙疑,以俟能言者,期许后人的智慧了。”

  朱翊钧拿到了牟合方盖,这是朱载堉做的教具,得益于大明工匠们的巧手,将两个圆柱相交部分截出来的牟合方盖,这玩意的体积的确不好求,它不规则。

  朱载堉才继续说道:“1000多年前,祖冲之的儿子祖暅解决了这个问题。”

  “它将牟合方盖切成了八个小牟合方盖,然后截开,利用勾股定理等计算,将小牟合方盖减掉1/8球的体积,转化为了一个方锥的体积,得到方锥体积,就能得到小牟合方盖的体积为2r/3,大牟合方盖的体积为16r/3,球的体积等于4πr/3,解决了这个问题。”

  “等高的两立体,若其任意高处的水平截面积相等,则这两立体体积相等,祖暅用这个方法,解决了圆锥体积公式,陛下这个很难理解。”

  朱翊钧则是笑着说道:“缘幂势既同,则积不容异,不是很难理解。”

  小皇帝稍微思考了下,拿出了铅笔,稍微画了两下,让张宏下去准备,没一会儿张宏拿过来了一个圆柱体,和一堆的银币。

  “这是泰西来的银币,这是和银币底面半径相等的圆柱体。”朱翊钧将银币随意摞了起来,笑着说道:“它们体积相等,求圆柱体体积就是求银币的体积之和。”

  张居正和朱载堉互相看了一眼,再看着摞在一起的银币和圆柱体,只能说,数学这件事上,似乎从来没有难住过陛下,陛下总是能够精准的理解这些内容。

  朱载堉在讲什么?讲的是积分,无穷求和。

  微分,是无穷切割,积分就是无穷求和,微分和积分互逆运算,就是微积分。

  大明在数学领域,完全有资格进行考古式科研,能把一千多年前的数学原理捣鼓明白,大明的算学就已经,完完全全站在了世界的顶端。

  “皇叔,是这样吗?”朱翊钧笑着说道。

  朱载堉俯首说道:“是这样的,陛下英明。”

  “难道仅仅这样吗?不能更进一步吗?”朱翊钧接着说道。

  更进一步?朱载堉陷入了一些迷茫之中,还如何再进一步呢?他缺少一个数学工具才能再进一步。

  “慢慢来就是了。”朱翊钧站起来,笑着说道:“皇叔钻研有方,重重有赏!”

  考古式科研,不是什么不可以接受的事儿,无穷求和的概念,能够解决许多的现实问题,比如如火如荼的清丈,测量不规则图形面积的问题,就可以用到这种思想。

  将一个不规则的图形,切割成以步为宽的小矩形,在步的左侧建立一个小矩形,在步的右侧建立一个小的矩形,步左和步右的矩形面积之和除以二,得到不规则田亩的面积,这个方法,在实际清丈中,运用的炉火纯青。

  “陛下,程大位有丈量步车献上。”朱载堉其实对恩赏并不是很看重,他对这些身外之物,向来不怎么在意,要不然也不能在王府外的土房子里,一住就是十几年了。

  朱载堉更加在乎,自己的志向能够达成,而且正在一步步的达成,陛下对他的科研工作的支持,就三个字,无上限,要什么给什么。

  “丈量步车?”朱翊钧本来以为今天的算学已经结束,没想到还有大货在等着他,他满是笑意的说道:“快快呈上来。”

  程大位将一辆丈量步车推了上来,将一本书递给了张宏。

  这本书上是关于丈量步车的详细记录,完整的零件图、总装图、设计说明和改型说明,这是精确记录,度数旁通的成果,也就是说,只需要将这本书发下去,大明各地就可以利用这本书里的设计,大量制造丈量步车,测量大明田亩数量。

  这东西说复杂看起来的确复杂,木制的外套、十字架,竹制的篾尺,铁制的转心、钻脚和环等部件组成,但其实就是后世用的卷尺。

  程大位介绍着自己的丈量步车说道:“古者量田较阔长,全凭绳尺以牵量,所需人力极多,而且差错极大,不能精确。通过转动实现尺体的收放,蔑尺之上,逐寸写字,每寸为二厘;五寸为一分;五尺为一步,依次而增,至三十步以上或四十步以下可止,篾上用明油油之,字不易脱落,还容易清洗。”

  五尺为步,步二百四十为亩,亩百为顷。

  “好物,好物。”朱翊钧看着面前的卷尺,不住的点头说道:“先生,刊刻后送到南衙清丈使用可好?”

  “臣遵旨。”张居正俯首说道。

  卷尺的应用,将会大大的加快大明清丈,厘清天下田亩的具体数量,将已经近两百年未曾动过的鱼鳞册,好好核算清楚明白。

  洪武二十六年,全国共核查出土地850万顷,大约有八亿五千万亩地,到了后来,这个鱼鳞册,图册已紊乱失实,在明孝宗弘治十五年后,全国登记在册的土地只有422万顷,一百零九年的时间里,减少了一半。

  孝宗之后,422万顷这个严重失真的田亩数,一直是大明正赋的标准田册,而张居正要做的就是搞清楚天下田亩到底有多少,搞清楚天下田亩到底在谁的手里,田在谁手里,就问谁征税。

  在原来的历史线里,张居正在万历九年将天下除河南的田亩全部清丈完毕,共计7013976顷,并且成为了后来的收税底册,这也是万历皇帝能够胡作非为的底气。

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