漠北,黄沙蔽日,五万秦军精锐生死未卜。
咸阳,秋风送爽,却吹不散骤然笼罩的凝重与焦虑。
蒙恬大军深入漠北追击残敌,起初尚有定期哨骑传回消息。
但自那场席卷瀚海的沙暴之后,已经整整七日,没有任何来自北方的消息。
最后一批返回的斥候报告,他们在沙暴边缘失去了大军的踪迹,只看到被风沙彻底改变的地貌和零星倒毙的牲畜。
这意味着,蒙恬和他的五万大军,很可能在沙暴中迷失了方向,困在了瀚海戈壁之中!
消息传到咸阳,朝野震动。
蒙恬,帝国北疆的柱石,始皇最倚重的大将,连同五万最精锐的骑兵,竟然在取得连番大捷后,消失在茫茫大漠!
这不仅是军事上的巨大损失,更是政治上的沉重打击。
若蒙恬有失,北疆防线可能动摇,刚刚遭受重创的匈奴可能死灰复燃,朝中主和派也可能借此发难……
章台殿内,气氛压抑得如同暴风雨前的天空。
始皇赢政面沉如水,手指无意识地敲击着御案,发出沉闷的声响。
殿下,李斯、冯去疾、蒙毅等重臣肃立,皆面有忧色。
“还没有消息吗?”
始皇的声音听不出喜怒,但熟悉他的人都知道,平静之下是汹涌的怒涛。
“回陛下,”
蒙毅出列,声音带着压抑的痛楚和焦虑,“北疆王离将军已派出所有能动的斥候,甚至悬重赏招募熟悉漠北的胡人向导,分多路进入瀚海寻找,但至今……尚无确切音讯。
只找到一些丢弃的破损兵器和倒毙的战马……沙暴之后,踪迹全无。”
蒙恬是他的兄长,他心中的焦灼更甚他人。
“废物!都是废物!”
始皇猛地一拍御案,怒声道,“五万大军,就这么没了?连个方向都找不到?我大秦的将士,可以战死,怎能困死荒漠!”
殿中无人敢应声。
漠北瀚海,自古以来便是中原王朝难以逾越的天堑,其广袤、荒凉、变幻莫测,非亲身经历者难以想象。
迷途其中,无水无粮,再精锐的军队也可能无声无息地湮灭。
李斯沉吟片刻,开口道:“陛下息怒。当务之急,是设法确定大将军方位,或提供指向之器。臣闻上古有‘司南’,可辨方向,然其法久佚。天工院秦风,素来机巧,通晓奇技,或可问计于他?”
冯去疾也道:“李相所言极是。秦监正屡有巧思,或能解此困局。”
始皇目光一闪,立刻道:“传秦风!立刻进宫!”
片刻之后,秦风匆匆赶至章台殿。
他显然也已得知蒙恬大军失联的消息,脸上带着凝重和忧虑。
“秦风,漠北之事,你已知晓。”
始皇没有废话,直接问道,“朕问你,可有何法,能在荒漠绝地之中,辨别方向,指引迷途?”
秦风心中快速思索。在得到蒙恬失联的消息时,他第一时间就想到了“指南针”。
但在这个时代,要制造出可靠的指南针,尤其是能适用于大军行进、不受颠簸影响的指向仪器,谈何容易?
天然磁石虽有,但磁性弱,形状不规则,指向不稳定,且易受环境影响。
他之前和墨家、方士交流时,曾隐约提过磁石指极的现象,但并未深入研究,因为之前的需求并不迫切。
“陛下,” 秦风谨慎地回答,“臣确曾闻,天然磁石有指南北之性,上古或有‘司南’之器,以磁勺置盘上,勺柄指南。然具体制法,早已失传。且磁石难求,磁性不稳,于车马颠簸、荒漠之中,恐难精准指路。”
始皇眼中闪过一丝失望,但并未放弃:“难道就毫无办法?你天工院汇聚天下巧匠,就不能依此理,造出一物,以解燃眉之急?”
秦风脑中飞速转动。
完全复制后世的指南针在短时间内难以实现,材料、工艺都是问题。
但如果是相对大型、稳定一些的装置呢?比如……传说中的“指南车”?
指南车并非利用磁性,而是一种精密的齿轮传动系统,通过差速齿轮原理,无论车辆如何转向,车上木人的手臂始终指向南方。
其原理更接近机械记忆,而非磁学。
但这同样需要极高的齿轮加工精度和复杂的传动设计,以秦朝目前的工艺水平……
不,或许可以简化!结合磁石指向,做一个大型的、相对稳定的磁石指向装置,再辅以某种减震和放大机构,使其能在车辆上大致指示方向!
“陛下,” 秦风眼中重新燃起光芒,“司南之制或已难复原,然其理可用。臣请即刻回天工院,召集墨家、公输家及所有精于机关、冶铸、琢磨之工匠,以磁石为本,尝试制造一可车载、相对稳定之指向仪!或可称之为‘新制指南车’!”
“需要多久?” 始皇紧盯着他。
“……臣不敢欺瞒陛下,此乃创制,毫无成例可循,需反复试验。快则三五日,慢则……难以预计。且即便造出,能否在漠北恶劣环境中准确指引,臣亦无十足把握。” 秦风实话实说。
“三五日……” 始皇望向北方,仿佛能穿透宫墙,看到那片吞噬了他爱将和大军的死亡之海。
每多一刻,大军就多一分危险。
“朕给你三日!不,两日!天工院一切所需,任你取用!咸阳库府,所有磁石,悉数调往天工院!朕要你在两日之内,造出这‘新制指南车’!”
“臣……领旨!” 秦风知道这是不可能完成的任务,但此刻,没有退路。
他躬身一礼,转身大步流星离开章台殿,甚至来不及向李斯等人告辞。
回到天工院,秦风立刻敲响了紧急集合的铜钟。
所有在院的墨家、公输家匠师,以及金、木、石、玉等各作坊的大匠,全部被召集到正堂。
秦风没有废话,直接将蒙恬大军迷失漠北、急需指向仪器的困境,以及始皇限期两日的严令,告知众人。
“磁石指极,原理或不难。难在如何使其稳定指向,不受车马颠簸、外界干扰,且能清晰示人。”
秦风快速说道,“我有一构想:以坚固木料为车体,内设稳定悬架,上置一铜盘。取最大、磁性最强之天然磁石,精工琢磨为长勺形,或长条形,置铜盘中心。然磁石易偏,需设法减小摩擦,并使其自由旋转至南北指向。”
“可效仿司南传说,以光滑铜盘为‘地盘’,磁勺置其上,勺柄指南。”
一位墨家老匠师捋须道,“然如何固定磁勺,使其转动灵活而又不易脱落颠簸?”
“或许可用铜枢。”
公输家的匠师道,“于铜盘中心立一极光滑之铜质枢轴,磁勺中部琢凹,置于枢上,如门枢般,可灵活转动,且不易脱出。”
“然车行颠簸,磁勺在枢上亦会跳动,指向不稳。” 另一人提出疑问。
“那便在铜盘周围设环形浅槽,注以少量油脂或水银,增加阻尼,减缓摆动。”
秦风受到启发,“或者,将磁石琢成薄片,悬浮于盛水之铜碗中,以水承托,可更加灵活,且水可缓冲震动。”
“水在车上易洒,且漠北干旱,水贵如油。” 立刻有人反对。
“那就用油脂!浓稠之兽脂,置于浅盘,磁石薄片浮于其上!”
“磁石薄片如何保证始终水平?”
争论声四起,但思路也在碰撞中逐渐清晰。
秦风将工匠分成数组:一组负责寻找、筛选磁性最强的天然磁石,并按照要求琢磨成形。
一组负责制造车体、稳定的悬挂减震系统。
一组负责制造核心的指向部件——光滑的铜盘、铜枢、盛放油脂或悬浮磁片的铜碗等。
天工院灯火彻夜不熄。
匠人们都知道此事关系五万同袍生死,关系国运,无不拼尽全力。
寻找磁石的匠人几乎翻遍了咸阳府库和所有可能的地方,送来了大小数十块天然磁石,秦风亲自测试磁性,挑选出最强、最均匀的几块。
琢磨磁石的匠人小心翼翼,生怕损坏了这宝贵的材料。
制作铜盘、铜枢的匠人反复打磨,力求光滑如镜。
设计车体和悬挂的匠人更是绞尽脑汁,尝试了多种减震方案。
第一日傍晚,第一个试验品出来:一个简单的、中心有铜枢的铜盘,上面放着一个琢磨得不太规则的磁石勺。
用手拨动,勺子转动,最终会大致指向南北,但很不稳定,稍有晃动就偏转。
“摩擦太大,枢不够光滑,磁石形状不规则,磁性也不够强。” 秦风摇头。
改进。
铜枢打磨得更光滑,涂抹特制油脂。
磁石重新琢磨,尽量对称。
铜盘边缘刻上精细的方位刻度。
第二日凌晨,第二个试验品:改用磁石薄片,悬浮在盛有少量水银的浅铜碗中。
磁片果然转动更灵活,指向也更稳定些,但水银易挥发有毒,且颠簸时易溅出。
“尝试用特制浓油代替水银。”
第二日中午,第三个试验品:磁石薄片悬浮在盛有浓稠鹿脂的铜盘中。
指向稳定性尚可,但油脂在常温下凝固,在寒冷漠北可能冻结;且车辆行进时,油脂晃动仍会影响磁片。
时间一分一秒过去,始皇派来的宦官已经催促了数次。
天工院内气氛紧张到了极点。
“或许我们思路错了。”
秦风盯着再次失败的试验品,忽然道,“我们总想造一个能自动指南的‘神器’。但或许,我们可以造一个需要人力稍加干预,但足够可靠、能持续工作的‘工具’。”
他拿起那个悬浮在油脂中的磁石薄片,又看了看旁边废弃的、带有铜枢的磁勺。
“如果,我们将磁石固定在一个可以水平自由旋转的支架上,但这个支架的旋转,由人来根据一个参照物手动调整对齐,而这个参照物,就是磁石本身指出的南北方向!”
匠人们有些困惑。
秦风拿起炭笔,在木板上快速画着:“看,我们做一个圆形的、带精密刻度的方位盘。在方位盘中心,做一个可以灵活水平旋转的指针,指针的转轴与我们车行的方向轴无关,只保证它能自由旋转。然后,我们将这个悬浮的、或置于光滑枢上的磁石,放在一个与指针联动的、但可以相对指针微调的小平台上。”
他继续解释:“行军前,在已知方向的地方,调整磁石,使其指向南北,然后锁死磁石与指针的联动,使指针也指向南北。这样,只要这个联动机构足够稳固,不受颠簸影响而错位,那么无论车子怎么转向,指针都始终指向我们最初设定的南方!因为磁石的指向是固定的,它通过联动机构‘记住’了南方!”
“这……这不是又回到‘指南车’的机械指向上去了吗?只不过是用磁石来初始校准方向,而不是复杂的齿轮差速?” 一位墨家老匠师恍然大悟。
“正是!”
秦风兴奋道,“我们不需要车子自己记忆方向,我们让磁石来‘告诉’指针方向,然后锁死这个‘告诉’的结果!只要联动机构牢固,指针就能一直指着南方!这比纯机械的指南车简单,也比单纯靠不稳定的磁石自动指向可靠!”
思路一变,豁然开朗。
匠人们立刻行动起来。
这次,他们制作了一个更坚固的、带有精细水平仪的底座。
在底座上,安装一个可以水平自由旋转的、带有精细刻度的铜制方位圆盘。
圆盘中心,是一个精巧的、带有锁死机构的联动装置:一个悬浮在特制油脂中的磁石薄片,与一根长长的、漆成红色的木质指针通过一套简单的卡榫和滑槽联动。
平时,卡榫松开,磁石自由转动指向南北,指针与磁石脱离,可随意转动。
需要校准时,在已知方向上,转动圆盘,使指针指向实际南方,然后松开卡榫,让磁石自由转动到南北向,此时由于磁石指向与指针指向可能不一致,调节磁石与指针之间的微调滑槽,使二者方向完全对齐,然后锁死卡榫!
这样,磁石与指针的联动就被固定,无论圆盘如何随车转动,指针都顽强地指向最初设定的南方!
为了便于观察,他们将整个装置放在一个带有透明水晶窗口的木箱中,木箱通过一个带有万向节和减震簧片的支架,固定在特制的两轮小车上。
车行时,虽有颠簸,但减震支架和油脂悬浮,能最大限度保持指针稳定。
当这个被秦风称为“磁枢定向仪”的装置,在第二日深夜最终组装调试完毕,在庭院中缓缓转动小车,而木箱中的红色指针始终倔强地指向南方时,所有参与的工匠都忍不住发出了低低的欢呼。
秦风亲自测试了数次,又让人蒙住他的眼睛,推着车子在院子里乱转,停下后,他根据指针方向和刻度盘,总能准确说出车头的大致朝向。
虽然精度无法与现代指南针相比,但在大漠中辨别主要方向,已经足够!
“成功了!立刻备马!我要进宫面圣!” 秦风顾不上疲惫,大声吩咐。
当秦风带着这个还散发着木料和油脂气味、显得有些粗糙但结构精巧的“指南车”来到章台殿时,东方已经露出了鱼肚白。
始皇竟一夜未眠,与李斯、蒙毅等人一直在殿中等候。
听完秦风的演示和讲解,又亲自蒙眼测试了一番,始皇赢政紧绷了两日的脸上,终于露出了一丝如释重负的神色。
“好!好一个‘磁枢定向仪’!虽不及传说中指南车之神奇,然质朴有效,正合军用!” 始皇抚掌,随即肃然下令,“蒙毅!”
“臣在!”
“你亲自挑选最得力的禁卫,备下双马,以八百里加急,携此‘指南车’及制作工匠、使用说明,火速送往北疆王离军中!令其不惜一切代价,以最快速度送入漠北,寻找蒙恬大军!沿途郡县,全力配合,确保畅通无阻!”
“臣遵旨!” 蒙毅单膝跪地,郑重领命。
“秦风,” 始皇看向眼中布满血丝、但神情亢奋的秦风,“研制此器,解大军之厄,功莫大焉!待大军归来,朕一并封赏!”
“此乃臣分内之事,不敢言功。唯愿此物能助大将军脱困!” 秦风深深一揖。
天色微明,一队精悍的骑士,护卫着装载“指南车”的特制马车,带着始皇的殷切期望和咸阳城的无尽忧虑,冲出咸阳北门,沿着直道,向着北方,向着那片吞噬了五万大军的死亡之海,绝尘而去。