圣人亲迎波斯使者入城的消息,是九月份洛阳大街小巷的最大谈资。
给足了面子,给足了礼遇,让天下人都知道了圣人对新学的重视。
在这个时刻,内务府旗下的商务书坊生意兴隆,各类数学书籍几乎卖空了。一些自觉在文章之道上拼不过别人的士子,内心之中的坚持也动摇了,琢磨着尝试下农科或算科,但时间只剩下一年半了,也不知道来不来得及。
也有一些在京营建士关注着波斯学者的到来。
上一次还是三十年前摩尼法师的到来。后来他编纂了一本《几何》,获得了夏王赏,几经改版后最终定稿,成了数学学子的必修教材,考题也多来自其中。
营建士也要学这本书,并且是重点中的重点。
学成之后,配合《力学》知识——老实说,这本书的内容还比较粗陋——营建士们完全进入了一个新境界。
九月三十日,应圣人之请,波斯人巴尔迪亚在东都国子监讲学,提到了“弧三角体势”(球面三角形)理论。
来听讲的除了数学生外,还有大量营建科在学士子。
效果是十分轰动的。
数学学子为更新、更系统的知识而陶醉。
营建学子则看到了应用于建筑上的可能。
拱券、穹顶结构,面临的最大问题就是侧推力的问题。
如果只是造一个小拱门,或小墓穴,完全可以靠厚重的墙体或大地来抵消侧推力。比如赵州大石桥的拱形结构中,就是靠河岸土地来抵消侧推力,不令其崩塌。
但这样成本太高了,有没有一种办法,即通过数学、力学上的设计,来巧妙地减小乃至抵消侧推力呢?
当然是有的,这就涉及到球面三角形等高深的数学原理了。
总体而言,讲学十分成功,但也有一些小插曲。
有一些修造洛阳宫城的工部、将作监、少府监老工匠前去旁听。这位巴尔迪亚也十分不客气,他认为通过数学、力学知识设计修建的小屋,就本质而言,都比不计成本、使用大量人力物力堆砌起来的宏伟建筑更伟大,他认为后者即便再精美、壮观,但却是一种没有大脑和思想的存在。
这话自然大大得罪人了。
自唐以来,威压各方,征讨不从,中原大国何等威势,长安、洛阳规模巨大、壮丽雄瑰,怎么可能不如人呢?
于是,有人当场拿出自唐代就有的《营缮令》规定的各种设计款式、用料规格、建造细节来反驳。
巴尔迪亚在翻译的帮助下,粗粗浏览了一遍。
当然,在这么短的时间内,他是不可能仔细看完的,只能走马观花了解个大概了。
蓦地,他止住了翻译,指着其中某一页,问道:“为什么一定要用如此规格的木材?”
那是唐、夏两朝通用的《营缮令》附录部分,大体讲的是准备材料的规格,比如某段规定斗拱断面“高十五分、宽十分”,必须用这个规格的木材。
匠人们听了,有些难以回答。因为老祖宗传下来就规定要这么做,他们怎么能改变?
“树木大小、粗细不一,如果都用这种规格的——”巴尔迪亚说道。
“材分。”翻译在一旁用汉语说道。
巴尔迪亚大概了解“材分”就是规格的意思,于是继续说道:“都用这种材分的木材,你们选材的范围就小了很多,或许需要去远方的森林中挑选,这不是浪费么?”
“我大夏地大物博,多跑几处,多挑选就是了。至不济,征发役徒,多花点钱,即便从黔中、江西伐木,都能给你运来。”一匠人略带自豪地说道:“河阳三城的浮桥,就是在江西洪州伐木制船,再旱地行舟,运来河阳,你见都没见识过吧?”
“现在洪州也造不了这船了,得再往南伐木。”有人低声说了一句。
没人理他,所有人都看向巴尔迪亚。
“浪费,根本不需要严格规定材分。我们可以在建造之时,通过数学计算,使用不同规格的材料,这能减少很多浪费。”巴尔迪亚重复了一遍。
“凡构屋之制,皆以材为祖,《营缮令》中说得很清楚,第一页就有。”匠人摇了摇头,道:“你敢用不符合《营缮令》规定的材分,出了事怎么办?”
“我通过数学计算,不会出事。”巴尔迪亚自信地说道。
这就是理念的不同了。
中国工匠认为,可以通过营造法式之类的规定,用特定规格的材料,组装、堆砌建筑,速度还很快。因为不但各种材料有“材分”,就连房屋规制也是一定的,相当于后世预制材料、模块式建房,效率高、速度快。
巴尔迪亚认为,这样会造成巨大的浪费。
有些材料或许还能在近处寻找,如果是粗大的立柱呢?按照他们的意思,要到几千里外的南方森林中寻找,砍伐后再运回来。
这是何等的运输成本?巴尔迪亚不敢想象。
更糟糕的是,树木的生长是有周期的。木料容易损毁,更易遭火灾,照这种消耗速度,早晚有一天,后人会找不到足够的修建皇宫的木料。更准确地说,后人找不到符合宫城“材分”规定的木料。
这怎么办?
他认为,完全可以通过更改设计,现场数学计算,有什么材料用什么,一样可以修建房屋。
作为支撑重量的立柱,不达到一定规格确实不行,可能会有安全隐患。但我可以通过设计减少它需要承受的重量啊。
君士坦丁堡、巴格达、布哈拉等地,贵族修建庄园、城堡,从来没有规定一定要用什么长度、宽度、厚度的材料。事实上如果你去看,经常能够找到长短不一的材料混合使用。
为了确保安全,贵族们都是聘请数学家现场进行大量的数学计算,边造边设计——大体设计是提前定下来的,但细节设计却未必。
简而言之,一种类似于提前规定了房屋造型、结构,然后用同样严格规定好的材料进行模块化拼接。
另外一种则是就地取材。如果材料达不到要求,设计师现场分析受力,进行数学计算,可能会重新更改设计。
前者的速度很快,材料充足并且运输到位的话,短时间内就能给你建完。
后者速度较慢,工期给你拖个几十年很正常,有的城堡甚至需要祖孙三代人来建设,才能最终完工。
“还有这里,为什么规定柱子要有一个、半个的侧脚?”巴尔迪亚翻过一页,问道。
侧脚,就是倾斜度的意思。一个侧脚,大概不到1%的样子,是营造方式中规定的,但未讲原因。
“律令就是律令。”有人说道。
这个回答显然有点敷衍了。
“非如此,榫卯搭建的屋宇容易倒塌。”这个回答就有点诚意了。