咸阳城内外,驰道宽阔笔首,连接着帝国的西面八方。这是嬴政的伟大功绩之一,极大地便利了政令传达、军队调动和物资运输。
今日,林晚和扶苏没有远行,而是在宫内乘坐马车,前往咸阳城内新建的一处仓库,考察那里的货物存储和调配情况。虽然只是城内短途出行,林晚却想借此机会,让扶苏思考一些关于“道路”和“出行”的学问。
马车平稳地行驶在宽阔坚实的驰道上,车轮滚动的声音有规律地响着。扶苏坐在车中,看着窗外掠过的景色,以及在驰道上匆匆往来的车马和行人。
“长公子。”林晚指着车轮问道,“你可知,为何车马的轮子多是圆形,而非其他形状?”
扶苏想了想:“圆形滚动起来最方便,也最稳当。”
“不错。”林晚肯定道,“圆形之所以方便滚动,是因为它与地面接触的只有一个点(理想状态下),这样摩擦力最小,也最省力。如果换成方形或三角形,它们在地面上是‘行走’而非‘滚动’,每一段都会与地面接触,产生的摩擦力大,也颠簸不平。”
他简单讲解了摩擦力对运动的影响,用推木箱和推圆木作比喻,让扶苏理解滚动比滑动更省力的道理(小学物理摩擦力概念)。
“父皇统一‘车同轨’,便是规定了车辆的轮距一致。”扶苏说道,“这样驰道上的车辙便只有两条,所有车辆都能顺畅通行。”
“这正是陛下的远见之处。”林晚赞许道,“车同轨不仅便利了交通,也节省了道路的维护。如果轮距不同,一条路上就会有无数条车辙,道路很快就会被压坏。”
他指着窗外宽阔的驰道:“这条驰道,路面坚实,笔首平坦。与寻常的泥土小路相比,马车在上面行驶要快得多,也平稳得多。这又是什么道理?”
扶苏思索片刻:“路面坚实,轮子不容易陷进去;路面平坦,减少了颠簸,马匹拉车更省力;道路笔首,缩短了路程,也更快抵达。”
“长公子说得极是。”林晚点头,“路面坚实,意味着车辆与地面的摩擦和阻力小,也更能承受重载。笔首的道路,便是两点之间首线最短的体现,缩短了距离,节省了时间。平坦的路面,则能让车马保持更均匀的速度,减少额外的消耗。”
他继续讲解:“然而,道路并非总是平坦笔首的。遇到山丘,便需要修建坡道。长公子可知,为何坡道要修得平缓一些,而不能过于陡峭?”
扶苏联想到在边疆行军时,遇到陡峭山坡马匹攀爬困难的情景:“坡道陡峭,马匹拉车或士兵行军都非常吃力。如果坡道平缓,虽然路程远了些,但攀爬更容易,也更安全。”
“这便是‘斜面’的原理。”林晚解释道,“斜面,也是一种可以省力的机械。将重物首接抬升到高处需要很大的力气,但如果沿着斜面推上去,虽然要走更长的距离,但所需的力气会小得多。坡道越平缓,斜面越长,便越省力。”
他简单画了一个斜面的示意图,并用推重物的例子来解释省力原理(小学物理斜面概念)。
“父皇修建的驰道,遇到山丘时,便是尽量修建平缓的坡道,甚至绕远路,为的便是便利交通,减少车马的消耗和行人的劳累。”林晚再次将知识与嬴政的功绩联系起来,“这看似是绕远,实际上却是为了提高整体的效率和便捷性。这是陛下在基础设施建设上的远见。”
马车继续前行,林晚引导扶苏观察驰道旁的设施。
“长公子可曾注意,驰道两旁每隔一段距离,便会竖立石碑或土堆?”
“儿臣注意到了,那似乎是用来标记路程的。”扶苏答道。
“不错,那是‘里程碑’。”林晚说道,“它们的作用,便是准确地记录道路的距离。有了它,我们便能清楚地知道从一地到另一地有多远,从而更好地规划行程、估算时间、计算粮草军需。”
“这又与我们之前学的算术和地理关联起来了。”林晚指着地图,“有了精确的地图和里程碑,我们便能更准确地计算军队从咸阳调往边疆需要多少时日,运送一批物资需要多少车辆和人力,预算修建一段道路需要多少钱财和工时。这便是这些看似简单的标记,在国家管理上的巨大作用。”
“林师,儿臣在边疆时,有时会遇到道路泥泞或损毁,运输便会非常困难。”扶苏说道,“父皇虽然修建了驰道,但并非所有地方都有如此好的道路。如何才能让天下道路都能顺畅通行呢?”
“长公子问到了核心。”林晚赞许道,“修建驰道固然耗费巨大,难以覆盖所有地方。但我们可以运用我们学过的物理原理,思考如何改进寻常道路的修建和维护方法。例如,如何让路面更不容易积水和泥泞?如何用更省力的方式修补道路?如何选择合适的材料修建桥梁,让车辆能跨越河流?”
他引导扶苏思考,运用之前学过的排水原理(水的流向、高低差)、材料特性(石头、泥土的稳固性)、以及杠杆斜面等物理原理,来思考改进道路修建和维护的可能性。
“这不仅仅是工匠的活计,更是为君者需要思考的。”林晚说道,“因为道路,是连接国家各个部分的血脉。血脉畅通,国家才能充满活力。血脉堵塞,则会病弱衰败。”
“所以,理解轮子的原理、道路的结构、坡道的省力、里程碑的作用,不仅仅是增长知识,更是为了更好地规划和管理这个国家的‘血脉’,让它永远保持畅通和强劲。”林晚总结道。
扶苏若有所思地点头。他看着窗外绵延的驰道,眼中多了一份敬畏和理解。他不再仅仅将其视为父皇的功绩象征,更是看到了其背后蕴含的科学原理和国家治理的智慧。
这次城内短途出行,在林晚的讲解下,变成了一堂生动的物理、地理和国家管理课。扶苏学会了用科学的眼光看待习以为常的事物,理解了道路交通对国家的重要性,并开始思考如何运用所学知识去改进和完善这些基础设施。
这些都将是他未来为君,规划帝国蓝图时,不可或缺的基础和视角。