第31章 萬變不離其宗

聖人親迎波斯使者入城的訊息,是九月份洛陽大街小巷的最大談資。

給足了面子,給足了禮遇,讓天下人都知道了聖人對新學的重視。

在這個時刻,內務府旗下的商務書坊生意興隆,各類數學書籍幾乎賣空了。一些自覺在文章之道上拼不過別人計程車子,內心之中的堅持也動搖了,琢磨著嘗試下農科或算科,但時間只剩下一年半了,也不知道來不來得及。

也有一些在京營建士關注著波斯學者的到來。

上一次還是三十年前摩尼法師的到來。後來他編纂了一本《幾何》,獲得了夏王賞,幾經改版後最終定稿,成了數學學子的必修教材,考題也多來自其中。

營建士也要學這本書,並且是重點中的重點。

學成之後,配合《力學》知識——老實說,這本書的內容還比較粗陋——營建士們完全進入了一個新境界。

九月三十日,應聖人之請,波斯人巴爾迪亞在東都國子監講學,提到了「弧三角體勢」(球面三角形)理論。

來聽講的除了數學生外,還有大量營建科在學士子。

效果是十分轟動的。

數學學子為更新、更系統的知識而陶醉。

營建學子則看到了應用於建築上的可能。

拱券、穹頂結構,面臨的最大問題就是側推力的問題。

如果只是造一個小拱門,或小墓穴,完全可以靠厚重的牆體或大地來抵消側推力。比如趙州大石橋的拱形結構中,就是靠河岸土地來抵消側推力,不令其崩塌。

但這樣成本太高了,有沒有一種辦法,即通過數學、力學上的設計,來巧妙地減小乃至抵消側推力呢?

當然是有的,這就涉及到球面三角形等高深的數學原理了。

總體而言,講學十分成功,但也有一些小插曲。

有一些修造洛陽宮城的工部、將作監、少府監老工匠前去旁聽。這位巴爾迪亞也十分不客氣,他認為通過數學、力學知識設計修建的小屋,就本質而言,都比不計成本、使用大量人力物力堆砌起來的宏偉建築更偉大,他認為後者即便再精美、壯觀,但卻是一種沒有大腦和思想的存在。

這話自然大大得罪人了。

自唐以來,威壓各方,征討不從,中原大國何等威勢,長安、洛陽規模巨大、壯麗雄瑰,怎麼可能不如人呢?

於是,有人當場拿出自唐代就有的《營繕令》規定的各種設計款式、用料規格、建造細節來反駁。

巴爾迪亞在翻譯的幫助下,粗粗瀏覽了一遍。

當然,在這麼短的時間內,他是不可能仔細看完的,只能走馬觀花了解個大概了。

驀地,他止住了翻譯,指著其中某一頁,問道:「為什麼一定要用如此規格的木材?」

那是唐、夏兩朝通用的《營繕令》附錄部分,大體講的是準備材料的規格,比如某段規定斗拱斷面「高十五分、寬十分」,必須用這個規格的木材。

匠人們聽了,有些難以回答。因為老祖宗傳下來就規定要這麼做,他們怎麼能改變?

「樹木大小、粗細不一,如果都用這種規格的——」巴爾迪亞說道。

「材分。」翻譯在一旁用漢語說道。

巴爾迪亞大概瞭解「材分」就是規格的意思,於是繼續說道:「都用這種材分的木材,你們選材的範圍就小了很多,或許需要去遠方的森林中挑選,這不是浪費麼?」

「我大夏地大物博,多跑幾處,多挑選就是了。至不濟,徵發役徒,多花點錢,即便從黔中、江西伐木,都能給你運來。」一匠人略帶自豪地說道:「河陽三城的浮橋,就是在江西洪州伐木製船,再旱地行舟,運來河陽,你見都沒見識過吧?」

「現在洪州也造不了這船了,得再往南伐木。」有人低聲說了一句。

沒人理他,所有人都看向巴爾迪亞。

「浪費,根本不需要嚴格規定材分。我們可以在建造之時,通過數學計算,使用不同規格的材料,這能減少很多浪費。」巴爾迪亞重複了一遍。

「凡構屋之制,皆以材為祖,《營繕令》中說得很清楚,第一頁就有。」匠人搖了搖頭,道:「你敢用不符合《營繕令》規定的材分,出了事怎麼辦?」

「我通過數學計算,不會出事。」巴爾迪亞自信地說道。

這就是理念的不同了。

中國工匠認為,可以通過營造法式之類的規定,用特定規格的材料,組裝、堆砌建築,速度還很快。因為不但各種材料有「材分」,就連房屋規制也是一定的,相當於後世預製材料、模組式建房,效率高、速度快。

巴爾迪亞認為,這樣會造成巨大的浪費。

有些材料或許還能在近處尋找,如果是粗大的立柱呢?按照他們的意思,要到幾千里外的南方森林中尋找,砍伐後再運回來。

這是何等的運輸成本?巴爾迪亞不敢想象。

更糟糕的是,樹木的生長是有周期的。木料容易損毀,更易遭火災,照這種消耗速度,早晚有一天,後人會找不到足夠的修建皇宮的木料。更準確地說,後人找不到符合宮城「材分」規定的木料。

這怎麼辦?

他認為,完全可以通過更改設計,現場數學計算,有什麼材料用什麼,一樣可以修建房屋。

作為支撐重量的立柱,不達到一定規格確實不行,可能會有安全隱患。但我可以通過設計減少它需要承受的重量啊。

君士坦丁堡、巴格達、布哈拉等地,貴族修建莊園、城堡,從來沒有規定一定要用什麼長度、寬度、厚度的材料。事實上如果你去看,經常能夠找到長短不一的材料混合使用。

為了確保安全,貴族們都是聘請數學家現場進行大量的數學計算,邊造邊設計——大體設計是提前定下來的,但細節設計卻未必。

簡而言之,一種類似於提前規定了房屋造型、結構,然後用同樣嚴格規定好的材料進行模組化拼接。

另外一種則是就地取材。如果材料達不到要求,設計師現場分析受力,進行數學計算,可能會重新更改設計。

前者的速度很快,材料充足並且運輸到位的話,短時間內就能給你建完。

後者速度較慢,工期給你拖個幾十年很正常,有的城堡甚至需要祖孫三代人來建設,才能最終完工。

「還有這裡,為什麼規定柱子要有一個、半個的側腳?」巴爾迪亞翻過一頁,問道。

側腳,就是傾斜度的意思。一個側腳,大概不到1%的樣子,是營造方式中規定的,但未講原因。

「律令就是律令。」有人說道。

這個回答顯然有點敷衍了。