四维秘钥 第175章 大气压与圆周率

司马卓全力以赴的开始了卧牛城的规划，司马奎司职则夜以继日的筹备冶炼厂与轧钢厂，李誉、宫薇夫妇执掌各地分公司的销售，司马慧统筹全局。

郭风前段时间的修为疯长，他打算接下来较长的一段时间要研究一些战斗手段。这个世界的修炼士只会简单的运用能量，除了火和冰便是风，这些只是将能量在热量之间进行转换和传递而已。激光、超声波、电等皆是能量的不同形式，值得好好探究。

同时，郭风又还开始了他的新一轮的教育事业和商业筹划。

卧牛学堂的教学有条不紊的进行，十名尖子生因郭风的扬州之行耽搁了许多，期间他们只能依照郭风留下的教程自学，进展甚慢。

十名尖子生的特长有了展现，有擅长机械类的，常协助司马奎司职；有擅长化学的，整日钻研各种物质；有擅长数学的，专门研究基础数学；有擅长教育的，在卧牛学堂教授学生……

讲到抽水机，郭风回忆起地球上大气压发现的趣事，大气压的发现者是伽里略的一个学生，叫托里拆利。

这一日，郭风打算利用抽水机为十个学生做大气压的实验。赵信等一众人抬着一台水压式抽水机，跟随郭风来到清江边，许久没有随郭风外出做实验了，众人甚是期待。

按照郭风的吩咐，张育学以河面为基准，测量了垂直五米的高度（郭风与学生之间的教学活动都用他习惯的国际单位，也在尝试做推广），在河堤之上做了标记，而后挖出一个平台。

这张育学乃是十名优秀的学生之一，自从他接触到物理以来，便着迷了，吃饭、走路时时刻刻在思考，经常不修边幅，其之好学，其之痴迷，令旁人感觉不可思议。

他身上曾发生过一件趣事，在卧牛城成为茶余饭后的谈资。有一天，张育学请朋友上酒楼喝酒，吃了一半，他突然想起了实验中的一个难题，连忙放下碗筷，朝门外跑去。

见到这种情形，他的朋友目瞪口呆，就连忙跟着撵了出来，还以为他这个“书呆子”朋友没钱要赖账呢！他追上张育学后，不高兴问道：

“你请我喝酒，为何不结账便跑？”

“我请你喝酒？我何时请你喝过酒？” 张育学惊奇地摊开双手道说。

在平台上安置好抽水机之后，张育学往抽水机活塞处倒了一小盆水，便开始上下摇动手柄，抽水机发出“吱吱呀呀”的声音，不一会儿工夫，水便抽了出来。

众人异常兴奋和惊奇，纷纷询问郭风。只有张育学皱着眉头，盯着抽水机沉思。郭风微笑不语，示意继续测量出十米的高度。

半晌，又抽出了水。十二米，抽出了水。十三米和十四米，还是抽出了水。

十五米，怎么抽也抽不出来。学生们轮番上阵，摇着抽水机的手柄，累得满头大汗，只听那水好像是快到出水口了，可是“咕噜”一声，就像人咽了气一样，又下去了。

与郭风猜想的差不多，这个星球的气压比地球的大气压要大四成左右，因其质量比地球也大。

“老师，乃是空气的原因吗？”张育学问道，其余众人停止了低声交谈，皆看着郭风。

“孺子可教也！”郭风赞许道，“此乃是空气形成的大气压的原因，抽水是靠抽掉水管里的空气，产生真空，外面的大气压强发生作用才能把水从管子里压上来。”

“离水面十四米高可抽出水，而十五米无法抽出水，乃是大气压与十四米多高水柱形成的压强相当，高度高了，大气压压不上来。具体多少，育学以后做精确的测量。”

郭风又取出一根一米长的玻璃管，一头用软木塞子封住，将其灌满水，然后竖直插在水中，玻璃管内的水一丝也没有流入河中。

“由于玻璃管的上端密封，没有气压，而玻璃管内的水因为大气压压着河面，故水不会流出。”

接着，他拉开软木塞子，玻璃管中的水如同空中的悬物断了线“哗”的一声，全部流入了河中。

“拉开木塞，玻璃管上端进入空气，上下两端的气压相等，水在重力的作用下便会下来。”

“既然如此大的压力，为何我等没有被压垮，反而行动自如？”有学生问道，这帮学生一个个善于思考，不懂便问。

“一般人的身体面积约两平方米，故身体表面昼夜不停地受着2万多千克的压力。每个人通过口鼻可以呼吸，体内不会形成真空，人体内外气压相等，故不会被大气压压垮掉……”郭风微笑着解释道。

“以海平面为基准，离海面越高之处，大气压越低，那么抽水机能抽出水的高度越低，这一点也待你等日后做实验，并记录数据。”

望着这些忙碌着做笔记和实验的学子们，郭风很是欣慰，他们也是郭风埋下的种子，很快就会在这个世界生根发芽，散枝蔓叶，开花结果，蝶使蜂媒，远播天下。

林祖恒，郭风钦定的十名尖子生之一，痴迷于数学。他身材纤瘦，眉清目秀，面色苍白如雪。平时沉默寡言，羞涩赧颜，但一碰到与数字相关的事情，极其从容淡定，有着与年纪极不相符的成熟。林祖恒不论干什么，脑子里总想数学题。有一次，父亲让他到街上去买东西。街上人欢马叫，沸沸扬扬，可他低着头思考着一道数学题，完全不在乎街道的嘈杂。

他身边没有带纸和笔，如何才能把这道题演算出来？就在他着急之际，突然，他发现前面有一块很像学堂教室里的小黑板，便立即跑近了黑板。从地上捡起一块硬土块，把这道题写在了黑板上，并开始演算起来。

此时，黑板向前移动了一点，林祖恒也跟着移动一点，却还继续写着。之后，那黑板移动越来越快，他再也跟不上了，这才不得不停下来认真观看。哎呀，原来不是黑板，而是一辆马车的后箱板。

回卧牛城月余后的某一日，秋日艳阳高照，郭风正在院内晒着太阳，思索着如何开创出新的能量攻击手段。

林祖恒兴冲冲的跑进了庭院，边跑边大声喊道：

“老师，老师，我证明了圆周率在3.141到3.142之间。”

他的叫喊声惊醒了在郭风不远处假寐晒太阳的小黑，小黑不满的鸣叫一声，扇动几下翅膀，掀起了一股巨大的旋风，迎面直向林祖恒。林祖恒被突起的大风刮得措手不及，“啪”得一声摔在了地上。

看着狼狈爬起的林祖恒，小黑得意的鸣叫几声，翅膀张开作出扇动的动作。郭风笑骂一声：

“小黑，你又调皮了！”

小黑低鸣一声，眼神挑衅地看了看林祖恒，然后一摇一摆地走开了。郭风看着拍打衣裳上尘土的林祖恒道：

“祖恒，没摔伤吧？”

林祖恒躬身作揖行师礼道：

“没事！没事！”

“你是如何证明圆周率的？说来听听！”郭风轻轻颔首道。

一听到“圆周率”，林祖恒两眼发光，脸蛋通红，他嘿嘿一笑到道：

“老师，学生用的是笨办法，先在地上画了一个半径为一米的圆，而后用一根绳子沿圆的周长摆放一圈，测量出绳子的长度，最后用绳子的长度除以二便得出了圆周率。”

郭风惊讶的看着他，这家伙有想法，想当初老师教了他们圆周率之后，没有学生去质疑或想办法证明圆周率的大小，一切是认为理所当然。

赞许的点点头，郭风鼓励道：

“很好！敢于怀疑前人，勇于动手证明，是做学问必备的精神。”

“老师给你讲一个故事，圆周率又叫祖率。很久以前一位伟大的数学家将圆周率精确计算到了3.，于是，他将圆周率定在3.到3.这‘上下二限’之间。”

“这是一个巨大的进步，很古时候，人称‘径一周三’，即圆周率为三，之后有人精确到3.1547，随后一个叫张衡的大数学家精确到了3.1466，再后来另一个数学家刘徽，他认为最精确的应是3.144。科学是一代又一代人站在前人的肩膀之上发展起来的。”

“老师，祖冲之前辈用什么方法计算出如此精确的圆周率的？”林祖恒眼冒星星，好奇的问道。

“祖冲之采用的是几何法，他利用古人提出的‘割圆术’理论，他在地上画了一个直径为一丈的大圆，将圆割成六等分，然后再依次内接正12边形、正24边形、正48边形……每一次，他都按勾股定理摆出乘方、开方等式，一一求出多边形的边长和周长。”

“他夜以继日地分割着圆，计算着。这天，他割到第四次，圆周已被分为九十六份，求学问真乃如同攀险峰，愈登愈难。当年的数学家刘徽就是此止步于此，其将得到的3.14定为最精准的数据。”

“祖冲之看着地上那个大圆，那内接的九十六边形，与圆都快接近于重合了。能算到这一步已着实不易，但祖冲之没有放弃，继续行。”

“如此，就这样不知又过了多少天，只知花开花落，月缺月圆，祖冲之将地上那个大圆直割到两万四千五百七十六份，这时的圆周率已经精确到了3.。”

“此刻，祖冲之知道这样不断割下去，内接多边形的周长还会增加，更接近于圆周，但这已到了小数点后第8位，再增加也不会超过0.00000001丈，所以圆周率必然是3.是再3.之间，于是，祖冲之就把圆周率定在这“上下二限”之间。”

林祖恒听着，崇拜的两眼冒光，恨不得立刻见到这个伟大的数学家，顶礼膜拜一番。祖冲之的“割圆法”令他茅塞顿开，犹如醍醐灌顶。

他呆坐在院内，良久大叫一声：

“老师，学生验算去了。”

林祖恒激动之下也没朝郭风行礼，急匆匆夺门而出。郭风见他如此，也不在意，微笑着摇摇头，割圆术的计算相当繁复，在祖冲之一千多年后有了分析法，用无穷乘积式等方式将圆周率的值突破一百位小数大关，而在计算机时代，圆周率已经到小数点后几十万亿位了。

以后待林祖恒有一定的数学基础后再教他，郭风想道，他继续研究攻伐之法。

且说林祖恒边走边寻思：祖冲之画了个一丈的圆，我便画一直径十米的圆，且将其半径设为单位一。

他不愧为数学的天才，直径越大的圆越便于分割，精度也越精确。半径不管是多少，假设其为单位一，如此便于计算。缘由圆周率与圆的大小无关，其是一个常量而已。

林祖恒回到家，招来几个侍从协助。一个偌大的庭院内，一众人在忙碌着。庭院的中央位置垂直打入了一个铁柱，深达数米。铁柱上套着一个铁环，铁环连着一根五米长的铁臂,铁臂的一头固定着一个硕大的铁钉。

数人推着铁钉缓缓沿铁柱运动，庭院的地砖上留下了一个深深的痕迹，一个巨大圆完成了。而后又以圆上任意一点为圆心，以同等的圆的半径为半径画弧，与圆相交两点，该两点与之前一点皆为圆之六分点。

连接其中相邻两个点形成一条线段，接着作该线段的垂直平分线，垂直平分线与圆相交两个点，将离线段较近的那个交点与线段的一个端点连接，得出一条十二分线段……

而后，二十四分，四十八分……

如此循环分割下去……