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第七十八章幾何測量



“扶着,别動…”沈敏一邊對着前方扛着木頭尖端的齊彥河吩咐着,一邊小心翼翼的用手上類似于十字架的直角儀器觀測着遠處山頂的角度。在他旁邊還站在七、八人拿着紙張記錄着他報出的角度。

沈敏一手扶着直角儀的一端,一邊轉頭對着旁邊一位身穿半舊不新的白色布袍的讀書人熱情的說道“董大郎,你也來觀測一下,看看我報的這個角度對不對。”

這位年紀比沈敏稍長的讀書人也不推遲,他一邊眼睛發亮的走上前接過儀器,一邊口中說道“我倒是在《夢溪筆談》中看到過一個故事,沈學士曾經用一張弩測出了星辰之間的角度,沒想到三郎你居然把弩簡化成了這樣的儀器,還用來測量山頂和觀察人視線夾角的角度。不過這樣真的可以測算出山的高度嗎?”

“等董大郎觀測完畢,你們也一個個輪流上前去觀測一次。”沈敏先是吩咐了周邊的親随之後,便對着董先回答道“豈止能夠計算出山的高度,根據我們之前測量的那個角度,加上這兩個觀測點之間的距離,先計算出兩次觀測的三角形的内角度數,然後是一條直角邊的距離,我們就能計算出任一三角形邊長的的長度…”

觀測完畢的董先立刻把手中的直角儀交給了别人,然後走到了沈敏身邊熱情的問道“三郎說可以計算出任一三角形的邊長,這是什麽原理?”

沈敏拔出了腰間的一把短刀,到邊上的樹上砍下了一根合适的樹枝,然後削去枝葉和一端,做了一隻簡易的尖頭木棍,這才走到一側的平地上邊畫邊說道“哪,我先給你證明一下,任一三角形的内角和都是180度…”

這是一個相當簡單的幾何入門問題,對于經常自己研究數學和幫助村中農戶計算土地面積的董先來說,幾乎是一點就透了。

沈敏很快又說道“任一三角形内角和恒定爲180度,那麽我們就可以把那座豎立在地面上的山峰當做垂直于地面的一條直角邊,而我們之前兩次觀測的角度,其實就是兩個同邊直角三角形的兩個内角。

以180度減去直角90度和我們觀測出的角度,那麽我們也就得到了這兩個直角三角形三個内角的度數。我們想要知道山的高度,和我們觀測時同山的距離,其實就是在求這兩條直角邊。

那麽勾三股四弦五這個定理你應該知道吧?…”

沈敏深入淺出的把直角三角形的邊長定理又複述了一邊,然後又講了點最爲簡單的三角函數。接着把兩個直角三角形的邊長計算變成了二元一次方程式,把剛剛兩個觀測點實際量的長度帶入進去之後,很快就把遠處被觀測山峰的高度和遠近距離計算了出來。

雖然沈敏已經講的非常深入淺出了,但在場的幾人中能聽懂的還不到一半。不過讓沈敏有些興奮的是,并沒有接受過基礎代數和幾何教育的董先,居然是這幾人中的一個。這種出色的數學天賦,是他這一路上遇到的讀書人中僅有的一位。

在沈敏、董先邊上,如同聽天書一般的曹樂真,不無嫉妒的看了一眼董先這位鄉下教書先生。饒州府因爲土壤肥沃,因此物産較爲豐饒,加上商旅雲集于此,因此這一府的經濟此時比江南地方還好上一些,于是家境稍好一些的農戶都會挑一兩個子弟讀書。

董先正是這樣被家中挑選出來讀書的一人,雖然他小時也算聰慧,但他的父母可沒有洪士良的本事,能夠花錢延請名師教導他,因此大多靠自學的他連個解試都中不了,隻能在村子裏教授蒙童爲生。

不過他在數學上的天賦,可比解讀經義的天賦要好的多,因此常常被鄉裏請去丈量田地,久而久之倒是培養出了對于數學方面的愛好。隻是這種測量土地面積的才能到底不登大雅之堂,而且依靠自學的他還達不到沈括的水準,于是名聲也隻能傳播于鄉裏罷了。

如果不是沈敏四處走訪鄉裏了解當地的社會狀況,董先還真沒想過,這數學還能變得這麽有趣和深奧。

至于看着兩人言談甚歡,而心生嫉妒的曹樂真,則是樂平縣人。曹家雖然在樂平算是大戶,但也不過是區區一民戶罷了,在洪氏這樣的書香門第面前,還是不值一提的。

不過,在洪氏沒有發迹之前,兩家的關系卻是相當密切的。哪怕現在洪氏已經搬到了鄱陽城,雙方家族還是有着相當的往來的。曹家其實一直想要借助這樣的關系,也給本家培養出幾名讀書人出來的。

隻是洪氏發迹後一直在外仕官,連鄱陽城都很少回來。就算曹家想要弄幾名子弟在洪氏家學求學,都沒有這個機會。直到這次洪皓去世,洪家仕官的三兄弟回鄉守孝,曹家方才覺得這是個好機會,派出了曹樂真等幾位族人過來幫忙,順便也是有意給洪氏挑一挑,哪位子弟能夠被洪氏家學收入門下讀書。

曹樂真在族内屬于旁枝,雖然被選上前來幫忙,可依然被排斥的發往了外院,連洪氏本家的人都碰不到,直到沈敏突然出現在外院。

一開始還有外院的洪氏族人以爲,這位是被内院本家趕出來的,還想着去指使欺負一下。不過很快沈敏就狠狠的教訓了兩個不開眼的洪氏族人,并勒令其中一名挑事的主謀滾出了洪宅,而洪家長房的兩位公子還出來支持了這位沈三郎,這才讓外院的人都老實了下來。

曹樂真找人打聽了這位沈三郎的來曆,才發覺人家根底确實深厚。他們這些曹家人隻不過想要進洪氏家學學習,并沒有什麽奢望成爲洪氏三兄弟的門生弟子,指的是洪适、洪遵、洪邁三位中了進士的兄弟。

然而這位沈三郎卻已經是洪遵的門生了,和他們這些鄉黨和普通的洪氏族人相比,自然是門生弟子更爲親近了,也難怪兩位長房公子出來爲他撐腰。

之後這位沈三郎出色的組織才能和大方的手筆,再一次讓曹樂真意識到,與其等待洪氏家人的賞識,倒不如獲得這位沈三郎的賞識,也許更能達成他的心願。

隻是,越是向這位沈三郎靠近,曹樂真就發覺這位比自己還要年輕的洪氏門生,頗有深不可測的才能。讓他覺得,其實求一個洪氏家學的讀書名額,還不如跟在這位沈三郎身邊有前途。畢竟這位偶爾展現出來的才能,可比那些經書更适合讓人出人頭地。

唯一遺憾的是,原本還覺得自己學問還不錯的曹樂真,站在了這位沈三郎的面前,就好像是一個才開蒙的學童,不管什麽事都要先向對方請教一二,方才能夠更好的完成對方交代的任務,這樣的情形就讓他有些如履薄冰的感覺了。

于是在董先冒出來之後,看到這位鄉村的教書先生如此得到沈三郎的看重,也不由讓他開始擔憂自己的地位不保,被董大郎搶了自己的位置去。

不過和見機及快,跟了沈敏兩天就想要追随沈敏的曹樂真不同,雖然董先很是仰慕沈敏顯現出來的學問,可是他還是婉拒了沈敏邀請他前往臨安研究數學的邀約。

董先感激的對沈敏拱手行禮後說道“某确實對于子義所言的幾何學問極感興趣,但家中還有寡母妻子,某要是跟着三郎去了臨安,家中就沒人照顧了。

再說了,數學不過是某之愛好,這門學問并不能經世濟國,哪怕學的再精,也不過是吏才而已。某家中尚有數頃薄田可維持生計,又何必去臨安城浪費時間,還是過現在這樣的悠閑日子最适合不過了。

隻是,某還想請教三郎一聲,這幾何的學問究竟出自何處,能否讓某抄錄一份,以做研究呢?”

沈敏一時也是無語,不過他很快就恢複了過來,對着董先說道“數學是一切真理的基礎,絕不是一門無用的學問。也罷,現在我自己也沒有在臨安城安頓下來,這事我們來日再說。至于幾何的學問來自于極西之地,是一位叫歐幾裏得的學者奠定的基礎,他的著作叫做《幾何原本》…”

“沈家三郎,洪二老爺正在找你,你趕緊回大宅一趟吧。”一名洪家家仆隔着一片水塘遠遠的向他們這邊喊道。




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