Глава 499. Шэн, доу и весы
Чтобы изготовить весы, необходимо было первым делом установить стандарт веса. Раньше у Ло Чуна не было подходящего материала для создания набора эталонных гирь, но теперь всё изменилось — в его руках оказался целый мешочек золота.
Этот мешочек с золотым песком принесли соплеменники ещё на стыке зимы и весны, когда Ло Чун водил их в Уся усмирять воды. Тогда люди просто собирали его в отмелях ниже по течению реки, и кто бы мог подумать, что сейчас находка окажется столь полезной.
Преимущество использования золота для изготовления разновесов заключалось в его износостойкости. Другие металлы, такие как бронза или сталь, легко ржавеют, что со временем неизбежно меняет вес гири. Золото же является одним из самых химически стабильных цветных металлов; оно почти не вступает в реакции с обычными веществами. Именно на это свойство опирался Ло Чун, решив сделать гири золотыми.
Первым делом он соорудил простейшие рычажные весы. Затем, используя принятые в Племени Хань стандарты длины, изготовил керамический мерный стакан с делениями для измерения объёма воды. Напоследок, основываясь на соотношении объёма и веса чистой воды при комнатной температуре, он определил массу воды для различных объёмов.
На одну чашу весов Ло Чун наливал отмеренное количество воды, а на другую постепенно подсыпал золотой песок, пока не достигалось равновесие. После этого соответствующая порция песка переплавлялась в слиток. Так был создан набор гирь-разновесов стандартного веса.
Имея на руках эти золотые эталоны, можно было приступать к изготовлению инструментов для взвешивания.
Создание весов само по себе было непростой задачей. В целом весы можно разделить на два основных типа: равноплечные и пружинные (или тензометрические). Пружинные весы, где для отображения веса используются циферблат со стрелкой или шкала, имеют множество разновидностей, и современные электронные весы также относятся к этому типу.
Хотя пружинные весы проще в эксплуатации и считывании показаний, их производство обходится дорого. Но что важнее — Ло Чун не знал до конца всех технических принципов их работы. Он никогда не изучал это глубоко, а потому решил изготовить самый примитивный вид — ручной безмен.
Техническая сложность этого устройства невелика, и любой, кто знаком с правилом рычага, поймёт суть. Комбинация коромысла и передвижной гири работает по принципу: при неизменной точке опоры, чем длиннее плечо силы, тем меньше требуется усилий. Понимая это, изготовить такой прибор при нынешнем уровне развития Племени Хань не составляло труда.
Сначала нужно было подготовить само коромысло — стержень из твёрдой древесины. Материал должен был быть максимально прочным, чтобы стержень не деформировался под нагрузкой; в противном случае после долгого использования он бы согнулся, и точность бы исчезла. В поисках подходящего дерева Ло Чун руководствовался принципом: «лучше сломаться, чем согнуться».
Сам Ло Чун не имел большого опыта, поэтому в качестве эксперимента выбрал три вида древесины: кедр, дуб и шипы дерева-людоеда. Он изготовил по несколько заготовок из каждого материала, чтобы позже сравнить их в деле и выбрать лучший.
Коромысло выточили в форме гладкого тонкого цилиндра, после чего пришло время сверлить отверстия. Оба конца стержня Ло Чун распорядился оковать медью, чтобы дерево не трескалось и не истиралось. Затем установили бронзовый крюк и прямоугольное кольцо для удержания весов. Ко всем этим деталям прикрепили прочные шнуры, а в качестве противовеса подвесили чугунную гирю весом в один цзинь.
Когда подготовка была завершена, наступил самый ответственный этап — нанесение шкалы делений.
Впрочем, и это оказалось довольно просто. Сначала на крюк (или в чашу весов на грузовом конце) помещали эталонную гирю. Затем передвижную гирю-противовес на коромысле смещали вправо до тех пор, пока не достигалось равновесие. В этой точке ставили метку — она соответствовала весу в один цзинь. После этого вес на чаше увеличивали до двадцати цзиней и снова сдвигали гирю-противовес наружу до баланса, ставя метку двадцати цзиней.
Нанеся эти две отметки, Ло Чун с помощью циркуля и линейки разделил отрезок между ними на девятнадцать равных частей, каждая из которых представляла один цзинь. Что касается расстояния от отметки в один цзинь до нулевой точки, его вычислили, просто отмерив назад отрезок, равный длине одного цзиня на шкале.
Разметив основные деления, он разделил каждый цзинь ещё на десять равных частей. Каждая такая часть представляла один лян. В качестве системы исчисления Ло Чун выбрал привычную ему десятичную — она значительно упрощала расчёты.
Однако на этом работа не закончилась. Поскольку гирю-противовес постоянно двигали по коромыслу, нарисованная шкала быстро бы стёрлась. Чтобы предотвратить это, Ло Чун применил метод древних мастеров — вбивание медных гвоздиков в качестве меток.
Эта технология в Племени Хань уже была освоена благодаря методу волочения проволоки. Медный прут вытягивали в тонкую проволоку диаметром около миллиметра. Затем маленьким ручным сверлом в местах делений на коромысле проделывали отверстия, вставляли туда смазанную клеем проволоку, срезали лишнее и расплющивали концы обухом ножа, сравнивая их с поверхностью дерева.
Так был готов первый ручной безмен с минимальным шагом в один лян (50 граммов) и максимальным пределом взвешивания в десять килограммов (20 цзиней).
После создания первого образца можно было массово копировать новые весы, опираясь на установленные стандарты. Впрочем, пока в подобных инструментах не было массовой нужды, ведь частная торговля всё ещё была в зачаточном состоянии. На данном этапе Племя Хань больше нуждалось в крупных казённых весах.
Они требовались для взвешивания грузов весом более ста цзиней, что было необходимо при сборе налогов или учёте складских запасов.
Но и это было лишь верхушкой айсберга. Большие весы были нужны, но они не являлись самым важным инструментом, так как единицы измерения при сборе продовольственного налога должны основываться на объёме, а не на весе.
Ло Чун вводил это правило, чтобы исключить мошенничество при сдаче налога. Свежесобранное зерно всегда влажное и весит как минимум вдвое больше, чем просушенное. Если кто-то решит сдать урожай сразу после жатвы, не просушив его, то львиную долю веса будет составлять вода.
И проблема была не только в уклонении от налогов. Зерно с высоким содержанием влаги попросту не может храниться на складах. Если засыпать влажное зерно в закрома, оно очень быстро заплесневеет и сгниёт, погубив при этом и все соседние запасы. Для продовольственной безопасности Племени Хань это стало бы настоящей трагедией.
Поэтому впредь зерновой налог решили собирать по объёму. Независимо от того, сушил ли его простолюдин или нет, чиновники, отвечающие за амбары, должны будут просушить его ещё раз, чтобы гарантировать сохранность запасов.
Соответственно, инструментами для измерения объёма стали шэн и доу. Один шэн равнялся одной тысяче кубических сантиметров, а один доу — ста двадцати пяти шэнам, или восемнадцати кубометрам.
Форму доу Ло Чун разработал в виде усечённой пирамиды, состоящей из четырёх трапециевидных досок. Широкая часть была обращена вверх, а узкая — вниз. В нижнем малом отверстии устанавливалась выдвижная железная заслонка, а вся конструкция крепилась на специальной деревянной раме.
При измерении зерна нижнюю заслонку плотно закрывали и засыпали зерно сверху. Когда доу наполнялся, снизу подставляли мешок и выдвигали заслонку — зерно само ссыпалось внутрь. Таким образом, этот доу можно было использовать и как огромную воронку.
Решив вопросы с расчётом веса и объёма, Ло Чун столкнулся с необходимостью накопления валютных резервов. Но оставалась ещё одна, куда более важная проблема — оценка стоимости товаров. Установление цен — это масштабный социальный вопрос, и любая ошибка могла затормозить будущее развитие. Ло Чун, не смея проявлять небрежность, начал ломать голову над тем, как определить цены, с какими трудностями придётся столкнуться и как их преодолеть.