回到怀德坊，刘磊刘淼在院门口玩，见陈睿回来了，扯着嗓子往里面喊：“娘！睿哥哥回来了！”
陈睿刚迈进门槛，就见陈东坐在堂屋的八仙桌边，手里捏着个饼子，面前摊着几张画得密密麻麻的图纸。
听见动静，他慌忙站起来，把窝头往嘴里塞了半截，含糊道：“郎君回来了。”
陈睿洗了手坐下，笑道：“这几天不见，你倒是把自己埋在纸里了。”
陈东咽下嘴里的吃食，挠着后脑勺苦笑：“可不是嘛。我爹说，郎君教的计时器要是做出来，比漏刻准，比日晷方便，能有大用，还能赚钱，就非逼着我琢磨。您看这图。”
他指着图纸上的圆圈，“大小总不对，要么转得飞快，不到午时就走完了十二个时辰，要么就慢得像蜗牛爬，傍晚了才走到未时。”
陈睿拿起图纸细看，忍不住乐了。陈东他爹根据上次的想法想做发条计时器，齿轮的齿距、模数都没算准，能走准才怪，主要是自己关键的东西没有说清楚。
他放下图纸，舀了碗热汤推过去：“先吃饭，这事儿急不得。你爹想法是好的，但步子迈大了容易扯着。发条计时器太精巧，有些原理需要明白才行。咱们先从简单的来——做个挂钟。”
“挂钟？”陈东眨眨眼，“是啥？”
“嗯你就把它想成挂在墙上的日晷。”陈睿拿起筷子，边吃边说，“咱们先不用发条，用重锤。你想啊，一根绳子吊着个铁块，让它往下坠，带动齿轮转，这不就有动力了？再在齿轮上装个指针，配上标着时辰的圆盘，不就知道时间了？”
陈东：“用铁块坠着？这可比发条简单多了！可……可怎么让它走得匀呢？”
“你看。”陈睿拿出一根线，拴了个铁块，一端系在木架子上。
他轻轻一推，铁块便左右摆动起来，幅度渐渐变小，却每一次往返都像踩着同样的节拍。“数数，它摆十次用多久。”
陈东掐着手指头数，等香炉摆完十次，陈睿道：“大约十息。再摆十次试试。”
陈东又数了一回，果然还是十息上下。他眼睛瞪圆了：“怪了！摆幅都变小了，咋时间差不多？”
“这就是钟摆的‘等时性’。”陈睿指着摆动的香炉，“只要摆长不变，不管摆幅是大是小，每摆一次的时间都一样。就像人走路，迈大步也好，迈小步也罢，只要步频不变，走得就匀。”
他取来纸笔，画了个倒悬的钟摆：“这摆杆越长，摆得越慢；越短，摆得越快。”
他又在纸上画了个简单的示意图：一个边缘带齿的大齿轮上，一左一右两个卡子似的物件，旁边又画了个带锯齿的圆盘：“这叫‘擒纵叉’，轮齿得做得均匀，叉臂一左一右地绊着它，转一下，卡一下，速度就稳住了。 ”
“把摆杆和擒纵叉连在一根轴上。”陈睿画了个联动的机关，“钟摆往左摆，叉臂就往右卡，挡住擒纵轮的齿；摆到最左往回摆时，叉臂松开，轮齿转半格；摆到最右时，另一头叉臂再卡住轮齿。就这么一下一下，逼着齿轮按钟摆的节奏走，想快都快不了。”
陈东摸着下巴琢磨：“也就是说，钟摆是定调子的，齿轮组跟着调子走？”
“正是。摆锤得重点，铜的、铅的都行，能让摆动更稳。摆杆用硬木，对了，摆锤底下钻个小孔，穿根细铁丝，底下坠个小铜片——要是走快了，就把铜片往下挪点，增加摆长；走慢了往上挪，缩短摆长，这样就能调准了。”
陈东听得手痒，掏出炭笔在纸上盖上画起来。
“别急。”见陈睿又捡起块小石子系在线上，“你再看，这摆要是歪了会咋样？”
“钟摆必须挂正，跟地面垂直，不然摆不了几下就停，还会跑偏。装的时候找根铅垂线对着，保证摆杆直上直下。”
陈东连连点头，把这话记在心里，不一会儿问题又来了：“对了郎君，这摆来回晃，时间久了会不会停？”
陈睿又画了个图：“自然会停，时间久了就是摆幅会越来越小。所以得让齿轮组捎带着给它点劲——在擒纵轮上留个小凸起，摆到最左时，凸起轻轻撞一下摆杆，给它添点力，就能一直摆下去了。”
“不过光有这些还不够，咱们得把时间算得更细些——一个时辰太长，拆成‘小时’，一个时辰是两小时，一天就是二十四小时；一小时再分成六十分，一分又分成六十秒。这样计时才叫精确。比如匠人上工说卯时三刻，不如说早上七时半来得明白，误差能小到一眨眼的工夫。”
“二十四小时？分和秒？”陈东皱着眉重复，这些词听着新鲜，“就是把一天切成二十四个小块，每个小块再切成六十个更小的，再往下还能切？”
“差不多这意思。”陈睿在纸上画了个圆圈，分成十二个大格，每个大格里又画了五个小格。
“你看这时辰盘，外圈标‘1’到‘12’对应小时，每个大格是一小时，下面的小格是十二分钟，再细些就得靠指针了。最短的针指小时，中等的指分钟，最细的指秒。秒针转一圈是一分钟，分针转一圈是一小时，时针转一圈是十二小时，这样一天下来，时针正好转两圈。”
陈东拿起铅笔就要改图纸，笔尖刚碰到纸又停住了：“那齿轮得怎么配，才能让指针转得正好？上次单个齿轮转得要么快要么慢，看得人眼晕。”
“不用单个齿轮死磕，咱们用齿轮组。”
陈睿拿起纸笔边写边解释，“几组齿轮咬合着转，既能调速，又能省力。就像水车的轮轴套着大小齿轮，大轮带小轮转得快，小轮带大轮转得慢，组在一起就能把速度调得刚刚好。”
他在纸上画了串咬合的齿轮，从左到右依次标上“主动轮”“从动轮”，最右边的齿轮旁画了根细长的指针：“重锤坠下来带动第一个主动轮，主动轮再带动旁边的从动轮，从动轮轴上再套个小主动轮，去带动下一个从动轮……这样一组组传下去，既能把速度放慢，又能让力道匀匀当当的。
关键是算准‘齿数比’——主动轮的齿数除以从动轮的齿数，就是它们的转速比。”
陈东盯着图纸上的齿轮组，手指在纸面上来回点着：“那要让秒针转六十圈、分针才转一圈，得用多少齿的齿轮？”
“这就得细算了。“要让秒针转六十圈、分针转一圈，总传动比得是六十比一。要是用单个齿轮，主动轮十二齿，从动轮就得七百二十齿，那轮子得做得跟磨盘似的，工坊根本做不了这么多齿，就算做出来也容易歪。”
陈东跟着拨了几下算盘，眉头越皱越紧：“七百二十齿？那得多大个轮子。”
“所以得拆成几组小齿轮。”陈睿在纸上画了两组齿轮，“第一组用十二齿的主动轮带动七十二齿的从动轮，12除以72等于六分之一，也就是说主动轮转六圈，从动轮才转一圈。这从动轮轴上再焊个十齿的小主动轮，去带动一百齿的从动轮，10除以100等于十分之一，主动轮转十圈，从动轮才转一圈。两组叠起来，六乘十等于六十，正好是六十比一——秒针转六十圈，分针就转一圈。”
陈东盯着图纸上的齿轮组，手指在齿数上点了又点：“十二带七十二，转六圈带一圈；再十带一百，转十圈带一圈——合起来秒针转六十圈，分针才转一圈！这样最大的齿轮也就一百齿，直径比碗口大不了多少，这个难度就不大了。”
“正是这个理。”陈睿又在分针轮旁边画了组齿轮，“那时针呢？得让分针转十二圈，时针转一圈，传动比是十二比一。咱们也用两组齿轮：分针轮轴上带个八齿的小主动轮，去咬九十六齿的过渡轮，8除以96等于十二分之一，也就是说分针轮转十二圈，过渡轮才转一圈。过渡轮再直接带动时针轴上的八齿齿轮，转速不变，这样时针就正好转一圈。”
陈东拿起铅笔，在图纸上一笔一划地改：秒针轴套着十二齿的主动轮，咬合七十二齿的从动轮，这从动轮的轴上焊着个十齿的小轮，正对着一百齿的分针轮；
分针轮的轴上伸出个八齿的小轮，咬着九十六齿的过渡轮，过渡轮则贴着时针轴上的八齿齿轮。
几个齿轮组叠起来，最大的一百齿齿轮也不过巴掌大小。
“齿轮的齿得做得讲究些。”陈睿指着图纸上的轮齿，“一边做得陡些，一边稍缓，陡的一侧传力，缓的一侧引导，这样卡起来才稳当，不会打滑。重锤用铁块；绳子得用浸过蜡的线，结实还耐磨。钟壳上开三个小窗口，分别露着时、分、秒的刻度，再装个小把手，重锤坠到底了就能摇上来。这个到时候连上发条也行，更方便。”
图纸上，挂钟的轮廓渐渐清晰：一个方方正正的木壳，正面嵌着圆形的刻度盘，“1”到“12”的数字用墨笔写得工工整整，每个数字间画着五个小刻度；壳子里面，三组齿轮咬合得严丝合缝，像一串互相牵扯的小轮子，重锤的力道顺着齿轮组传到三根指针上——最细的秒针轻快地跳动，中等的分针稳步挪动，最短的时针则慢悠悠地转着，被擒纵机构卡着，一步都错不了。
“懂了！”陈东放下铅笔，捧着图纸笑得合不拢嘴，满手碳笔灰，“这齿轮组真妙！不用瞎琢磨单个齿轮的大小，拆成几组串起来，快慢全由咱们说了算！”
陈睿看着他兴奋的样子，也笑了：“做好了先叫我看看，齿轮咬合不能太松也不能太紧，擒纵叉的角度得调准，不然秒针会晃。对了，刻度盘上除了数字，再用朱砂画几条长线，标上‘子、丑、寅、卯’，看时辰也方便。”
“哎！好！”陈东把图纸小心翼翼地折成起来，揣进怀里贴身的地方，在他眼里那不是几张纸，而是个稀世珍宝。
他抓起桌上的饼子往嘴里塞，含糊道：“那我这就回去跟我爹说，争取尽快做出个样品来！”