也就是说，你不必把每一个支持力，张力，约束反力都算出来。
只要选对描述系统自由度的广义坐标，把动能T和势能V写出来，再把非保守外力写成广义力，方程会自动生成。
这不是力消失了。
力还在那里，风还会推防雨布，绳子还会拉钢筋，支点还会磨损，水桶还会晃。
但分析力学告诉他，你不必用最笨的方式追着每一个约束力跑。
你可以先问一个更高层的问题。
这个系统真正的自由度是什么？
江临把这句话抄下来，像握住了一把刀。
他盯着自己的风力提水设备草图，重新开始看。
这个系统确实很脏，有摩擦，有乱流，有冲击。
不能幻想一个方程五分钟给出最终答案。
但如果先创建一个理想模型呢？
假设尼龙绳始终绷紧，假设钢筋刚性足够，假设支点暂时不滑，假设水桶不撞岩壁……
整个系统的主运动，至少可以先由迎风杆的倾角θ来描述。
θ确定了，绳长、杠杆、水桶高度就全确定了。
然后，他写动能和势能。
风和摩擦不是保守力，所以他用上了带广义非保守力的拉格朗日方程形式。
江临盯着右边那个Q。
它提醒着拉格朗日不是魔法，脏东西没有凭空消失，只是被更好地收纳了。
推导并不漂亮，但顺畅得多。
那些让他头疼的支点反力，绳端约束力全都不见了。
推到最后，他得到了一条粗糙的一自由度运动方程。
这方程没有给他最终答案，却清淅地告诉他该改哪里。
升程不够可能是杠杆力臂比不对，激活困难可能是转动惯量过大，运动狂躁是阻尼不足。
江临看着那条方程，头皮还是有些发麻。
不过拉格朗日方程虽然没有替他造出提水机，却也替他找到了提水机的骨架。
这一刻，江临第一次在理论力学里感到一种近乎冒犯的震撼。
不是因为它神奇到无所不能。
而是因为它明明承认现实复杂，却依然能从复杂里抽出自由度。
牛顿力学象在写机器码。
你必须亲自管理每一个寄存器，每一次跳转，每一条指令。
你要算每一根绳子的张力，每一块石头的摩擦，每一个支点的反作用。
拉格朗日力学则更象高级语言。
你写系统的自由度，写动能，写势能，写非保守广义力，然后让方程替你生成底层运动。
这个编译器，就是拉格朗日方程。
但江临没有忘记加一句。
【编译器不是神。】
【垃圾模型输入，只会得到垃圾结果。】
接下来的半个月，江临一边学分析力学，一边做风力提水设备。
白天，他在废墟里砸钢筋，搬石块，削限位槽，用红泥和碎石压实底座。
晚上，他在露营灯下啃《理论力学》里那些更冷更高的词。
广义坐标，广义速度，广义力，虚位移……
理论力学不再高高在上，和一台丑陋的提水机牢牢绑在了一起。
第一版设备，失败得毫不意外。
风灌满防雨布，迎风杆猛地后倾，尼龙绳瞬间绷直，杠杆抬起水桶。
水桶确实上升了。
可上升不到一半，风力一弱，绳子突然松弛。
下一阵风再来时，绳子猛地绷紧，整个系统发出一声让人牙酸的撞击。
水桶砸在岩壁边缘，半桶水全洒了不说，桶还被砸出了一个凹坑。
江临站在旁边，脸色很难看。
但还是不忘记录。
【第一版失败。】
【问题：绳索松弛导致冲击，回落速度过大，阻尼不足。】
第二版，他加了配重。
配重让水桶回落不再那么凶，系统有了更稳定的往复趋势。
但新问题来了。
激活困难。
风小的时候，配重和水桶形成的等效惯量太大，防雨布被吹得哗哗响，设备却只是象一头倔驴一样抖。
又记录。
【第二版失败一半。】
【问题：激活风速提高，低风状态下无效。】
第三版，他调整杠杆支点位置。
把力臂比改小一点，牺牲一部分升程，换取更容易激活。
这一次，水桶能被拉起来了。