爲了準確測量星象、方位和時間，以便教徒能夠在準確時間對準確的方向朝拜。花拉子密拓展了流傳數百年的星象範疇。
爲了觀測星空，花拉子密還發明瞭象限儀，併發明瞭計算星象的正弦數、餘弦數。
在此理論基礎上製造出的投石機，體積更大，射程更遠，投射更精準。
孫富從小就擅長製造各種盜墓工具，對各種匠器巧物愛不釋手。成爲大財主之後，興趣不減，依然四處蒐羅各種器械製造的設計圖紙。
當年，白復等人從隱太子府邸‘轉輪藏’中找到了數卷花拉子密的羊皮卷，其中一卷就是關於器械製造的。
作爲協助波斯公主尋寶的報酬，波尼阿蒂允許孫氏兄弟將這一卷謄寫複製，並幫其將卷中的波斯文翻譯成漢文。
來到李光弼軍中，這些攻城器械的圖紙頓時有了用武之地。孫富挑選了幾款適合太原城防禦的器械，命軍械所的木匠日夜趕工而成。
……
地道中神出鬼沒的唐軍，威力無比的投石機，讓燕軍衆將畏戰。
蔡希德對史思明道：“大帥，今日太原城堅箭利，倘若強攻，即使攻下太原，我軍損失也定然不小，不如圍城。
太原城孤懸中原，城外數百里範圍，皆在我燕軍控制之下，沒有任何援軍，也無任何城池可以給太原提供糧草補給。
城內不算百姓，光唐軍士兵近一萬人。每日人喫馬喂，消耗甚大。只要圍城足夠嚴密，總有其糧草耗盡的那一天。”
史思明聽從蔡希德建議，改變策略，依仗近十倍的兵力，將太原城死死圍住。
果然，過了沒多久，唐軍就撐不住了，只能靠樹皮草根度日。
蔡希德再獻一計，道：“大帥，李光弼也是契丹胡人，祖籍營州柳城。說起來，跟您和陛下還是老鄉。他沒有理由替李隆基這幫漢人效死賣命。
關城榆葉早疏黃，日暮雲沙古戰場。
表請回軍掩塵骨，莫教兵士哭龍荒。
——《從軍行七首》王昌齡
……
“堆土山！”
史思明氣急敗壞，再命數千將士出營，堆築土山。
修築土山攻城，是費時費力的笨辦法。但除此以外，再也沒有其他攻城之法了。
史思明設想，在城牆對面、弓箭射程之外，堆起一個比城牆更高的大土坡，在其上從容築起防禦盾牌。
工兵每日將遠城面的砂土挖起，填向近城面，同時派弓箭手居高壓制對面城上的箭手，配合巨盾掩護工兵，使土堆漸漸移向城牆。
以三軍之力，移動一個土堆的工程量，說大也不是很大，比雲梯之類的攻城法傷亡會小很多。
一旦土堆推到城牆處，就相當於是在城牆上搭了一個斜橋，破城就指日可待了。
魔高一尺，道高一丈。
只聽風聲呼嘯，太原城樓上高高拋出數塊巨石，砸向修築土山的燕軍工兵。太原附近盛產石料，這些巨石堅硬無比，棱角分明，砸到兵陣中，什麼巨盾都不管用。每一顆巨石拋出，都可砸死二三十名燕軍。
即使是溼牛皮包裹的衝車、木幔、帶有攻城槌的攻城車也承受不了巨石的攻擊，被砸得粉碎。
巨石一出，所向披靡。無論是攻城的燕軍，還是修築土山的工兵，被砸死的士卒佔軍陣的百分之二、三十。
燕軍傷亡慘重，無力再戰。
史思明只好鳴金收兵，命大軍退後，一直退到巨石射程之外，纔敢安營紮寨。
……
原來，在備戰的過程中，孫氏兄弟又帶領軍械所的木匠，製作了一種巨型投石機——大礮。這種投石機與中原的投石機頗爲不同。
投石機的設計圖紙乃是來自波斯智慧宮的首席長老——花拉子密。
史思明點頭，深以爲然。
誠如蔡希德所料，李光弼果然願意接洽。唐軍即刻派人與史思明交涉，商談投降的條件。
唐軍希望史思明率兵進入太原城，在城內歸降；而燕軍則希望李光弼率軍出城，在燕軍軍營繳械。
史思明一邊聽着雙方談判使者脣槍舌劍，一邊用手指不停捻動根根鼠須，灰中帶黃的眼珠骨碌碌轉動。
等唐軍使者離開，史思明召集衆將商量，看其中是否有詐。大家衆說紛紜，意見並不統一。
城中唐軍糧草不濟是事實。但李光弼素來狡猾，會不會有詐，大家皆說不好。
蔡希德在史思明耳畔低語幾句，史思明聽罷大喜。
將唐軍使者再次喚入帳內，史思明對唐軍使者道：“爲確保唐軍投降的誠意，燕軍會派一支百人小隊進入城中，監督唐軍銷燬投石機等大型守城器械。
守城器械銷燬完畢後，唐軍可留一半將士在城裏，另一半出城投降。
唐軍弓弩、馬匹需盡數繳納給燕軍，由出城投降的唐軍一併攜帶至燕軍營地。”
李光弼最終同意了史思明的苛刻條件，雙方很快就具體細節達成一致，並約定了唐軍出城投降的日期。
雙方談妥後，燕軍也放鬆了警惕。
到了約定的日子，太原城門大開。
一名素來審慎的燕軍將領帶着工兵百人進入城中，監督唐軍銷燬投石機等大型守城器械。
李光弼果然沒有食言，當着燕軍將士的面，命人將火油潑在城頭數十架巨型投石機——大礮的身上。火把一點，大礮熊熊燃燒，不到一炷香的功夫，化爲灰燼。
城頭上濃煙滾滾，城下燕軍諸將交頭接耳，頻頻點頭。
督查完畢，燕軍將領帶着工兵回營覆命。史思明這才深信不疑。
此時，李光弼將半數軍隊列陣於城樓上，派遣副將率領幾千人出城投降。唐軍將士牽着馬匹，馱着弓弩，排成縱隊，列陣進入燕軍軍營，繳械投降。
來到營地中央，唐軍將士放下武器財貨，將馬匹交給燕軍後，默默退後。
中央空地堆滿了唐軍的弓弩箭矢、刀槍劍戟。金銀財寶，布匹錦緞等財貨更是堆積如山。
整個燕軍軍營一片歡樂祥和，燕軍將士來到空地，興致勃勃圍觀受降儀式。
正當燕軍將士興高采烈地挑選戰利品時，只聽一聲轟然巨響，軍營中央的地面突然塌陷，圍觀的一千多名燕軍官兵瞬間被當場活埋。
燕軍將士目瞪口呆之際，投降唐軍趁亂混入燕軍軍營。唐軍士兵掏出藏在甲冑內的兵刃，逢人便砍，見帳篷便放火。
頃刻間，營帳火起，戰馬逃竄，燕軍軍營大亂。
見戰機出現，太原城樓上戰鼓隆隆，李光弼親自領兵出擊。
由於受降，燕軍營門洞開，門前鹿角、鐵蒺藜等防禦之物全部清除。李光弼手持長槊，一馬當先，率軍殺入燕軍陣營。
燕軍士卒準備不足，驚慌失措，四散奔逃。
……
原來，就在雙方談判的日子裏，孫氏兄弟帶人把地道挖到了燕軍大營下面，用木頭支撐。
受降儀式一開始，機關發動，地面崩塌，將燕軍士兵掩埋。
此戰唐軍大勝，斬殺並俘虜了上萬名燕軍士兵。
史思明中計，損兵折將，羞臊難當。整日一個人獨坐在大帳中，酗酒解悶。
史思明正不知如何向安祿山交待時，至德二載二月，洛陽送來八百里加急。
史思明打開軍報一看，倒吸一口涼氣！
“安祿山死了？！”