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龍騰世紀 第三節 科學萌芽 文 / 閃爍

    第三節科學萌芽

    「正因為要使用到水力,因此工廠僅能建造在河邊,而北方的河流稀少,且河水並不湍急,不適合建造這樣的工廠。我認為,要建造工廠,只能在南方!」

    聽完這個發明了紡紗機的學生所做的介紹,朱祁鈺也連連點頭。「這是一份很不錯的畢業論文,不過,大明需要的不僅僅是理論上的東西,我們更需要的是實際的行動。現在,我給你安排一個新的任務。明日,你去丁用那裡支取一筆路費,我再給你開張手諭,你去找於大人,到戶部要一份大明山川河流圖。今後半年,你必須要找到幾處適合建立這類工廠的地方,然後,提交一份報告給我,我再安排人員去建造工廠!」

    「謝陛下!」這名叫鄭夢秋的學生也很是興奮,他的發明不但得到了重視,而且皇帝還親自批准他去準備建造工廠的事情,見到自己努力一年多的成果就將轉變為現實的東西,他能不興奮嗎?只不過,鄭夢秋這個年輕人並不知道,數百年後,他發明的「鄭氏紡紗機」將被稱為打開了工業化革命大門的第一把鑰匙!而他也隨此被載入史冊,並且因此榮選大明帝國科學工程院第一批院士!

    「好了,上次有人提到過蒸汽的問題,我想看看是誰想到的!」

    「陛下,是我想到的!」

    朱祁鈺一見到此人,心裡一驚,竟然是一個女學生。「你叫什麼?」

    「陛下,學生叫段靈!」

    「好名字,確實很機靈!」朱祁鈺笑著點了點頭,這段靈長得雖然不是很漂亮,不過雙目之中透著一股靈氣,而且很有氣質,要用後來的話形容,就是那種成功女性的氣質。「說說你的想法,你是怎麼想到蒸汽的力量的?」

    「這……」段靈顯得有點尷尬,當她提出這個想法的時候,就連周圍的同學都在嘲笑她,「陛下,我只是偶爾見到,燒水的時候,水壺蓋被沖了起來,因此就在懷疑,是什麼力量讓壓緊了的水壺蓋子沖了起來呢?裡面除了水之外,還有什麼?後來我想到陛下曾經說過有什麼蒸汽,因此我就有了這樣的想法!」

    朱祁鈺點了點頭。「對,讓水壺蓋衝起來的就是蒸汽,也就是氣化之後的水。大家都知道,水可以凝結成冰,而且水還是越燒越少。其實,水出了我們常見的液體狀態與固體狀態之外,還有氣體狀態。這與我們以往所說的氣不一樣。我們周圍存在的是空氣,是一種混合氣體,而水蒸氣是一種單一氣體!」

    「陛下,那水怎麼會變成氣呢?這樣一來,水還存在嗎?」立即就有學生提問了。

    「那麼,我問大家,我們可以抓起一塊石頭!」朱祁鈺從地上揀起了一塊石頭,「這石頭是有一定形狀的,如果,我們抓起的是一把沙,那沙有形狀嗎?當然,我們能夠看到沙粒,如果沙粒再小一點,我們還能看見嗎?」

    眾學生都沉思了起來,不久,立即就有人說道:「陛下,這就是你曾經告訴我們的原子,分子吧?」

    「對,世間萬物都是由原子與分子組成的。這些小顆粒是我們無法用肉眼看到的,但是它們確實存在,而且就在我們周圍,甚至連我們自己,都是由原子與分子構成的!空氣是原子與分子,水也是由分子構成的!」

    「也就是說,水變成水汽之後,其實並沒有被破壞,只是被打散了?」

    「對,水在變成冰的時候,水分子都被固定了起來,不能自由活動。而水為什麼可以流動,也正是水分子可以自動運動,所以我們說水無定型。當水成為水汽之後,分子之間的空隙就更大,就如同你們坐得很今,而我與你們之間的間隔距離就要大得多一樣。這樣,水分子不但可以自由活動,還進入了空氣之中,所以,我們看不見水汽,只能在水汽從新凝結成水的時候,我們才能看見白色的水霧!」

    「陛下,那水汽有什麼力量能夠將水壺蓋子頂起來呢?」段靈此時也不再懷疑自己的猜測了。

    「這就要涉及到另外一個問題,能,或者說是能量!」朱祁鈺自己的知識其實是有限的,他能做的,只是將一些最基本的東西告訴這些對科學知識如癡如渴的學生。「我們平常吃飯,正是補充能量,不然餓了的時候,也不會感到手腳發軟,混身乏力。而能量是這個世界上除物質以外普遍存在的另外一樣東西,我們看不見,摸不著,卻能夠感受得到!比如,誰打了你們一拳,你們立即就能夠感受到一股巨大的力量襲來。而這也是能量的體現。除此之外,能量還有很多的表現方式。水蒸氣就是一種,當水汽受熱之後,體積就會膨脹,而這裡面就射擊到了內能與機械能兩個問題。內能也就是我們常說的熱,水蒸氣具備的就是這種能量,當水蒸氣只能向一個方向膨脹,就將推動壺蓋,此時內能就轉化為了機械能!」

    學生們是一頭霧水,而朱祁鈺能夠給他們解釋的卻並不多,畢竟朱祁鈺早就把高中學的那些知識給忘得差不多了,他能夠記起來的也僅僅是這些最為基礎的知識。至於內能是個什麼東西,機械能又是個什麼東西,他很難一時解釋清楚。不過,這些聰明的學生很快就幫助朱祁鈺解決了這個麻煩。

    「陛下,我認為機械能就應該是物體運動的能量。比如,匠人在建造房屋的時候,都會打下地基。而他們正是用巨大的石錘將木樁打入地下的,石錘落下時具有的就是機械能,是不是?」

    「對,就是這個意思。我們費很大的力氣把石錘提高,讓石錘具有了勢能,而石錘落下的時候,勢能轉變為了機械能。最後,正是機械能將木樁打入了地裡!」

    「那勢能又是什麼?」

    「這……勢能,其實就是大地引力產生的能量,所謂水往低處流,如果水是在一個碗裡的話,就絕對流不出來,可大地並不平,因此水就會在勢能的作用下,從高向低流!」朱祁鈺已經是滿頭大汗了,現在他具有的知識,在這幫學生面前已經感到很吃力了。「好了,很多東西,都需要你們自己去思考,自己去發現,自己去想像的。不要認為你們那些奇怪的想法都是錯的,往往最離奇的想法其實就是最偉大的發明!」

    學生們都有點興奮了,朱祁鈺作為他們的老師,真正給他們講課的時間卻不多。而每次,朱祁鈺都是用這種近似於聊天的方式來講課的,其效果要比以往那種刻板的學習好得多。這種啟髮式的知識傳遞有著很大的吸引力,特別是對這些年輕的學生來說,他們瞭解得越多,神秘的科學世界展現在他們面前的秘密就越多,也就越能夠吸引他們的注意力,引導他們前進!

    當朱祁鈺留下了讓學生們自由思考,自由討論之後,就逃一般的離開了學校。出門之後,他才想起還有一件事情沒有做,趕緊讓金英回去叫段靈來去他的新「皇宮」。朱祁鈺只知道蒸汽機的原理,可具體的設計他是一點都不清楚的,現在既然段靈已經想到了這一點,那就讓她去努力吧,如果最終能夠搞出蒸汽機來的話,那大明就將成為世界上最發達的國家了!

    「陛下!」雖然在同學們中間,段靈還算是膽子大的,不過在單獨面對朱祁鈺的時候,她就顯得有點內向了。

    朱祁鈺點了點頭,放下了于謙剛派人送來的一份政府公文。這時候,朱祁鈺也才注意到,段靈只是個十八歲的小姑娘而已。想必,也只有年輕人才能夠大膽的發揮自己的想像力吧,如同于謙這樣的中年人,歷經了那麼多的滄桑事故,就算讓他去想像,他也不會想出超越自己常識範圍的東西吧!

    「坐吧,你先等會,我還有點事情。金英,去弄點點心來,別怠慢了客人!」

    「陛下,你忙吧,不用客氣了!」

    朱祁鈺尷尬的笑了一下,迅速的處理完了于謙送來的公文,這時候,金英也端著幾盤糕點進來了。

    「段姑娘,說說你對蒸汽的看法!」朱祁鈺自己都餓了,他也不那麼在乎自己的形象,邊吃邊說道,「你有沒有想過,如果將蒸汽的力量利用起來的話,那鄭夢秋搞的紡紗機,就完全可以不依靠河水的力量了!」

    「陛下,你是說,製造一台機器,可以利用蒸汽的力量?」

    「對,準確的說,這應該叫蒸汽機,我也不記得這應該是什麼樣的一台機器了,不然也不會請段姑娘來談這件事情!」

    「陛下,這確實是個很好的想法,如果能夠製造出這樣的機器來,那今後,我大明根本就不需要用人力來紡紗了,甚至可以用它來驅動更多的機器,製造出更多的東西出來!」

    「對,蒸汽機的用處很廣泛,幾乎所有地方都可以用到。那麼,我給你一個任務,你可以直接到丁用那裡去要你所需要的一切東西,並且找於大人幫你安排幾個助手。蒸汽機就是你的畢業設計,如果你能製造出蒸汽機來,我還會賞你!」

    「陛下,我也想了一些這方面的事情,不過還有很多疑問現在我無法解決,所以……」

    朱祁鈺抬了下手。「這樣吧,你暫時就住在這裡,我讓金英給你專門騰幾間房子出來,如果有什麼不瞭解,或者是想不通的地方,你隨時可以來找我,半夜都行!」

    「這……」

    「段靈,你要高度重視這件工作,我可以負責任的告訴你,你將要做的事情,關係到了大明未來數百年的興盛與繁榮。如果你能發明蒸汽機的話,你將成為大明歷史上最偉大的發明家!」

    朱祁鈺這話並不過分,段靈後來確實成為了大明帝國最偉大的發明家,還成為了帝國科學工程院的第一任院長,數百年之後,歷史學家給她的定位與評價都非常高,甚至有人認為,她的貢獻遠在後來發明原子彈的科學家之上!
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