攜明 正文 第四十四章 長大了當科學家

作者 ︰ 圓明園主

對于蒲縣面臨的危情,黃復華也是鞭長莫及。畢竟利用便攜時光機,也就能傳送一些物資。沒有象伊爾-76運輸機這樣的航空軍事運輸力量,盡管手下有不少的兵力,但沒有辦法迅速調兵到山西蒲縣,一切只能是靠蒲縣自衛營戰士們自己的努力了。

再說,黃復華自己正投身于一場意義萬分重大的大會戰,正忙得不可開交。

黃復華小時候,那也是自家在的那條巷子里的明星人物,五歲就能認識五百多個漢字,沒上小學,就可以模模糊糊地看懂姥爺家的繁體豎版《東周列國志》了。不過,那時被大家津津樂道的,是前些年縣里有個五歲就上小學三年級的神童。長大了一些,黃復華才知道,有個典故最適合形容這種情況︰既生瑜,何生亮。

不過,黃復華心里頭怨念最重的,倒不是那位神童。只是鄰里的稱贊,沒什麼了不起。那個年代,小孩子心中最為向往的,是長大了做個科學家。

黃復華小時候,有一個愛好,喜歡搬條凳子,坐在煤餅爐旁邊看那燒開水的水壺。那紅熱的火光透出來,秋冬天里給人十分舒服的感覺。最有意思的,是壺里的水快開的時候。先是壺里的蒸汽不斷地把水壺蓋子頂個不停,然後就會有「嗚」地一聲長鳴,提醒人們水開了。

黃復華可以肯定,自己那時候也有無數次覺得那蒸汽好神奇,能把壺蓋給頂起來,要是把它利用起來,該有多好啊!

稍大了一點,黃復華知道了有個叫瓦特的外國人,也想到了這一點,還早早地就發明了蒸汽機,開創了近代工業革命。黃復華那個時候,心里最恨的就是這個叫瓦特的人,為什麼就早早地發明了蒸汽機,而沒有等自己長大再來發明它。一個偉大的科學發明就這樣被別人搶走了!

以後的成長日子里,類似的怨念黃復華還有不少。比如,黃復華背了好多的唐詩,俗話說︰「熟讀唐詩三百首,不會作詩也會吟。」但是,黃復華就是不會寫詩,好多次心里埋怨︰為什麼李白,杜甫這些人就把這些詩句都寫了,也不留下幾句,等著他來寫。還有,學了平面幾何,黃復華就會想,就這麼從幾大公理假設出發,推導出整個平面幾何體系,並不難啊,我也會!

一直到上了大學,黃復華形成了自己的世界觀和人生觀,見識也廣泛深刻了,才漸漸丟掉了這些幼稚可笑的想法。比如,「兩條平行線永遠不會相交」,從這個假設出發是平面幾何,但若是認為平行線會相交,還能推導出「黎曼幾何」等體系。雖然,被大家廣泛知道的是「唐詩,宋詞,元曲,明清小說」,但清詩其實從某種程度上來說,可謂是集大成,也頗為可觀,更別說人家一個滿人納蘭性德還寫出了「人生若只如初見」這樣的詞句。

給黃復華上《清詩選析》的老師,在課上還笑著讓男同學們背個幾首清朝的詩,等談戀愛時在女友面前背上一些不被大家熟悉的佳句,絕對夠深度。

這個建議很有建設性,不過,黃復華就讀的大學雖然是綜合性大學,但在他在讀的那個工科專業,工科校區,男女比例實在是太過懸殊。直到畢業,然後一直到現在,黃復華都沒有找到展現他「清詩造詣」的機會。

那個時候黃復華已經清楚地認識到,並不是別人把好東西都寫完了,把重大發明都給搶著搞出來了,而是自己沒有出色的才華,沒有當科學家和發明家的素質。不過,今天有了便攜時光機,黃復華終于可以過一把當科學家的癮了!

由黃復華擔任總指揮,出資人,主要研究骨干這三大要職的「蒸汽機」發明課題,如今正到了最關鍵的時刻。未來,銘記在史冊的,將是中國的偉大科學家——黃復華,歷經千苦,排除萬難,帶領著自己的學生們發明了「蒸汽機」,帶領全世界進入了近代工業革命。

黃復華充分地應用自己學過的現代項目管理知識,分解子任務,安排進度,包括資金,物資,和人員方面的合理調配。然後,自己又拿出了十二分的熱情,親自上陣,查閱資料,實際參與各個方面的研究,忙得是不可開交。

歷史上,最早發現蒸汽的力量,並且利用這股力量制作出了相應器具的人,應該是公元60年前後的古希臘工程師希羅。希羅利用蒸汽的力量,去推動神殿大門的開啟,在當時簡直就是神跡。希羅寫了一本《壓縮空氣的理論和應用》的著作,里面描述了怎麼利用蒸汽來推動神殿的大門︰在祭壇上點著火,使祭壇內部的空氣壓力增加,擠壓著空心球里貯藏的水,水流通過水管流入一個水桶,當水桶的重量漸漸增加而向下沉墜時,就會拉動盤繞在殿門旋轉軸上的繩子,繩子帶著旋轉軸回轉,殿門于是緩緩打開。當祭壇的火熄滅以後,空氣的壓力恢復正常,安裝在旋轉軸下方的配重就會下墜,同時拉動著以相反方向繞著的繩子,旋轉軸于是朝著相反的方向轉動,徐徐關閉殿門。

而近代對于蒸汽機的創造發明,就要到17世紀末了。

那時候是在英國,由于煉鋼的需要,英國的森林都快要被砍光了,但是大家對燃料的需要仍然十分地迫切,幸虧這時候人們發現地底下還蘊藏著豐富的煤。煤礦越挖越深,從礦井里滲透出來的地下水使礦主們傷透了腦筋。為了將礦井里的地下水排除出去,不得不動用馬來拉動轆轤,把地下深處的水提上來,規模大的礦井甚至要用500匹馬來干這活。現在還經常用到的功率單位「馬力」,源頭就在這里。

1650年出生的薩弗里是英國皇家工程師隊的大尉軍官,他的出生地是出產銅礦的康沃爾。薩弗里親眼看到,當礦井掘到一定深度的時候,地下水就會不斷地滲透出來,礦工們許多時候都是雙腿浸沒在冷水中操作。為了排出坑道的積水,當時有些人利用手壓泵造成真空的辦法提水。但用這種方法,不能一次就將水提到所需要的高度,需要在幾個高度安裝幾台水泵,接力提水。

薩弗里就設計發明了一種利用蒸汽的抽水機,其工作原理是︰鍋爐里的水燒開以後,蒸汽從上面的管道送出,通過一個汽桶,蒸汽擠壓著汽桶里的水從通向上方的管子中排出,等汽桶里的水排空了,蒸汽又冷凝以後,汽桶就又變成真空狀態,大氣壓力就會擠壓著地下水從通向下方的管子中涌上來,將汽桶又給灌滿。在這種循環的過程中,從鍋爐到汽桶的連通管道有一個閥門,可以打開通入蒸汽,也可以關閉不讓蒸汽進入。而與汽桶相通的上下兩根管子,則各有一個單向閥門,只能讓水流進和流出。

薩弗里發明的這種機器,原理和構造都比較簡單,但卻同時利用了兩種力量︰利用蒸汽的張力把水送出去,並利用大氣的壓力將水從地下提上來。

但是薩弗里的蒸汽機缺點太多了,它動作緩慢,抽提水的高度和數量還很有限,用于花園式私人住宅中進行裝飾性噴水的效果倒還不錯。薩弗里的蒸汽機還需要有人在那里不斷地定時啟閉閥門,既沒有壓力計來測量鍋爐里的壓力,也沒有調節裝置例如減壓閥之類的來減少壓力,存在著爆炸的巨大危險性。

真正得到廣泛應用的蒸汽機,是紐科門蒸汽機。出生于1663年的紐科門,只是一位小五金商和鐵匠,他設計的蒸汽機比薩弗里的更簡單,其原理是︰鍋爐與汽缸相連通,汽缸上面有一個活塞A在動作,這個活塞A連著杠桿的一端。當汽缸里的蒸汽膨脹時,推動活塞上升,使杠桿的另一端下降,這杠桿下降端下面連接著有重量的平衡錘,擠壓著水泵上的活塞B下降;當汽缸里的蒸汽冷凝成為真空時,大氣壓力就會推動活塞A下降,它就帶動著杠桿將平衡錘提起來,使地下水被大氣壓力擠壓著,沖開活塞B涌入水泵。就這樣,只要連接著鍋爐的汽缸不斷地充汽、冷凝,它的活塞A就會不斷地上下往復,抽水機也就能連續不斷地工作了。

紐科門沒有利用蒸汽的張力,只是利用了蒸汽經過冷凝而使氣缸產生真空這一點,但正因為這樣,紐科門蒸汽機不需要像薩弗里蒸汽機那樣,將機器建在礦井下,也不必擔心由于蒸汽壓力而使鍋爐爆炸,因此紐科門蒸汽機很快在整個歐洲礦業界得到了推廣。一台紐科門蒸汽機所抽的水,等于50匹馬所做的工作。蒸汽機不需要喂飼料和細心的照管,所以其費用僅需用馬抽水的六分之一。後來,人們還利用紐科門蒸汽機在運河邊給蓄水池和水閘供水。

1712年首次制成,可供實用的紐科門蒸汽機,其汽缸活塞直徑為30.48厘米,每分鐘往復12次,功率僅為5.5馬力,即4千瓦。

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