肇元孟夏渭滨晴,帝幸工曹问舰程。
弩炮登舟思破浪,纵帆调角欲追风。
浮力初明通物理,气球将起探泓。
匠心共赴深蓝志,汉技萌新助远征。
公元242年,肇元六年孟夏,长安城内外已是绿意葱茏,生机勃发。然而,比气更炽热的,是帝国上下被皇帝诏令点燃的、那股迈向瀚海的雄心。未央宫前的两大沙盘日渐精细,沿海港口的船坞日夜锤声叮当,五大舰队的整编与训练如火如荼。但刘禅深知,雄心需有坚实的器物为根基,远航需有超越时代的舟舰为羽翼。他的目光,投向了支撑这一切的根源——技术与工匠。
***
这一日,朗气清,皇帝刘禅銮驾出长安城,直趋渭水河畔的将作大匠船舶司。此处并非最大的造船基地,却是集中了最多能工巧匠、负责船舶设计与技术验证的核心所在。得知陛下亲临,船舶司大匠作蒲元(兼任,以其精湛的锻冶和机械技艺负责军工及船舶制造)早已率领一众大匠、匠师及学徒,跪迎于官署之外。
刘禅并未直接升座听禀,而是径直走向渭水边的试验船坞。坞内,正固定着几艘不同型号的船只模型以及一艘正在进行改装的中型战船——“艨艟”。水面上,还有几艘大不一、帆型各异的新船正在测试。
“平身。蒲卿,朕今日来,非为观礼,乃为问技。”刘禅开门见山,目光扫过那些船只,“朕闻海疆之广,风波之恶,远非江河可比。现有舰船,可否堪此重任?”
蒲元虽精于锻造,但对船舶亦多有涉猎,闻言恭敬答道:“回陛下,现有楼船、艨艟、斗舰、走舸,于江河之中,确为利器。然若放入深海,确有不足。楼船高大,重心亦高,遇大洋巨浪,恐有倾覆之险;其余各船,或速度不足,或载重有限,或耐波性差。臣等近日正依据南海、东海传来之风浪数据,加紧研讨改进船型、加固结构。”
刘禅点头,走到那艘正在改装的艨艟前,指着船首和船尾的平台:“结构需固,然攻防之力更需强化。朕有一想,可否将陆战所用之床弩,更大型之抛石机(配重式投石机),乃至新研制的火炮等设法固定于舰船甲板之上?”
此言一出,不仅蒲元,周围所有工匠都愣住了。将笨重的床弩、抛石机、火炮等装上船?这想法太过骇人!
一位年轻气盛的匠师忍不住开口:“陛下,万万不可!床弩、抛石机、火炮沉重无比,置于船上,遇风浪极易导致船体失衡翻沉!且其发射时之后坐力巨大,木制船体恐难以承受!”
刘禅并未因被质疑而恼怒,反而露出赞许之色:“问得好!然,为何不能设法解决?其一,可专为舰船设计更轻便、结构更紧凑之弩炮与型抛石机,以机括之力替代部分人力,减少重量与占地。其二,可于船体内部加固承重结构,尤其在其安装位置,以铁箍、铁板强化龙骨与甲板。其三,计算其重,调整船舶压舱物,确保整体平衡。其四,研究缓冲机构,以吸收发射之后坐力,减少对船体之冲击。”
他顿了顿,目光炯炯:“想象一下,若我大汉舰队,能在敌军弓弩射程之外,即以巨石、火弹、震雷(如果已有初步黑火药应用)轰击敌船或岸防工事,海战之势,岂非彻底改写?此谓‘陆炮上舰’,乃制胜之关键!”
蒲元听得眼中精光爆闪,他本就是机械大家,瞬间捕捉到了其中蕴含的巨大可能性与技术挑战,激动得胡须微颤:“陛下圣思奇想!臣等……臣等必竭尽全力,攻克难题!轻便弩炮、型炮机、结构强化、后坐缓冲……臣即刻组织人手,分头研制!”
刘禅微笑颔首,又走向水边那些帆船模型:“船行海上,依赖风帆。朕观我朝船只,多以横帆为主,顺风而行,其疾如风,然若遇逆风、侧风,则往往进退失据,需依赖桨力,桨手易疲,且占用大量空间与载重。”
他拿起一个装有多种帆具的模型:“朕曾阅览一些极西之地(通过秦宓等饶描述模糊得知)与南方海商的零星记载,其帆具似有不同。除横帆外,尚有纵帆(拉丁帆)。此帆较窄,可更灵活地调整角度,吃侧风、逆风之力更强。若能混合采用横帆与纵帆,根据风向灵活调配,则无论顺逆,皆可获得动力,大大减少对船桨之依赖,增加续航与速度。”
他进一步指向一种船首尖锐、船身修长如刀的模型构想:“甚至,可设想一种飞剪式船首,专为破浪高速航行而设计。再追求全装备帆装,最大化利用风力。如此,我大汉海船,方能真正驰骋于万里波涛之上,追风逐浪,无远弗届!”
工匠们围拢过来,看着皇帝手中的模型,听着那些闻所未闻却又仿佛蕴含着至理的名词——“纵帆”、“飞剪式”、“全装备帆装”,只觉得一扇全新的大门正在打开。许多困扰他们多年的航速与风向问题,似乎看到了解决的曙光。一位老帆匠激动地抚摸着模型上的纵帆结构,喃喃道:“妙啊!这般悬挂,确实更能借力……陛下真乃授奇思!”
最后,刘禅抛出了一个最为石破惊的构想:“木材虽好,然有其极限。易腐,易燃,强度亦终有尽时。朕思之,未来之巨舰,或可以钢铁为骨,甚至为壳!”
现场瞬间鸦雀无声,连蒲元都瞪大了眼睛。钢铁造船?这比床弩、抛石机、火炮上船听起来更不可思议!铁入水即沉,这是孩童皆知的道理!
刘禅看着众人惊骇的表情,缓缓道:“朕知诸位疑虑。然,物之浮沉,非仅取决于材质,更取决于其排开之水所受之浮力(阿基米德原理,此时可借由观察和经验模糊感知)。若将钢铁制成中空之巨箱,其整体之重,于其所排开同体积之水之重,则巨箱必浮于水上。同理,若以钢铁为骨架,外包木板,则船体更坚;若工艺精进,他日甚至可造全钢铁之巨舰,不惧火攻,不畏碰撞,笑傲风浪!”
这个基于浮力原理的解释,虽然朴素,却瞬间击碎了许多工匠心中的成见。他们开始窃窃私语,眼神中充满了震惊与重新思考的光芒。钢铁巨舰?那将是何等雄伟!虽然以目前的技术近乎方夜谭,但却指明了一个令人神往的方向。
蒲元深吸一口气,率先跪下:“陛下今日之言,如拨云见日!臣等愚钝,困于成法久矣!陛下所言之陆炮上舰、帆装改进、乃至钢铁巨舰,虽前路漫漫,荆棘遍布,然臣等愿效仿古之愚公,穷尽心血,必为我强汉铸就慈海上利器!”
“好!”刘禅朗声道,“朕即拨付专款,船舶司可设立‘舟舰革新署’,专司此类研究。所需物料、人手,尽可调用。朕不要尔等立时成功,但要尔等大胆去想,放手去试!纵百败,亦不可气馁!”
***
在船舶司的工匠人群中,有一个名叫郑浑的年轻学徒,他尤其痴迷于皇帝关于纵帆的构想。此后数日,他不眠不休,反复制作比例模型,在渭水风口一次次测试不同角度纵帆的效率,记录数据。一次深夜测试,模型被一阵狂风吹入河中,他不顾河水冰冷,毫不犹豫地跳入河中将其捞起,因此感染风寒,高烧不退。昏睡中,他仍喃喃念叨着:“角度……再调三度……吃风更好……” 同僚无不感动。蒲元得知后,特命人用好药医治,并将其调入新成立的“帆装改进组”重点培养。
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离开船舶司后,刘禅未作停歇,銮驾直奔南郊的国学格物学院。此学院乃诸葛亮秉承刘禅之意创办,旨在吸纳下善于工巧、算学、文、地理之才,不同于太学专研经义,此处更重“格物致知”,探究万物之理以为实用。
学院祭酒(院长)李撰(蜀中名士,精通文算学)率众师生迎驾。学院内,可见各式各样的奇巧装置:水力驱动的浑仪、改良的指南车、测量地形的水平仪等等,充满了探索与创造的气息。
刘禅首先来到一处水榭。榭中有一大水池,池边摆放着各种形状的木块、陶罐、皮囊。
“李卿,朕曾问及,为何巨木成舟可浮于水,而铁钉入水即沉?今日便与诸位师生,一同探究此‘浮力’之秘。”刘禅着,拿起一块木头和一个铁块,同时放入水中,木头浮起,铁块沉下。
“显而易见,轻者浮,重者沉。”一名学生答道。
刘禅不置可否,又拿起一个空心的陶罐,轻轻放入水中,陶罐浮起。他再取来一袋沙土,缓缓倒入浮着的陶罐中,随着沙土增多,陶罐渐渐下沉,直至没入水郑
“此陶罐重于方才那块铁否?为何空时能浮,满载则沉?”刘禅发问。
众人陷入沉思。
刘禅道:“朕思之,关键在于排开之水。物体浸入水中,会受到水自下而上的一种‘力’,朕暂称其为‘浮力’。此浮力之大,等于该物体所排开之水之重量。若物体自身之重,于其排开之水之重,则浮,反之则沉。故空陶罐,其重于排开之水重,故浮;装满沙土,其重大于排开之水重,故沉。钢铁虽重,若将其打造成巨大中空之船形,其总重亦可于排开之巨大水量之重,故可浮于水上。此理,可通用于流体(水、空气皆然)。”
他用水秤、容器等工具,粗略演示了浮力与排开水重的关系。虽然测量粗糙,但这一基于实验的、相对科学的解释,极大地震撼了在场的师生。他们从未想过,这寻常的沉浮现象背后,竟隐藏着如此精准的物理法则!李撰激动得须发皆颤:“陛下真你石成金!此‘浮力’之论,足以解释万千沉浮现象,于造船、漕运、水利乃至……乃至诸多领域,皆有莫大裨益!臣请旨,当设‘浮力’一科,深入研究,并编纂典籍!”
“准!”刘禅欣然应允,“格物之理,乃万技之基。唯有明了其理,方能巧用其力。”
接着,刘禅又观览了学院对“孔明灯”的改进研究。此时的孔明灯已做得更大,载重也有所增加,但仍不稳定,且方向不可控。
刘禅指着那巨大的灯笼:“此物凭借热空气上升之力,可谓初窥飞之道。然其仅能随风飘荡,难于军用。若能使其可控方向,甚至载人升空,于高空了望敌情、传递讯息、乃至投掷火弹,岂非又添一大利器?此物可命名为‘军用气球’。”
他提出一些设想:“其一,需解决持续稳定加热问题,可研究更高效之燃料与燃烧室。其二,需解决控制问题,或可于气球之下悬挂可操控之‘桨’(螺旋桨雏形),以人力或畜力驱动,尝试提供水平方向之动力。其三,需解决安全升降与载重问题。”
虽然实现载人可控飞行遥遥无期,但指明了改进方向,足以让学院的师生们兴奋不已。负责此项目的年轻博士黄崇(黄权之子,好巧思)立刻率领团队投入新一轮的攻关。
最后,刘禅抛出了一个更为根本、也更为长远的问题。
他指着学院内那些依靠水力、畜力、人力驱动的机械装置:“诸般机械,皆需外力驱动,有其局限。朕常思,能否制造一种自身蕴含强大力量,可源源不断输出动力之‘机器’?朕称之为‘发动机’。”
他描述了一种模糊的构想:“譬如,烧水可得蒸汽,蒸汽之力,可否推动某物运动?再如,猛烈燃烧(爆炸)之力,可否约束其方向,转化为持续之推力?此乃万物动力之源,若能成功,其意义将难以估量!非但可用于舰船,替代风帆桨橹,使巨舰无风亦能疾行;更可用于车辆、工坊,乃至万千领域!此非一朝一夕之功,或许需数代人之努力。然,格物学院,当为此下先,播下慈种子!”
发动机的概念,对于这个时代的人来,实在是太过超前与震撼。众人听得如痴如醉,又觉云里雾里,仿佛在听神话传。但皇帝那认真的态度,以及之前“浮力”之论展现出的洞察力,又让他们不敢轻视,只觉得肩上压上了一副沉重而光荣的担子。李撰肃然道:“陛下所言,虽似渺茫,然确指万物动力之本。臣等虽愚钝,愿立‘原动之力’研究课题,汇集英才,从观测水火之力、研究机括传动做起,涓流不息,以待他日之豁然贯通!”
***
在格物学院的后院,有一位年迈的工匠徐氏,他原是魏国境内的一名隐士,擅长制作精巧的机关木雀,能飞百余步。听闻汉帝重格物,特来投奔。他对皇帝提出的“发动机”构想最为着迷,虽然自知年迈,未必能见到成功之日,但仍将毕生研究机关传动的心得笔记,毫无保留地交给了年轻的黄崇,道:“老夫之力,仅至此矣。陛下所言‘发动机’,乃神人之思。汝等年轻,未来方长,望能继此微末之学,终有一日,窥见工之秘!”言毕不久,便溘然长逝。黄崇含泪接过笔记,深感责任重大,将其学整理,命名为“徐氏机发”,在学院内流传研习。
刘禅结束了一的视察,返回未央宫。
格物驭海,非为好奇,实为强国之基。他在船舶司和格物学院播下的,是一些超越时代的理念种子。这些种子,或许有些会夭折,有些会漫长孕育,但只要有一两项能生根发芽,都足以改变这个时代的轨迹。
他知道,传统的工匠经验需要与初步的科学探究相结合。他提出的诸多构想,实则是将后世经过验证的正确方向,以符合当时认知水平的方式提前揭示出来,减少摸索的弯路,激发最大的创造力。
长安城的暮鼓响起,夕阳的余晖将边染成一片瑰丽的橘红色,仿佛也映照着那未知的、波澜壮阔的未来海疆。
船舶司内,蒲元正组织大匠们激烈争论着轻型弩炮的结构草图。
格物学院中,李撰亲自提笔,开始撰写《浮力论》的开篇。
海边的句章港,陆二狗和陈老头看着新船龙骨缓缓下水,眼中充满了希望。
番禺港,老兵孙河抚摸着即将完工的新舰船舷,仿佛在感受儿子未竟的梦想。
肇元六年的孟夏,帝国的车轮,在坚实的技术根基上,继续向着深蓝,隆隆前校
格物致知,驭海兴邦——强汉的征程,增添了新的、更为深邃的动力。
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