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大明天启录-第69部分
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宋应星按照薄珏的意图，利用铸钢的材料给他制造了几个钢瓶，而且还按照朱有孝的提醒，制造了几个气筒，气筒是用来抽气和加压，这些东西在研制罐头封口机的时候就出现了，现在制造高压气筒不容易，低压力的问题不大，也是薄珏的问题就解决了大半。
随着橡胶草的出现，大明科学院的橡胶制品越来越多，薄珏自然就想到了用橡胶密封容器的方法，这种软软的具有很大弹性的橡胶非常适合做密封垫，只不过现在的这些密封垫的寿命还比较短，宋应星的弟子们正在进行不停的实验，加入各种各样的材料，意图延长使用寿命。薄珏使用的橡胶垫倒是不用时间耐用多长，关键是密封效果要好，这就能满足试验要求了，薄珏使用这些密封垫主要是用在几个接口。
薄珏设计的这些收集氢气、氧气容器在后世看起来比较简陋，但是在这个时代却是非常先进的东西，无论是铜管，还是钢瓶，甚至顶上开口的玻璃瓶，这些东西在后世很常见，在这个时候很多都是专门制作的，所以说现在的试验活动的费用是非常大的，如果不是在大明科学院，而是在自己家里，这些实验是无法完成的，尤其是材料，谁也无法凑齐。朱有孝为了培养更多的科学家和高级技工，就让他们自己组建了许多科研团队，薄珏就是在这样的背景下开始了他的科学实验之路，组建了属于他自己的科研团队。
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第一百九十八章 薄珏（二）
为了收集到非常纯净的氢气和氧气，甚至测出他们的重量，薄珏设计了一个完善的收集系统，他通过用水测出了钢瓶的容积，这个很简单，然后在阴阳两级各自玻璃罩罩好，接上钢瓶，在铜管中间使用气筒用来加压，然后就开始用脚踏方式转动直流电动机，于是就开始了电解水，随着发电机的转动，阴阳两级就不断开始冒出气泡，等到看见玻璃罩里的水位开始下降的时候，就说明开始有了压力，过一段就用气管抽一下，到后来就是等到玻璃罩里的水位下降到一定程度再抽一次直到气管再也抽不动的时候，看看压力标的刻度记录下来，完成了这次的电解水的试验。
氧气暂且自己没有用，交给了宋应星，因为宋应星听朱有孝的讲述可以用来给炼钢炉增加氧气含量来增加温度，练出更好的钢来。氢气就自己使用，用来制造氢气球，就是在京城里大家看到的孔明灯，不过这个孔明灯上可没有任何灯火，只是下面吊着一个篮子，篮子里面是薄珏薄珏抱着一个钢瓶。
这个氢气球的设计比较有意思，它是由三个小气球组成的，然后在三个气球外面在罩一个大气球，小气球由鞣制过的小牛皮缝制好，接缝用胶封好，在底部装上一个铜管通到篮子的钢瓶上。在钢瓶上的铜管使用双向开关，一边放气，一边可以用气管从小气球里面向外抽气，把氢气抽回钢瓶，凭这这个装置就可以控制气球的飞行高度。
像这种飞行试验充满了极大的危险，一般情况下这种危险的实验在中国的社会里很少发生，但是薄珏这样的年轻人却对此有极大的兴趣，因为他年轻，具有强烈的冒险精神，在地面上做过数次实验之后，薄珏就进行了这次的远距离飞行试验，无疑这次是非常成功的。
现在薄珏正趴在地上，回想着自己这次飞行的经历。其实这次的飞行并不想想象中的顺利，气球离开地面以后，随着高度的不断变化，薄珏遇到的风向也在不断发生着变化，一度让薄珏对自己的判断产生误判，而且上升的速度他自己也感到害怕。其实薄珏没有想到，在大气的云层中充满着许多不确定因素，对流层在地面时实验不出来的，只有到了一定高度才能发现。在升高的速度上面，也亏的是第一次，上升的速度没有太快，因为高度越高，空气的密度越小，同时就会造成周围空气对气球的压力减小，氢气球就会自己膨胀起来，此时如果不能把气球中的氢气抽回来，气球就会一直升高，最后的结果就是到了一定的高度，要么是材料的强度足以耐得住膨胀力，不再膨胀，就此高度停留，要么就是悲剧性的被撕裂，甚至爆炸，结果是球毁人亡。薄珏这次是比较幸运，当他发现气球上升的速度越来越快时，并没有害怕失去理智，而是迅速的开始向回抽气，但是此时已经进入了对流层，气球飞行的方向发生了变化，偏离了预定的飞行路线，着陆点也偏离了预定位置，所以他现在正在自己享受飞行的恐惧，没有伙伴们的分享。
当他的助手们终于赶到这里，看到的是已经疲劳过度睡过去的薄珏。大惊失色的助手们以为薄珏被摔死了，一个个痛哭流涕，还是哭声惊醒了熟睡的薄珏，后来这就成了一个笑话，分享成功的不是鲜花和掌声，而是满场的哭声，不过喜极而泣也算是另一种解释方式，总的来说，这次飞行试验还算是成功的。
薄珏的飞行表演遭到了宋应星、朱灵的严厉批评，宋应星是和风细雨式的谆谆教诲，朱灵则是直接在屁股上踹了两脚，他们可不愿意失去这样一个聪明的弟子，薄珏自然懂得两位师傅的意思，笑嘻嘻的答应了他们，自己不再随便冒险了。但是朱有孝的反应出乎意料，他不但支持这个实验，而且还对此提出了自己的意见，不过也是不支持薄珏自己每次都亲自升空。朱有孝提出的意见是制造一种坚固的外壳，利用这个坚固的外壳来阻止气球在高空的膨胀，进而达到控制飞行高度的目的。
其实朱有孝的目标是制造出能够实用的飞艇，氢气球固然好玩，但是也仅仅是玩玩而已，没有更大的作用，只有制作出了飞艇才具有一定的使用价值，在这个时代，陆路交通非常不方便，即便是制造出了水泥，这种金贵的东西也不可能用来修筑公路，现在的产量也根本供应不起。而飞艇这种飞行器在目前确实非常可行的方法之一，首先是氢气的问题可以解决，薄珏的电解水方案来自自己的试验，工业化的生产现在不太现实，但是小型的生产还是完全可以做到的，目前可以把它在小范围内使用，比如像在渡口运输货物，这可比使用船渡快捷的多了，唯一的、也是最大的缺点就是方向不好控制，但是使用固定结构以后就可以装上人力助推器，比方说脚踏的风扇。朱有孝不会直接告诉薄珏这些方法，只是委婉的提出让他继续试验，直到找出可以实际使用的方法。
薄珏在刚开始做电解水制造氢气球的实验时，就发现了充满氢气的气球会在一定高度发生爆裂，因此为了防止爆裂，他就采取了外面在套一层牛皮的方法，这个氢气球就是软式飞艇的原始模型。现在朱有孝提出了需要他继续研制下去，让这个氢气球具有一定的实用价值，那就是说不但能够载着人飞行，还得能够运载一定的货物，这就需要把气球做的非常大，还得非常牢固，否则就无法运载货物。
薄珏尝试着用坚硬的枣木做支架，周围蒙上牛皮，然后仍然使用三个气球充气，结果还算成功，一丈见方的四方气球可以载起一头大肥猪。制作成功之后，薄珏就用绳子系着这个简易的飞艇牵引方向，在试验场地转了一大圈，但是高度受到了一定限制，只能才一定范围内使用，方向的控制只能靠地面的绳子决定，高度也是靠绳子决定，这无疑是一个大缺点，再有就是他发现这种四方型的飞艇，就是是用绳子，在风向稍大的时候也不好控制，看起来还得继续试验。
给他灵感的是游玩，薄珏比较年轻，好玩自然就是一种天性，何况本身现在又不缺钱，不像小时候那样贫困，他和自己的小团队在郊游的时候，在河边受到游鱼的启示。薄珏就把飞艇做成了鱼的形状，甚至还设计了鱼鳍的装饰用来做平衡的手段，然后有做出了两个鱼尾，用来当做前进的动力，结果别的都好就是前进的动力还是不足。
薄珏的观察力非常强，他在游鱼身上得到的灵感虽然帮助不大，但是他还是在想法的不断改进，有一段时间他还想把小型蒸汽机搬到飞艇上，可惜再小的蒸汽机重量也不是飞艇可以承载的，主要是飞艇还是太小。当薄珏看到朱灵屋子里的脚踏扇时，又一次受到了启发，就把飞艇上的鱼尾换成了脚踏扇，并且把出气口改成了能够做优活动的方式，这样不但可以用排出的气流可以推动飞艇前行，还可以控制飞艇航行的方向，虽然动力不是特别大，但是要比鱼尾样子的强多了，这个本来就是后世都无法解决的问题，薄珏使出最大的努力也就只能做出这个样子了。
通过对氢气的研究，薄珏知道氢气易燃，甚至会发生爆炸，因此对于飞艇的使用做了严格的限制，必须避免明火接近飞艇，防止起火的爆炸。为了用于实际生活，薄珏在朱有孝的指点下建立了一个飞艇制造厂，钢瓶由宋应星建立的徒弟们另开一个，氢气的制造则由薄珏他们负责，制造氢气的副产品就是氧气，也全部卖给宋应星的炼钢实验室。
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第一百九十九章 薄珏（三） 现在的科
现在的科技水平都是非常低的，因此聪明的科学家们大都是一通百通，在数学、物理、化学各方面都有所涉猎，不像后世科学发展到了极高的层次，几乎所有的发明都需要一个庞大的团队来研究。
薄珏制造的氢气飞艇越来越大，而且越来越复杂，这就涉及到了许多方面的研究，虽然不至于向后是研究的什么空气动力学那么深奥的知识，但是像飞艇的形状，高空空气对流之类的东西都得知道，尤其是明明地面吹的是南风，但是货物需要向南方运输，这就得考虑把飞艇放飞到什么样的高度来控制，对于这些东西，为了方便以后的飞艇使用，就必须做出一定的数据图表，这件事比较麻烦，薄珏就把这件事交给了他的小团队，而他自己则是有变换了研究的方向。
其实这次改变研究方向也是一次意外事情造成的，为了解决制造氢气的速度问题，薄珏不断试验向水里面放些导电的东西，比如说食盐，硫酸之类的，有一次薄珏心血来潮，竟然把食盐放得太多了，他想看看浓度打了的时候会不会产生更多的氢气，而且使用的电极是石墨棒，他想看看是不是这种东西效果更好。结果他发现出了意外，这次阳极冒出的不是无色的氧气，而是出现了淡黄色的气体。
好奇的薄珏想知道这究竟是怎么回事，然后他就用小试管采取了一点点，放到鼻子下面轻轻的闻了一下，结果很悲剧，立马就是鼻涕眼泪一大把，才尝试着闻一下，这次就更厉害了，鼻涕、眼泪横流，另外还加上剧烈的咳嗽，赶紧放下来，他再也不敢去试着闻这种气体了，而且这个时候他从水里也闻到了强烈的刺激性气味，赶紧用取出所有的试验用品，用大一点的玻璃瓶子将所有的气体收集起来，进行封闭管理，同时警告团队，在这种刺激气体研究透彻以前谁也不许在做类似的试验。
薄珏制造出了新奇刺激的气体，自己也不知道如何处理，就赶紧去找宋应星和朱灵。宋应星和朱灵经常听朱有孝灌输一些新鲜的东西，因此对于这种现象倒不是大惊小怪的。尤其是宋应星，对这些新鲜的东西已经很习惯了，他自己就经常在试验中弄到一些莫明其妙的东西，比如他炼制精钢的时候，听朱有孝的话，加入一些从江西找来的黑矿石，结果这些精钢就变得非常坚硬，如果加上另外一些矿物质，还可以使得精钢非常具有弹性。宋应星就带着薄珏和他制造的绿色气体去找朱有孝，他认为朱有孝应该对这种东西感兴趣，也许这个东西朱有孝知道。
朱有孝确实对这个东西感兴趣，因为他知道这是*，如果用氢气和它反应生成氯化氢，溶解到水里面就是盐酸，这是化工业最基础的“三酸两碱”中的一个，具有非常广泛的用途，因为这种东西有些超过这个时代太多，而且自己也不是专业的化工技术人士，他也不敢制造这种东西。
现在薄珏制造出了这个东西，这就有必要进行基本的化学研究了，虽然自己的化学知识并不是太多，仅仅是在高中学习过一些，但是拿到现在这个时代，还是可以教导薄珏一番的，于是朱有孝就让薄珏叫来他的团队，还有宋应星的一些研究这些实验的学生，组成了一个特别的科研小组，过来听朱有孝讲述这些最基本的化学知识。
这个小班大概有十来个学生，朱有孝就按照自己从小学的自然常识课本里面的知识开始讲解，以便让这些人容易理解这些非常抽象的东西，因为这些里面有许多是看不见摸不着的，必须要从最简单的东西说起才能提起他们的兴趣。
朱有孝讲道：“我们接触到的最常见的东西就是水，可是水又是什么东西呢？通过电解试验我们得到了两种气体，一种非常轻的气体，我们把它叫做‘氢气’，另一种就是我们吸起来非常舒服，感觉神清气爽的气体，我们把它叫做‘氧气’，就是这两种东西组成了水，大家也做过这个实验了，把氢气放到氧气里用喷嘴点燃，一会试验的瓶子里面就会生成水蒸气，这中可以互相转换，来回变化的过程，我们叫它‘化学反应’，有人问，那水变成水蒸气，变成冰是不是也叫化学反应呢，那不是化学反应，那叫物理变化，因为它的形态虽然发生了变化，但是它的性质没有发生变化。还有我们呼吸的空气，其实它的里面也是有多重东西组成的，最多的东西我们把它叫做氮气，它在空气中占的比例大约是百分之七十八，第二个就是氧气，它占的比例是百分之二十多一点，其他的气体非常少，但都是存在的，不过我们以目前的手段还不能把它们分开。这些都是基本的东西，一说大家就会明白。”
“下面我们说一下薄珏的试验，薄珏使用的是浓盐水做的试验，得到了这瓶绿色的气体，还有非常大的刺激性，这个我们就叫它‘*’，大家记住了，这个*的毒性非常大，呼吸多一点就会死人，以后做实验的时候一定要小心，遇到不可知的东西时，最好先用兔子或其他动物做一下试验，免得发生意外事情，薄珏的这次试验就有一定的危险性，以后必须注意，千万不要再莽撞行事。其实薄珏的试验里还产生了一种东西，不过这种东西溶解在盐水里面了，他没有发现，那种东西是一种碱，就是大家经常见到过的烧碱，也是一种用途非常广泛的东西。”
“下面我们给一些东西去一些名字，下一些定义，比如说我们刚才取的那些名字，还有一些叫做‘碳’、‘铝’、‘铜’等等，组成这些东西的基本单位我们把它叫做‘原子’，比方说我们看到电解水时，氢气和氧气的体积是二比一，这样我们就认为水是由两个氢原子和一个氧原子构成的，通过测量水的重量和氧气的重量，就可以大约测出氢气的重量。还有一个名词叫‘比重’意思就是相对比的重量，现在我们就可以以一个立方寸的水定出水的比重，以这个为标准，以后就可以建立一系列比重表格，不过这是一个复杂持久的工作，需要付出极大的劳动和极长的时间，我们自己可能一辈子都做不完。”
朱有孝持续的把自己曾经学过的初、高中的化学物理知识如同填鸭子一样，囫囵吞枣的灌输给了这些学生，虽然极力的使用了最通俗的语言，但是还是听的大部分学生是云山雾罩，毕竟这些都是从来没有听说过的东西。这个讲课时间持续进行了半年左右，直到大部分的学生都对这些知识记得非常牢固了，这才算结束，期间还进行了无数次试验，连朱有孝自己都算重新学习了一边高中的物理化学课本。当然了，这些讲述的只是肯定要编制成课本的，不过只有到了大明技术学院的研究生阶段才可以接触到，至于外国的那些学者，对他们是绝对保密的。
薄珏在这半年里如同饿死鬼遇到了天下第一美食，几乎把朱有孝知道的知识压榨到了极限，弄得朱有孝只好告诉他，许多知识自己也不清楚，只有等着他们自己慢慢去研究，就算自己讲的这些有时候也不一定正确，有的甚至还是错误的，还需要你们自己在做进一步的验证。不过朱有孝给薄珏他们了一个非常好的名词，叫做‘摩尔’，朱有孝说任何气体只要体积相同，他们所含的分子数都是一样多，要求他们进行验证，并且说能够验证成功的奖赏一万两白银。
朱有孝的这个问题并没有持续多长时间就被解决了，解决这个问题的还有两个学生，而且他们的方法和理论及试验都成功的做到了，其中一个是薄珏，另一个确实在历史上非常有名的人物……方以智。
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第二百章 方以智（一）
薄珏在历史上的名声不算太大，史书上记载的信息也有限，只是在崇祯年间帮助巡抚张国维制造铜炮，经过多次试验，所制铜炮精密度高，构造先进，炮上装有千里镜，提高了命中率。又制造水车、火铳、*、地弩等器。其高超的机械制造技术，对后世苏淞一带制造业的发展影响较大。
这方以智就不简单了，是安庆府桐城县凤仪里（今安庆枞阳）人，出身士大夫家庭。方氏是桐城地区这一时期主要的世族。曾祖父方学渐，精通医学、理学，并且能学习诸子百家，融会贯通，自成体系 ，除记录赴东林讲学的《东游记》外，著有《易蠡》、《性善绎》、《桐夷》、《迩训》、《桐川语》等。祖父方大镇在万历年间，曾任大理寺左少卿，著有《易意》、《诗意》、《礼说》、《永思录》、《幽忠录》等数百卷。因方学渐曾受学于泰州学派的耿定理，《明儒学案》把他列入《泰州学案》。外祖父吴应宾，精通释儒，著有《学易全集》、《学庸释论》、《宗一圣论》、《三一斋稿》等。父亲方孔照，万历四十四年进士，崇祯朝官至湖广巡抚，通医学、地理、军事，并且较早地接触西学，主张研习经世致用的知识，著有《周易时论》、《全边略记》、《尚书世论》等有《全边略记》等著作，《明史》有传。《周易时论》被《四库提要》列入存目。这书对方以智影响很大，方一生中经常提到它。
方以智的这些介绍都是后世度娘上查到的，更著名的是他是明末四公子之一，交友广泛，风流倜傥，在明末的江南颇有名声，和传奇剧本《桃花扇》里的侯方域齐名，朱有孝也是在《桃花扇》的剧本里知道了方以智，牢牢地记住了这个名字，当然了，这还是朱有孝上高中的时候，书生意气，指点江山的年纪。
本来朱有孝还认为这家伙还不知道在哪里风流潇洒呢，没想到就在自己的眼皮子底下，看起来明末的不少名人现在都应该能够找到，像四公子之类的也许都可以打造成有用的人才，回头让吏部好好给查一查，看看现在这些风流少年都在干啥，都他妈给我滚过来替大明卖力来。
薄珏的证明方法就是他用做电解浓盐水实验，得到的*和氢气，用同样体积的方式进行试验，因为只是用了极少量的气体，所以使用的是用天然石英做喷嘴通过玻璃管把氢气在*里面燃烧，最后试管里面进的水一样多，这样就宣布同样体积的气体里所含的分子数是一样多。
而方以智的证明就更简单了，他甚至连试验都没有做，直接用理论来说明这个问题，例子就是朱有孝自己解释的电解水，既然是两个氢原子和一个氧原子结合构成了水，那么电解出来氢气自然就是氧气体积的二倍，不过至于为什么水是由两个氢原子和一个氧原子构成的，这是基于朱有孝的说法。于是薄珏和方以智平分了这一万两白银，皆大欢喜，羡慕的其他学生纷纷要求二人请吃饭。
其实朱有孝的这个说法让大家去验证本身并不太正确，因为这里还设计化学价的问题，但是为了让大家能够把这个摩尔抽象名词记住，这才出了这样一道有些错误的题目。至于化学价的问题，朱有孝就是现在给这些学生们讲出来也不会让大家理解，这些只有在以后的发展中让他们慢慢的摸索。
对别人可以这样做，但是对于薄珏和方以智朱有孝不能这样做，这样会误导他们的以后研究工作，所以朱有孝就专门把这两个人留下来，给他们加了一个小灶，让他们向正确的方向上前进。从他们二人的表现上来看，方以智更注重的是理论上的推理，薄珏注重的是具体的实际实验，这在讲课的时候朱有孝推测出来的，现在这一个“摩尔”名词证明也证明了朱有孝的推算。
在朱有孝的书房里，薄珏和方以智有些受宠若惊的坐在主桌两边，毕竟他们都是十七八岁的孩子，直接接受皇帝的教导确实有些吃惊，朱有孝也不管他们是什么心态，就慢慢的开始了自己的讲述。
“我现在给你们讲述的也许是个假设，但是需要你们自己慢慢去摸索。我认为原子是组成一切物质的基础，但是原子也许并不是最基本的微粒，它是由更小的微粒组成的，就像人是社会的最小组成单位，但是�
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