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大明天启录-第70部分
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这些难以理解的理论，让朱有孝用极为通俗的语言讲解给二人，自己讲的口干舌燥，也不知道他二人听的怎么样。看看现在薄珏是张大了嘴巴，估计时有些吃惊，方以智则是在闭目深思，好像有所体会。这不是一会半会就能明白的东西，需要他们慢慢的进行消化，等他们理解了，自然就会去深入研究。为了让他俩容易研究，朱有孝还是按照自己学过的单位给他们定义，那就是克、千克、米、厘米这些计算单位，这样就可以减少不少计算过程。
经过一段时间的学习以后，朱有孝就按照后世的元素周期表设置出了表格，把一些现在已经知道的元素填了进去，然后就告诉他俩，这个表格就叫做元素周期表，根据这个表格就可以大约推算出许多东西的比重，还可以看出那些东西比较活波，那些比较惰性，或者是通过电解可以制造那些东西，那些是可以用什么东西替代出来，总之这是朱有孝为了尽快的推进大明的科技发展，大大的做了一会弊，反正这些东西以后也会研究出来，能让自己省事，何必要让他们在黑暗中摸索呢。
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第二百零一章 方以智（二）
朱有孝这次作弊还真是大获成功，看了这张元素周期表以后，薄珏和方以智都有一种茅塞顿开的感觉。在朱有孝开了头以后，他们甚至还找到了铅、锡等朱有孝记得不太清的次序。看着他们兴致勃勃的样子，朱有孝无声的笑了，也许这又是一个开创新局面的机遇，这二人有可能成为新的一代大科学家。
这二人可以说是双剑合璧，薄珏的特长在于试验，方以智的特长在于思考。他们二人都是宋应星的徒弟，无偿使用他们就是师傅的权利。宋应星现在最头疼的问题就是每次试验的数据总会有一定的差错，在朱有孝的讲述下明白了这是因为材料杂质过多的原因，尤其是在冶炼特种钢材的时候，就是朱有孝让他在炼钢时加入的黑矿石，虽然钢的质量提高了不少，但是质量非常不稳定，那就说明矿石的含量不一样，为此宋应星就要求二人想法将这些矿石提纯，也就是想法提炼出钨，这是一个非常复杂的难题，让这两个人费尽了心思，因为现在他们对这种矿石一点研究也没有。
好在方以智比较聪明，他从元素周期表中找到了钨的排序比较靠后，应该属于弱碱或弱酸性，而此时薄珏已经制造出了盐酸，这样便可以从这里打开研究的方向，就是互相的想法一步步替换出来。
方以智将自己的研究与薄珏商量以后，薄珏便开始做出一系列的试验，用来验证方以智的想法，渐渐的这个问题便有了一些眉目。
薄珏首先尝试着用电解的方法，将含钨量相当高的黑钨矿石粉放到水里面，两侧使用石墨电极进行电解，结果失败，因为矿石粉不溶于水中。再用盐水试验一次，结果还是失败，连续使用几次点解方法均告失败，于是便放弃了这种方法。
接下来方以智便建议使用火碱溶液尝试，并且将钨矿粉经过多次研磨，得到了极细的矿粉，将其放入火碱溶液中，然后加温，当温度达到一定高度时，容器里面开始发生溶解，待到全部溶解后，取出液体，残渣抛弃，接下来就是用稀盐酸对液体进行加热中和，然后蒸煮浓缩后排出液体，留下固态物质进行煅烧，最后得到了钨的氧化物，就是氧化钨。
得到氧化钨以后仍然粉碎成极细的粉末，然后进行不断的加热通过氢气，直到最后全部变成银白色的结晶粉，根据方以智的判断，这个就应该是纯钨粉了，薄珏这才放下心来。虽然受尽千般辛苦，但是总算是做成了，二人就拿着这一点点银白色的沉甸甸的东西向朱有孝、宋应星送去了。这些东西一共就不到二斤，这还是二人消耗了近一百斤的高纯度矿石，花了一个月的时间的功劳。
宋应星的反应比较平淡，但是朱有孝就不一样了，看着这些东西高兴的都快蹦起来了，宋应星不知道朱有孝为什么会这样高兴，朱有孝只告诉他把这些钨粉在炼钢融化时均匀的撒入钢水中，大约比例是百分之二到百分之十之间，看看炼出的钢材和别的有什么不同。其实朱有孝从收废品的经历中知道钨需要用铁族的粘合剂才能把钨较好的用在钢基上，这样最节省材料，可是这时候从哪里找那些镍、钴去，只好让宋应星去实验直接加入钢水中，至于以后冶炼技术都成熟了，那时候再考虑那些东西了。
现在宋应星有自己的冶炼实验室，做这些还是比较容易的，反正现在也不用考虑成本，朱有孝有的是钱，他就拿着这些东西去做实验了。经过三天的苦战，宋应星终于炼制出了一小炉子这种朱有孝法的钨钢，而且铸成了钻头、刀具这样的东西，因为宋应星怕炼制的时候变成熟铁，而且钨粉太少，就把这些钨粉里面掺进了少许焦炭，结果无意中产生了碳钨合金钢，极大的提高了钢的硬度，还有就是锋利程度。
当宋应星使用这些合金钢刀具和钻头时，才知道朱有孝为什么高兴的都要蹦起来了，这比原来的刀具和钻头好用多了，而且在长时间的工作过程中基本上不受影响。在朱有孝看来，这些都是最初级的东西，离真正发挥这些金属的作用还差的很多，而且这个成本也太大了，以后还是用钨矿石做原料最好，只是需要检测一下含量。
朱有孝认为“人以群分，物以类聚”，既然方以智冒出来了，那么再找出几个也未必不可，不能让这些聪明的家伙们都去学那些什么诗了、词了那些对经济发展没有任何价值的东西，作为闲情逸趣还可以，如果以此为职业，纯碎是吃饱撑的。
朱有孝就把方以智召来，询问他是否知道这些家伙们，还真不错，在朱有孝的教育策略下，这些家伙们还真是没有去招花惹草，除了那个叫陈贞慧的上了大明官吏学院，现在已经到外地做官去了，那个“四公子”之一的冒辟疆竟然上了军事学院，顾炎武、黄宗羲、陈子龙这些家伙都在大明技术学院读书。
方以智把这些人找来之后，就到了宋应星的家里，朱有孝在这里见到了这些所谓的明末名人们，通过学问他们的理想，才知道在自己大力发展实用技术的思想引导下，不但一般老百姓的孩子来上大明技术学院，包括许多官宦子弟的孩子也都来这里接受新鲜的科技知识，黄宗羲的父亲被派到外地做官去了，他自己就在这里苦读，现在也还是一个半大孩子。顾炎武这家伙就别说了，一直抱有远大的理想，“天下兴亡匹夫有责”，这句话，他现在正在实践着，但那是因为年纪小，正在学习，还没有正式毕业。
朱有孝在这个时候就毫不客气的让他们四人组建了一个小科研团队，方以智以其出色的组织领导能力成为他们的小组长，把这些极其聪明的孩子们都放到了宋应星的门下，让他悉心指点，主要是学习化学知识，他们以后就是大明化工实业的脊梁。
除了让宋应星直接收下这些人做亲传弟子以外，还让徐光启、 毕懋康、朱灵等没事的时候也来指点他们，而且自己还下功夫把从小学到高中的自然常识、物理、化学的一些基本知识都系统的回忆一遍，然后写出了一些适合孩子们学习的课本，并且让徐光启、宋应星都参与了整个过程，毕竟他们在历史上都有过编辑这些书籍的经历。
既然能够找到这些人，朱有孝就下定决心将后世有名有姓的家伙们从现在就开始寻找、培养，他们既然能在历史上留下姓名，必定是一时的俊才，至于有些人后来投降了满清，这些都是时代造成的，不看现在毛文龙手下的三员虎将，后世都是满清的藩王级别的人物，现在都是将军级别的家伙了，那些事情毕竟是环境造成的，不必考虑太多。
朱有孝光顾着考虑搜集人才的事情了，薄珏自从试验提取了钨以后，就见不到踪迹了，因为朱有孝、宋应星没有交给他别的试验任务，他自己却找毕懋康玩去了。在这里薄珏对枪支产生了极大的兴趣，无论是机枪、手枪、步枪，还是手摇机枪，再有就是迫击炮、加农炮，薄珏对这些东西不但有兴趣，而且还有极高的天赋，经过一段时间的研究，还给朱有孝带出了一个极大的惊喜，让朱有孝从此可以不再担忧武器的研究问题，薄珏对武器的天赋几乎不亚于毕懋康，甚至更高一筹。
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第二百零二章 改良武器
薄珏对于武器类的东西非常感兴趣，这是有一定原因的，朱有孝对于这个时代的顶尖科学家的保护是非常严谨的，每一位顶尖科学家的贴身护卫不会少于四人，而且配备的武器都是最先进的，他们的身手绝对不次于朱有孝身边的卫士，这也是朱有孝在后世的经验，在对努尔哈赤部落进行战争时就开始了这种保护，而且还这是挫败了好几次谋杀。
薄珏刚开始还对这些护卫有些反感，到后来经过朱有孝的几次训斥也就接受了这些护卫，尤其是在一次郊游的时候遇到了危险，掉到了河里面差点被淹死，就是护卫迅速的把他救了出来。最危险的一次是遭到了倭国忍者的袭击，那些人企图将薄珏绑架，结果被护卫迅速的击毙，这两件事才让薄珏彻底接受了护卫的帮助，而且还和他们成了朋友。
护卫们最先进的武器就是近身防守使用的特制手枪，这不是那种*，而是朱有孝根据后世的德制驳壳枪设计的连发手枪，功能自然没有驳壳枪那样强大，不像原装那样可以自动连发，但是可以单发连续射击，不需要每次都得填装子弹，它的击发设置是自动的，可以自动恢复击发位置，由弹性极高的弹簧自动复位，限于材料原因，无法大量普及。
薄珏就是在看到了这种可以连续射击的手枪以后，突然对手枪感起了兴趣，其实这也是所有的年轻人的通性，谁不喜欢手里拥有强大的武器呢。对于这种手枪的改进，薄珏没有太多的办法，材料已经限制了它的发展，但是铜壳子弹步枪还是可以改进的，手摇机枪也是可以改进的，所以薄珏的改造枪支兴趣就是从步枪开始的。
现在明军大量装备的还是纸壳子弹，弹丸使用的是带尖头的铁柱型子弹，每次射击完毕后需要拉回扳机，打开弹仓，装上子弹以后才能进行下一次的射击，而且纸屑很影响设计的效率，铁制子弹对枪管的磨损也非常厉害，最先进的铜壳子弹步枪也是如此，不过简化了清理弹仓的时间。原来是因为大明的铜矿稀少，这种子弹根本使用不起。
现在不一样了，牛金星从新洛阳运回了大量的精铜矿石，这些精铜矿石经过初步的选矿以后含铜量达到百分之三十，因此朱有孝就命令大量运回和进一步加强铜矿石的冶炼，这样一来使用铜壳子弹就不是障碍了。薄珏就是基于这种情况开始了对枪支的改造过程，希望把击发枪全部换成可以自动上子弹的步枪，增加士兵的射击速度，这样就算是遇到对方的骑兵部队，除了机枪以外，步枪也可以抵挡他们的快速抵近。
驳壳枪的设计非常经典，虽然在它的原产地德国没有大量的装备，但是在中国一直风靡了几十年，就是在后世很长的一段时间内都是枪支爱好者收藏的宝贝，它的最经典设计是鸡爪式齿轮的运用，还有就是复进簧的使用，向朱有孝这样的底层人士是不可能见到正宗的驳壳枪的，但是废品收购站还是有一些这些老古董的零碎部件的，再加上玩具手枪里面可以连续打出塑料子弹的*，朱有孝就把这些东西结合起来设计了可以连续扣动扳机射击的手枪。
现在的击发枪都是固定的枪管，就算是铜壳子弹步枪也是这样，但是驳壳枪的枪管是可以滑动的，长枪需要稳定，枪管不能滑动，这就需要想法解决，薄珏就参考了护卫的手枪结构，既然前面不能活动就从后面打主意，然后就设计击发机构的移动，经过不懈的努力，和数百次的试验，终于研制出了用底火尾气压缩弹壳后退，用抓壳钩抓住弹壳，退到一定部位时顶住弹壳片，然后弹壳器将子弹壳弹弹出来，这些东西说出来非常简单，但是要做出来就非常复杂，同时还考虑了枪机后退的时候底下的子*同时向上面供弹，这种设计相对于后世的自动步枪相差很远，但是目前来说已经够用了，射击速度已经非常快了。
看看新式的半自动步枪，朱有孝心里非常激动，这种枪本来应该在一百多年后才能出现，现在已经出现在了大明，虽然比不上后世的半自动步枪那么好，但是现在已经足够对付世界上所有的强敌了。朱有孝自然不会把这些发明给薄珏注册发明专利，这是国之大器，必须要严格的保密，至于奖励那肯定是非常丰厚的，直接给薄珏授予了和徐光启、宋应星一样的爵位，这让薄珏都感到吃惊。
薄珏的发明还不止这些，利用这些发明的参考，薄珏继续改造了手摇机枪，使得手摇机枪真正变成了自动式机枪，再也不用手摇了，不过稍微有点重，这也不是什么大缺点，无非是多几个人抬罢了。
自动半、自动武器的出现，使得明军的武力有了一个极大的提高，但是还有一个新问题出现了，那就是枪管的消耗非常大，因为射击速度快了，使用的子弹就多了，总不能每个士兵需要背着好几根枪管去打仗吧。对于这个问题，宋应星采取的方法就是使用钨合金制作枪管，普通的步枪就使用钨精矿直接炼制，机枪相对来说比较少，就用精炼过得钨合金制造，膛线不好刻划，就直接采取铸造的方法，采用的是铁模铸造，为了防止铸造膛壁不均匀，可以高速转动模具，使得枪管膛壁非常厚实。
子弹的形状也需要跟着改造，原先一直使用铁制弹头，它对膛线的磨损非常大，薄珏建议改用铅弹，相对于铁弹来说，铅弹质地比较软，即对枪管的膛线损害小，还可以封闭枪管的缝隙，使得密封性更好，射击初速度更大，再者铅的比重比较大，射击出来以后飞行的线路比较稳定。
因为薄珏设计的枪支比较简单，朱有孝认为许多部件可以采取冲压锻造，这样一来就可以节省很多制造流程，而且有些地方直接用铆钉或者螺丝钉连接就可以，但是目前的冲床力度还比较小，必须建造一些动力较大的冲床，加上使用离合器设备，才能够干这些活计，制造大型冲床还得使用大型压力设备，还有其他的地方，比如以后需要建造大型钢铁战舰，大型蒸汽机的汽缸，这样一来水压机就成为必须建造的重型装备了。
为了以后的装备向大型化发展，朱有孝就决定建设一台大型水压机，用大型水压机形成的压力来制造许多大型的锻件，为了建设好这个工程，朱有孝就把这个任务交给了宋应星来组织。宋应星看到朱有孝非常重视这个大型水压机，就调动了最强大的人手，这些人包括徐光启、宋应星、毕懋康、朱灵、薄珏等，连同他们的徒弟们有二三十人的团队。
根据帕斯卡定律，不可压缩静止流体中任一点受外力产生压力增值后，此压力增值瞬时间传至静止流体各点。按照这个理论来设计水压机，具体的计算公式原理就是，压强等于作用压力除以受力面积。根据帕斯卡定律，在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强，必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。如果第二个活塞的面积是第一个活塞的面积的10倍，那么作用于第二个活塞上的力将增大为第一个活塞的10倍，而两个活塞上的压强仍然相等。
这个计算公式和方法很好计算，但是制造材料却是比较难办，要不然的话这种大型水压机也不会困扰许多国家好多年。好在朱有孝现在是动用了国家的力量来制造这个东西，他又不怕浪费银子，就让宋应星的研究团队不停地做试验，终于在一年以后制造出了二百万斤压力的水压机，这在后世只是微不足道的一千吨水压机，但是现在就是最高水平的水压机，朱有孝的打算是在今后的几年里根据这个研究再制造出五千吨的水压机，那样一来就可以制造二千吨以上的钢铁舰队了，因为巨舰的龙骨锻造必须要坚固耐压。
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第二百零三章 来自欧洲的书籍
十六、十七世纪的欧洲，漫长的中世纪已经结束，文艺复兴带来了人们的觉醒，束缚人们思想自由发展的烦琐哲学和神学的教条权威逐步被摧毁了。封建社会开始解体，代之而起的是资本主义社会，生产力大大解放。资本主义工场手工业的繁荣和向机器生产的过渡，促使技术科学和数学急速发展。
例如在航海方面，为了确定船只的位置，要求更加精密的天文观测。军事方面，弹道学成为研究的中心课题。准确时计的制造，运河的开凿，堤坝的修筑，行星的椭圆轨道理论等等，也都需要很多复杂的计算。古希腊以来的初等数学，已渐渐不能满足当时的需要了。十六世纪的意大利，在代数方程论方面也取得了一系列的成就。塔塔利亚、卡尔达诺、费拉里、邦贝利等人相继发现和改进三次、四次方程的普遍解法，并第一次使用了虚数。这是自希腊丢番图以来代数上的最大突破。法国的韦达集前人之大成，创设大量代数符号，用字母代表未知数，改良计算方法，使代数学大为改观。
在数字计算方面，斯蒂文系统地阐述和使用了小数，接着纳皮尔创制了对数，大大加快了计算速度。以后帕斯卡发明了加法机，莱布尼茨发明了乘法机，虽然未臻于实用，但开辟了机械计算的新途径。
十七世纪初，初等数学的主要科目（算术、代数、几何、三角）已基本形成，但数学的发展正是方兴未艾，它以加速的步伐迈入数学史的下一个阶段：变量数学时期这一时期和前一时期（常称为初等数学时期）的区别在于前一时期主要是用静止的方法研究客观世界的个别要素，而这一时期是用运动的观点探索事物变化和发展的过程。
变量数学以解析几何的建立为起点，接着是微积分学的勃兴。这一时期还出现了概率论和射影几何等新的领域。但似乎都被微积分的强大光辉掩盖了。分析学以汹涌澎湃之势向前发展，到十八世纪达到了空前灿烂的程度，其内容的丰富，应用之广泛，使人目不暇接。
牛金星在欧洲大肆的购买了数船的书籍，在这些书籍里面真可谓包罗万象，无论是天文地理、风土人情、数学物理、自然历史，几乎所有的方面都有所涉猎。朱有孝自己当然不可能每本书都读完，他就让大明科学院的人把这些书籍分门别类的整理好，整整齐齐的放入图书馆里。
把这些书籍放进图书馆并不是束之高阁，而是基于这些书籍，朱有孝准备建立一所新的综合性大学，这所大学招生的对象是全国所有的学子，也包括大明技术学院、大明官吏学院、大明科学院及军事学院的所有学子，这是一所更加新式的学校，它还将补充一些朱有孝从后世带来的一些理论，还会分别建设几个院系，这些院系的划分将更加科学。并且将建立一座更加先进的科�
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