民眾府控制范圍內的新合肥市東北方向四百里,這里是一片開發中的露天煤礦,血管一般的木制軌道從其內直通往二十里外的河道碼頭,工業的血液煤炭從這里被以紅毛蠻為主要勞動力的礦工們挖掘裝車,沿著軌道送到碼頭裝船再沿河送往新合肥的工業基地。
送煤炭的貨船運到后,碼頭的接收員還不等船挺穩,就一個箭步跳上貨船,對著送煤炭負責人喊道:“來來,趕緊的,清單給我數數。”
說著接收員就一把搶過來清單表,一一對照數量,看著他著急的模樣,送貨員問道:“今天咋怎么著急?”
“有突破唄。”
“蒸汽機成了?”
接收員搖搖頭,“僅僅是有所突破,距離司令所說的實用化應該不遠了。”
“有這么難?早就在學校看過模型了,咱還以為放大了就行了嘞。”
接收員啐了口唾沫,“這是什么話?科學這玩意哪里是這么簡單的?你看咱們院隔壁材料部的,光是鋼鐵冷卻淬火,就得分門別類的變著法子做,還都得記錄在冊,用水、動物油脂、植物油,聽說還用上鹽堿液,復雜的很,各種合金換著法的實驗,每種配比都不一樣,完全是撞大運,咱看上去那就是永無止境。”
“這么復雜?”
“可不是,失之毫厘謬以千里,委員長要求必須做好技術資料的記錄維護工作,甚至精確到放個屁都得寫在文檔里。”接收員提起來他們這些研究人員的辛酸史,滿臉便秘一般,他們也只是二十歲不到的年紀,只是跟著劉澤學習后,就被賦予如此重要的事業,都是邊學習邊研究,遇到問題就相互討論再在劉澤組織的會議上討論。
技術這東西就是如此,各種細節都會影響到最終結果,所以極容易失傳,即使是現代,美國在經歷過幾十年的去工業化之后,想復刻有人登月技術也是極難,如果美國當年登月是真實的話。
工程管理有些東西是相通的,復雜工程想要靠純客觀的信息資料做到永久保有和傳承,是非常非常難的,起初看來很不起眼的信息丟失和環境變化,積累下來就會造成整個工序不可復現。所謂傳承有序,總是要經過一代一代執行者重復的學習過程來驗證和保障,能夠在當下的環境下重復甚至改進工作之前,一項復雜技術失傳是非常常見的事情。
劉澤作為民眾聯盟科學部的最核心人物,并不是無腦的直接讓所有人投入到某項研究開發中,而是最先設立制度,然后在制度的框架下填充人員,從十幾歲經過掃盲工作的年輕人中挑選精英,然后邊學習邊研究。
比如蒸汽機的原理極為簡單,就是燒開水,如果做小的蒸汽機模型讓其運轉起來也非常容易,可唯一麻煩的是怎么放大,模型能用的蒸汽機放大之后就不行了,這就需要人員進行研究各種結構和制作流程。
遠遠比電力系統應用更困難。
最少自從穿越后一切進入正軌以后,科學部所轄的電力部門運用鉛化合物涂在鉛片上的方法,在稀硫酸中,將化學能轉化成電能的原理,制造出了實用性的鉛蓄電池,現在的電能分部就是利用這種蓄電池來進行各種各樣的實驗和研究,比如電解水實驗。
在蒸汽機未能實用化之前,劉澤下屬的動力都以水力為主,畜力作為補充。
電力作為動力源也稱為越來越重要的一項,首先電能可以集中生產、分散使用,相比較于水能的動能必須通過曲柄、飛輪、齒輪、皮帶等傳動,才能將能量輸送給每臺機器,這種傳輸方式非常不方便,傳輸過程中能量損耗也非常大,遠遠比不上電能的傳輸和分配。
而且電能的應用靈活,只需要一個思路,即可轉化成熱能、光能、機械能和化學能等等。
自從劉澤用雷電雷擊的方法制成第一批人工磁石的發電機后,用鼓形電樞繞組和有槽疊片鐵心結構的電擊的手工制作實驗就提上了日程。
更是利用電磁感應現象原理,即在電池連接的導線旁邊放上磁針,這磁針馬上發生偏轉這一基本現象,做成了利用電線傳輸信號的有線電報,用電流脈沖使電磁鐵偏轉,電磁鐵移動一個標記,使其在一張紙上產生書寫,印上點和線,用點和線來代表相應的含義,這也是摩爾斯電碼的原理。
電力的運用僅僅只是理論問題,理論沒有障礙后,應用極為簡單,困擾的僅僅是資源材料缺乏而已,在此基礎上工藝方面,電力的應用還促進了象電鍍、電解、電焊、電熱、電火花加工等初級工藝的實驗,反哺了眾多材料工藝的進步。
蒸汽機的實用化在此基礎上也在加速,最基礎的蒸汽機只需要簡單的熟鐵制造鍋爐即可,在蒸汽鍋爐中,通過燃燒過程水沸騰為蒸汽。通過管道蒸汽被送到汽缸。閥門控制蒸汽到達汽缸的時間,經主汽閥和節流閥進入滑閥室,受滑閥控制交替地進入汽缸的左側或右側,推動活塞運動。蒸汽在汽缸內推動活塞做功,冷卻的蒸汽通過管道被引入冷凝器重新凝結為水。這個過程在蒸汽機運動時不斷重復。
唯一限制其實用化的是加工技術精度不成熟,導致的漏氣,特別是活塞和氣缸,一旦活塞不合氣缸,那效率低的嚇人,這也是至今未能突破原型機制造出實用型的原因。
除此以外在相關領域,若說什么最難技術最難突破,莫過于煤焦化工產業,即使穿越至今半年了,煤炭副產物的各種復雜化合物的作用研究也始終未有太大進展,現在能夠利用的也僅僅是以煤為原料,在隔絕空氣條件下,加熱到950℃左右,經高溫干餾生產焦炭,同時獲得煤氣、煤焦油。
焦炭和煤氣是最簡單的,直接可以應用,與其他地方不同,作為煉鋼廠這種需要日夜不停三班倒運轉的地方,煤氣燈是最最先得到應用的,而有了廉價的煤氣燈,實現大面積照明下的夜班生產就很劃算了,不過在市區因為安全的原因,煤氣管道始終未獲批準鋪設。
不過最起碼在鋼鐵廠及其附近,蒼白色的人造光源這種工業化象征的事物最先出現。
而煤焦油其中含有的苯、酚、萘、蒽、菲等重要化工原料,作為技術核心人員的劉澤卻只知其名,不知其形,他能對煤焦油的研究,也只會最常見的方法那就是蒸餾。
這也是最基本的常識,在化學發展的早期,蒸餾就是常規實驗的主要內容了,在天然產物以及礦物的提取中都有應用。早期煤焦油的蒸餾方法就是對煤焦油進行加熱,然后用冷凝管把不同階段蒸發出來的東西冷卻下來,得到各個餾份,顯然沸點低的物質會先被蒸出來。當然對于各個餾份還可以進一步蒸餾,把其中的化學物質分開,得到更加精細的化學產品。
但是,即使是這些初級分離出來的東西劉澤也是完全不懂,這就是人類記憶的缺陷,只能記住廣而化之的東西,更詳細的沒有接觸過的東西,即使以前學校中學過的也都還回去了。
種種問題,到了實驗的時候才都冒出來,對此劉澤的解決方法是設立的科學部,這個部門是劉澤設立專業研究各種技術細節的,他只能提供最基本的思路和理論建議,深入研究動手的則是那些少年。
劉澤規定科學部為民眾府的自然科學最高學術機構、科學技術最高咨詢機構、自然科學與高技術綜合研究發展中心。
下轄:數學、物理、化學、生物、地學、天文氣象、工程技術、醫學、環境科學、農林科學、社會科學、管理科學、歷史語言、國文學、考古學、教育等十六個研究所。
現代科技科學是什么?這有著最基本的發展基石,總結起來:
地質材料學:「把各種顏色的石頭放在火里去燒,或許能有用」
物理學:「世間萬物皆可量化,世間萬物皆可證偽」
食品:「包裝后再加熱、密封、冷藏,可使食物保質期更久」
光學:「用最強的光,照最小的縫,射最快的物體,找最弱的光。」
醫學:「把水燒熱,用以清理身體、飲用。」
數學:「一尺之錘,日取其半,用之不竭」
歷史:「孤證不立,二重證據。」
計算機:「堆積大量的與或非或許有用」
會計:「有借必有貸,借貸必相等」
體育:「單一動作規律間歇大量重復做,可增強」
電路:「流入等于流出」
設計:「少即是多,形式服務于功能」
化學:水火相生,萬物亦如是也。
生態學:「有限索取,莫竭澤而漁。」
土木:「泥巴,水,石頭,沙子,木頭,鐵,混起來試試。」
社會學:「人是一切社會關系的總和。」
機械:「如果某一個物品能讓你覺得省事,就讓全世界知道它!」
科學部就是如此在擅長于技術研究的劉澤學生助理們中間建立的,在劉澤新婚后,他更是將所有的時間近半投入到科學部中,這里如同一個實踐性的大課堂。
并從三個方面種下現代科學的種子:科學思考、基礎數學、計量單位。
第一、科學思考就是保持開放性思維,勇于觀察探索,不迷信權威,有邏輯思維能力,解決問題可以按照以下步驟:
觀察現象——發現問題——提出假設——驗證假設——得出結論
如此往復
第二、數學是打開科學大門的鑰匙,是自然科學之基礎。
其實非常簡單,就三方面:
(1)首先需要定義的就是十進制的阿拉伯數字:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12——
(2)正數、負數和零的概念
(3)加減乘除的使用
第三項、計量單位
現代的計量單位其實基本都是約定俗成的,所以劉澤只把現代單位作為參考,來自己參考明代確立了的尺寸單位來統一度量衡,一切為了方便。
比如溫度的定義,0度是冰水混合物,100度是沸水,其中取100個等份就是溫度的劃分(可以用水銀溫度計,當然每個地方的海拔不一樣,其結論有相差。)
可以利用鐘擺效應來定義長度和時間:任何鐘擺只要其長度是99.4cm,無論你在松手之前把擺錘拉到多高的位置,松手后鐘擺搖擺一次的時間都是1秒鐘(無論重物有多重),這樣只要實驗多次,總能確定長度和1秒的時間。也可以參考兩個太陽正午的時間為24小時來劃分。
而1kg=一升水的重量即邊長10cm的正方體的裝滿水。
有了這些基礎的,其他單位基本可以推理出來了。
有了這三方面作為基礎,再加上劉澤設立的人才培養制度,科學的花朵才在這片土地上正在緩慢的綻放開來。
而每天劉澤基本遵循著三點一線的生活規律:家——科學部——辦公室會議室,他不是神,一個人解決不了所有問題。
如同回到學校生活一樣,除了吃喝用度略微富足意外,絲毫沒有最高領導人的享受之說。