《工科大明》第171章 浮力與機械(1)

作者:天天喝中藥·6個月前

殿試張榜,金殿傳臚。

弘治十二年的科舉,最終在一片莊嚴肅穆中落下帷幕。王明、唐寅、祝允明、文徵明等西山學子,憑藉其紮實的經義功底和融思維的務實策論,紛紛金榜題名,躋進士之列。

明更是因其見解深邃,被欽點為一甲第二名,榜眼及第,風頭無兩。

唐寅雖因文風不羈,未能位列一甲,但亦高中二甲前列,足以藉平生。

杏園賜宴,雁塔題名,新科進士們沉浸在巨大的榮耀與對未來的憧憬之中。按照慣例,他們將在吏部銓選後,被分發至各部院觀政或外放州縣,開始傳統的仕途生涯。

然而,就在眾人等待吏部安排之時,一道不同尋常的奏請,打破了慣例的平靜。

工部左侍郎、總理海防船政事務督辦陸仁,直接上書吏部並奏請皇帝,以“海防船政事務急,需才孔亟”為由,懇請特批新科進士王明、唐寅、祝允明、文徵明四人,暫不赴常規職位,而是直接進西山格學院及海防船政事務效力,借其才學,加速新艦設計與格研究。

這道奏請,在朝堂引起了不小的議論。讓新科進士,尤其是榜眼王明這樣的高第,不去翰林院清貴之地或地方歷練,反而直接投被視為“工役之事”的西山船政,實屬破格之舉。一些守舊員暗地裡議論陸仁“恃寵而驕”,“敗壞人才”。

但弘治帝在徵求了次輔謝遷等人的意見後,考慮到東南倭患的和陸仁過往的卓著效,最終予以批准。

皇帝甚至特意在召見新科進士時,對王明、唐寅等人勉勵道:“陸卿乃為國建功立業之新途,爾等皆實學之才,能於西山一展抱負,助朝廷早定海疆。” 有了皇帝的首肯,吏部的文書很快下達。

於是,在眾多同年羨慕、疑或不解的目中,王明、唐寅、祝允明、文徵明這四位風頭正勁的新科進士,下嶄新的袍,換上了西山特有的、簡潔利落的深棉布工服,出現在了西山格學院的大門。他們的到來,為西山注了一新鮮的、帶著書卷氣卻又充滿朝氣的

此時,西山“艦船設計所”,氣氛卻並非全然樂觀。雖然舊檔資料整理有序,基礎圖紙已有雛形,但涉及到船舶最核心的浮、穩、結構強度等關鍵問題,進展緩慢。工匠們經驗富,卻多憑代代相傳的“手藝”和直觀,難以量化表述,更難以進行突破的最佳化設計。李振等人雖通格原理,但對於船舶這一複雜系統,仍知識儲備不足。

陸仁深知,時間不等人。沿海的告急文書仍在不斷傳來,馬武的最新奏報提到,倭寇(或稱海寇)活愈發猖獗,甚至開始有組織地攔截漕運補給船隊,氣焰囂張。必須儘快在理論基礎和設計理念上取得突破,才能指導實際建造。

這一日,陸仁下令,召集艦船設計所所有核心人員,包括新來的王明、唐寅等四位進士,以及李振、沈默、趙德柱等西山元老,還有幾位德高重、經驗富的老船匠,齊聚格學院最大的講堂——格堂。他要親自講授一堂關乎造船本原理的課程。

,燭火通明。巨大的黑板上已經用炭筆畫好了幾種常見的船型剖面圖。堂下座無虛席,眾人神專注,尤其是王明、唐寅等人,雖然已是進士份,但在此地,他們如同最謙遜的學子,攤開筆記本,準備記錄。

陸仁站在講臺前,目掃過眾人,開門見山:“諸位,今日召集大家,非為討論圖紙,而是要探究支撐這一切的基——舟船為何能浮於水上?其力如何傳導?不明此理,則造船如盲人象,事倍功半。”

他首先指向黑板上的船圖:“自古皆雲,舟浮於水,因其形中空,如瓢如壺。此乃表象。其在之理,關乎水之本。” 他拿起一個木質水盆,裡面盛滿清水,又取出一枚小巧的鐵質實心圓球。“諸位請看,若將此鐵球投水中,如何?”

“自是沉底。”臺下有工匠答道。

陸仁將鐵球輕輕放水中,鐵球果然迅速沉盆底。眾人皆覺理所當然。

接著,陸仁又取出一個大小形狀幾乎完全相同,但明顯是空心的鐵球(這是他讓工匠連夜趕製的)。“若以此球再試,又如何?”

有人猜測:“或沉或浮,難料。”

陸仁將空心鐵球小心放置水面,只見那鐵球竟晃晃悠悠地漂浮在了水面上!

“咦?”堂下頓時響起一陣驚疑之聲。連王明也微微直起了子,眼中出思索之。唐寅更是瞪大了眼睛,覺得不可思議:同樣是鐵,為何一沉一浮?

陸仁待眾人安靜下來,才緩緩道出關鍵:“此非鐵之變,乃其排開水之多寡使然。任何置於水中,水都會對其產生一個向上託舉之力,此力之大小,恰等於該所排開的水之重量。”

他用水瓢舀起水,緩緩倒一個連著細秤桿的容中,演示著排開水量與浮力的關係。

“諸位可理解為,水有一種‘不甘被佔據’的子,你排開它多,它便要用同等之力‘奪回’地盤。舟船之所以能浮,非因它輕,而是因為它巨大的船排開了巨量的水,所獲得的向上託舉之力(我等可稱之為‘浮力’),足以抗衡船以及所載人、貨之總重(可稱之為‘重力’)。故造船之道,首重形制,需以儘可能小的自重,排開儘可能多的水,以獲得足夠的浮力承載。”

他指著浮著的空心鐵球和沉下的實心鐵球:“此二球,重量迥異,但積相仿。空心者重量輕,其重力小於其所能獲得的最大浮力,故浮;實心者重量大,其重力大於浮力,故沉。之於舟船,便是要造得‘空心’,但此‘空心’需結構堅固,能抵風浪。”

這一番結合了直觀實驗的講解,如同醍醐灌頂,讓許多原本只知其然的工匠茅塞頓開。一位老船匠喃喃道:“原來如此!怪不得船造得越大,能載的貨反而越多,並非木頭自己變輕了,是排開的水多了啊!”

便

便

沿使調

仿便

西

西滿

西彿

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