第974章 為他鼓掌(為月票加更!)
曹沖稱象的故事,算是一個(gè)眾人耳熟能詳?shù)墓适隆?br />
作為三國(guó)時(shí)期知名度最高的神童,李寬自然也很清楚他的事跡。
“曹沖稱象并沒有使用鐵船,那它是怎么給你靈感了呢?”
李寬自然是知道鐵船完全可行,后世基本上就沒有木船的生存空間了。
但是王忠奇能夠提出這么一個(gè)設(shè)想,他還是挺想知道他是怎么想出來的。
如今的觀獅山書院,已經(jīng)不是完全依靠李寬的指點(diǎn)才能搞出一些成果出來;也不應(yīng)該是什么都要李寬來指點(diǎn)。
所以對(duì)于這個(gè)“鐵船”的設(shè)想,李寬還是頗為好奇的。
“楚王殿下,曹沖稱象的故事,聽說過的人有許多,大部分聽完了之后知識(shí)覺得曹沖好厲害,這么小的時(shí)候就能想到這個(gè)方法;但是很少有人去思考,這個(gè)方法能夠解決問題,它的原理是什么,背后延伸出來的理論是什么?
學(xué)生思考了一下,覺得這個(gè)方法其實(shí)可以歸結(jié)為‘等量替換法’。曹沖用許多石頭來代替大象,在船舷上刻劃記號(hào),讓大象與石頭產(chǎn)生等量的效果,然后重新一次一次的稱出石頭的重量,使大象的重量轉(zhuǎn)化為一堆一堆的石頭,分而治之,這一難題就得到圓滿的解決。
雖然這樣的計(jì)算方法放在測(cè)量大象上面,可能會(huì)有一些誤差,但是方法是非常正確的。所以我就進(jìn)一步的思考,船只能夠在水中不下沉,是因?yàn)槭裁矗恐皇且驗(yàn)樗悄绢^做的嗎?
同樣的木船,可以裝在的貨物數(shù)量是不一樣的。像是一些紫檀木,放在水中是會(huì)沉到水底的,但是制作成船只的話,也能浮在水面上不下沉。所以船只能夠浮在水上,我覺得不是簡(jiǎn)單的因?yàn)槟绢^比水輕。”
王忠奇說到這里,忍不住看了看劉界。
當(dāng)初就是他在奚落自己,說用鐵制作的船只,一放到水里面,肯定就沉下去了。
“你繼續(xù)說!”
李寬聽到這里,已經(jīng)有點(diǎn)知道王忠奇想要說什么了,不過他還是想要完完整整的聽完王忠奇的設(shè)想。
科學(xué)創(chuàng)新,一定要有自己獨(dú)立的想法。
大膽設(shè)想,小心求證,科學(xué)之路,本來就是如此。
“所以我就在想,船只能夠漂浮在水上,應(yīng)該是受到了一種叫做浮力的力。當(dāng)船上沒有裝東西的時(shí)候,水面離船的甲板就會(huì)比較遠(yuǎn),我覺得這個(gè)時(shí)候受到的浮力應(yīng)該比較小;
當(dāng)船上裝了許多東西的時(shí)候,船的吃水就會(huì)比較深,這個(gè)時(shí)候受到的浮力比較大;可是如果不斷的給船只增加重量,最終船只就會(huì)沉在水里面,因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候,船所裝載的貨物,已經(jīng)比它受到的浮力要大,所以就沉沒了。”
“王忠奇,按照你這么說,船上的重量越重,就越容易沉到水里面。那鐵的重量比木頭可是重多了,豈不是放到水里,什么東西都不用裝就沉沒了?”
劉界在一旁忍不住再次插話。
他的這個(gè)疑問,也是許多人的疑問。
實(shí)在是鐵船的想法跟大家理解的有很大的偏差啊。
“劉院長(zhǎng),您說對(duì)了一半!船確實(shí)是裝載的東西重到一定程度之后,就會(huì)沉到水里面,但是并不意味著鐵船一下水就會(huì)沉沒。相反的,我認(rèn)為鐵船能夠做的比木船裝載的貨物更多。”
王忠奇這個(gè)時(shí)候自然要站出來反駁,要不然李寬也被劉界的話給帶偏了的話,那自己的想法就再也沒有落實(shí)的盼頭了。
“劉界,讓王忠奇繼續(xù)說下去!”
李寬看到劉界還想繼續(xù)跟王忠奇爭(zhēng)辯下去,不由得出聲阻止。
不過,李寬雖然只是說了一句簡(jiǎn)單的話,卻是讓王忠奇升起了希望。
“楚王殿下,我認(rèn)為船只是否沉沒,它的載重量是多少,跟它是由什么材質(zhì)制成的沒有必然的聯(lián)系,而是跟它能夠受到最大的浮力是多少有直接的關(guān)系。一個(gè)鐵疙瘩直接放在水里面,肯定是會(huì)沉沒的,但是制作成船只的話,它是空心的,會(huì)不會(huì)沉沒應(yīng)該跟它受到的浮力大小有直接的關(guān)系。”
王忠奇感受到李寬的眼中露出了鼓勵(lì)的眼神,心中的忐忑慢慢的消失,取而代之的是期待。
楚王殿下是世界上最聰明的人,劉界不能理解的東西,不代表楚王殿下就不能理解啊。
“我用紫顫木雕刻了一艘小船,它能順利的浮在水面上;而整根的紫檀木卻是會(huì)直接沉沒在水中。雖然紫檀木跟鐵還是不同,但是這個(gè)邏輯是相同的。只要設(shè)計(jì)的當(dāng),鐵船是完全可以浮在水面上的。
伴隨著海貿(mào)的發(fā)展,我們需要越來越多的海船前往倭國(guó)和南洋等地,甚至是去澳洲和美洲;各個(gè)造船作坊也在制造越來越多可以裝載更多貨物的大船。但是船只越大,對(duì)木頭的要求就越高,普通的巨木已經(jīng)不能滿足大船的要求,這就會(huì)導(dǎo)致木船的制作難度越來越大。
可是如果使用鐵板來制作船只,那么只要不斷的把鐵板拼接在一起,那么它就不會(huì)像是木頭一樣受到木頭大小的限制,不需要不遠(yuǎn)千里的從遼東去尋找巨木。這對(duì)進(jìn)一步制作更大的海船,是有著非常重要的意義的。”
雖然王忠奇的這個(gè)說法,邏輯上還不是非常嚴(yán)密,不過李寬卻是頗為滿意。
至少他的這個(gè)思路是沒有錯(cuò)的。
“你說的船只在水里面是因?yàn)槭艿搅烁×Φ挠绊懀阅軌蚱≡谒嫔希矣X得是非常有道理的。但是,怎么去測(cè)量這個(gè)浮力,你有思考過嗎?”
“楚王殿下,學(xué)生這段時(shí)間一直都在思考這個(gè)問題。熱氣球能夠在空中漂浮,肯定是因?yàn)槭艿降母×Υ笥谥亓浚淮辉谡f里面能夠不下沉,肯定也是因?yàn)楦×Υ笥谥亓Γ煌瑯拥模F錠扔在水中會(huì)下沉,則是因?yàn)楦×π∮谥亓Α?br />
所以我有一個(gè)猜測(cè),這個(gè)浮力的大小可能跟物體浸在液體或者空氣中的體積有關(guān),也可能跟液體或者空氣的密度有關(guān),還可能跟物體的密度以及液體或者空氣的密度有關(guān)系,甚至可能跟物體插入到液體之中的深度有關(guān)系。”
自從李寬在觀獅山書院格物學(xué)院提出了力學(xué)的幾個(gè)基本定律,并且推出了標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量單位之后,觀獅山書院內(nèi)部對(duì)科學(xué)的研究有了非常大的進(jìn)步。
像是物體的密度這些東西,現(xiàn)在已經(jīng)慢慢的有了一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)給出來作為參考。
所以王忠奇說的這話,不僅李寬能夠聽懂,其他人也基本上聽懂了個(gè)大概。
就連劉界,此時(shí)的臉色也有點(diǎn)變化。
似乎自己之前的判斷太過草率了?
但是事已至此,也只能讓王忠奇繼續(xù)說下去了。
“大膽猜測(cè),小心求證,這是我一直喜歡掛在口中的話,王忠奇,你的這些猜測(cè)很有道理,完全可以去試一試。那你最近的思考,有什么結(jié)果不?”
“有的,楚王殿下,有結(jié)果了!雖然我還沒有辦法準(zhǔn)確的測(cè)量出浮力的大小,但是我卻是可以證明浮力跟哪些東西有關(guān)系,也可以證明鐵船完全是可行的!”
聽到這里,王忠奇再傻也是知道李寬的態(tài)度了,臉上開始露出了激動(dòng)的表情。
自己的鐵船,終于要有實(shí)現(xiàn)的希望了嗎?
“哦,你是怎么證明浮力的大小跟什么有關(guān)系呢?”
李寬臉上的好奇心是越來越重了。
這個(gè)證明方法,對(duì)于李寬來說是輕而易舉的,但是對(duì)于大唐的人來說,如果能夠找到一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆椒ǎ敲淳秃懿灰粯恿恕?br />
“是這樣的,我專門去購(gòu)買了一些彈簧,簡(jiǎn)單的制作了一個(gè)彈簧側(cè)力計(jì),用來測(cè)量物體的重量和受到的力。當(dāng)然,我得承認(rèn),這個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)不是特別的準(zhǔn)確,我也只是初步的研究出了彈簧的規(guī)律,在刻度上進(jìn)行了一些標(biāo)記。但是這已經(jīng)足夠證明我想要證明的東西了。”
王忠奇的臉上,露出了一絲羞澀的表情。
顯然自己沒有設(shè)計(jì)出完美的彈簧測(cè)力計(jì),讓他覺得有點(diǎn)慚愧。
“嗯,你繼續(xù)說!”
李忠臉上露出一副鼓勵(lì)的笑容。
“我制作了兩個(gè)體積相同的鐵塊和銅塊,準(zhǔn)備了一個(gè)大燒杯,里面裝了大半杯的水,然后把鐵塊掛在了彈簧測(cè)力計(jì)上面,緩緩的放入水中。除了進(jìn)入水里的過程中,彈簧測(cè)力計(jì)的數(shù)值在不斷變化。當(dāng)鐵塊完全沒入到水中的時(shí)候,不管鐵塊在什么位置,彈簧測(cè)力計(jì)上面的數(shù)值都沒有變化了。
之后我又使用了銅球來做這個(gè)測(cè)試,結(jié)果也是一樣的。所以我斷定浮力的大小跟物體在水里面的位置沒有關(guān)系。不管是深一點(diǎn)還是淺一點(diǎn),受到的浮力都是一樣的。”
“不是應(yīng)該沉的越深,浮力越大嗎?”
一旁的劉界聽了王忠奇的話,忍不住再次的問出了一個(gè)許多人都想當(dāng)然的問題。
“我最開始也是這么想的,但是從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看,浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度無(wú)關(guān)。”
王忠奇的臉上,開始變得鎮(zhèn)定了起來。
只要說到具體的實(shí)驗(yàn),他的情緒就能變得非常平靜。
“接著我又繼續(xù)確認(rèn)物體的浮力大小跟浸在液體里面的體積的關(guān)系,很顯然,物體浸沒在水中的體積越大,受到的浮力越大,這根剛才曹沖稱象的時(shí)候在船舷上刻線的做法,是相互吻合的。”
“之后我還把鐵塊浸沒在水中、濃鹽水中、油中,發(fā)現(xiàn)了物體受到的浮力大小,還跟液體的密度有著必然的聯(lián)系,與此同時(shí),我也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)浮力最重要的規(guī)律。”
王忠奇說到這里的時(shí)候,忍不住停頓了一下,看了看李寬和劉界。
果然,劉界忍不住問道:“什么規(guī)律?”
“那就是浮力的大小,跟物體的密度完全沒有任何關(guān)系!換一句話說,木船和鐵船受到的浮力帶下,跟木頭的密度或者鐵的密度沒有任何的關(guān)系!這說明鐵船的方案,是完全可行的!”
王忠奇不由得提高了自己說話的聲音。
“啪啪啪!”
李寬沒有去管劉界的臉色難看不難看,而是忍不住給王忠奇鼓起了掌。
這個(gè)小小的實(shí)驗(yàn),聽起來一點(diǎn)也不難,隨便找個(gè)學(xué)員都能重新去做。
但是得出的結(jié)論卻是非常的有意義。
“王忠奇,你這個(gè)思路非常的清晰,我完全同意你的推測(cè)!接下來,你可以將你的實(shí)驗(yàn)和設(shè)想整理成一篇論文發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,學(xué)院也會(huì)按照你的提案劃撥一筆經(jīng)費(fèi)給你,讓你去試著研究鐵船的制作!”
李寬的話,讓周圍不少學(xué)員羨慕不已。
《科學(xué)》雜志創(chuàng)建至今,觀獅山書院的學(xué)員想要在上面發(fā)表文章,變得難度越來越大了。
因?yàn)樗麄儾粌H要面對(duì)書院內(nèi)部的同窗的競(jìng)爭(zhēng),還要面對(duì)大唐所有人的競(jìng)爭(zhēng)。
因?yàn)椤犊茖W(xué)》雜志如今是面向所有人開放,不管是長(zhǎng)安城各個(gè)書院的學(xué)員,亦或是作坊里的匠人,都可以將自己的文章投到《科學(xué)》雜志上發(fā)表。
一經(jīng)采用,不僅立馬可以獲得不菲的稿酬,還能獲得巨大的名聲,可謂是名利雙收。
“多謝楚王殿下,學(xué)生必定不辜負(fù)楚王殿下的期盼,早日把能夠?qū)嶋H航行的鐵船制作出來!”
王忠奇強(qiáng)忍著心中的激動(dòng),彎著腰給李寬鞠了一個(gè)躬。
“不用謝我,這是你應(yīng)該得到的!觀獅山書院鼓勵(lì)大家勇于創(chuàng)新,勇于開拓進(jìn)取。你這個(gè)鐵船的方案,你可以從幾個(gè)方面好好的思考一下。首先就是鐵板與鐵板之間的連接,使用什么方法是最簡(jiǎn)單的呢?還有鐵板的耐腐蝕問題,有沒有什么方法是可以減小河水或者是海水對(duì)船身的腐蝕速度?這些都是需要思考的問題,只有解決了這些問題,鐵船才有可能真正的縱橫大海,為大唐的發(fā)展添磚加瓦。”
王忠奇能夠走到這一步,李寬自然是不介意再扶上馬,送一程。
“對(duì)了,你那個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),我覺得是一個(gè)很好的東西,你可以好好的深入研究一下,找到浮力的準(zhǔn)確計(jì)算公式,這對(duì)觀獅山書院格物學(xué)院的發(fā)展來說,是非常有意義的!”
臨走的時(shí)候,李寬再次提出了一個(gè)要求。
大唐如今太缺少必備的實(shí)驗(yàn)器材了,要想推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)器材是不可缺少的。
“楚王殿下,要不書院專門劃撥一處院子出來,給到王忠奇來研究彈簧測(cè)力計(jì)?甚至可以幫他成立一個(gè)忠奇制作所,專門研究這些東西。”
劉界知道自己今天在李寬面前丟分了,趕忙出來?yè)尵取?br />
“可以,具體的事情你看著辦吧!”
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