第三卷 風起雲湧_3-34 化學的電,物理的電
電光火石的一剎那,趙維感覺全身一陣痛麻,胯下戰馬也嘶鳴一聲栽倒在地,立刻就將趙維往前甩了出去。趙維在空中使出渾身解數穩住姿態,儘可能地避免「臉着陸」,並用四肢緩衝了一下,就這樣還是當場摔暈了過去。
醒過來的時候,趙維躺在太醫局,胸口已經裝了夾板,侍衛們都在外間,只有童虎守在趙維的床邊,見他醒來,童虎立刻叫來了太醫令何濂,何濂過來看了看趙維的面色,又摸了摸脈,說道:「殿下無礙了,最近不要亂動就成。」
聽得無礙,趙維便要起身,但是胸口的夾板阻礙了他坐起來,何濂伸出手制止了他的動作,隨後讓童虎把趙維扶起來,說:「聽東宮侍衛說,殿下與一道雷電擦身而過,老夫給殿下察看,心脈並無損傷,只是從馬上跌落,肋骨有些許損傷,所以給上了夾板,所幸殿下筋骨強健,沒有斷裂跡象,用不了幾日便可恢復。」
「多謝何太醫。」趙維拱手道謝,隨後又問道,「天機院的幾人有傷嗎?」
何濂想了想說:「哦,天機院的幾人沒什麼問題,只有那位劉姓的先生左腿燒傷一大塊,三兩個月內是好不了了!」
趙維再次向何濂致謝,隨後去到劉福波那裏,如太醫令所言,他的左腿有明顯的燒傷痕迹,看來是沒能完全避開那道閃電,被旁支電流擊中,不過能保住命已經是萬幸了,趙維和馬匹感受到的痛麻,應該是瞬間的感應電流,好幾萬安的電流經過,在旁邊的導體內產生的感應電流也足夠把人和馬都電暈了。
天機院的其他人都在這裏,看見趙維過來,全都跪倒在地,一臉的愧疚,因為他們的危險行為差點把太子都給牽連進去,當時侍衛們眼見着一道閃電劃過,太子墜馬,風箏和風箏線在半空中猛烈燃燒了起來,發了瘋似的衝過去,連刀都拔出來了,要不是童虎探了趙維的頸動脈,鬆了一口氣,天機院這幾個人當場就得身首異處。
「行了,別跪着了,說說吧,你們這是研究到什麼程度了,這麼危險的實驗都敢幹。」趙維看着跪在地上的幾人,沒有責怪的意思。
跪着的幾個人站了起來,躺在床上的劉福波說道:「臣等有罪,險些置殿下於危險之中,說到底,還是我們和化學研究院一時意氣、爭強好勝,這才行如此危險之事。」
「這電的事跟化學研究院什麼關係?這不是物理研究院的事嗎?」
趙維靠着自己對電學的了解,自然而然地將它歸類於物理學,就沒想到還能跟化學扯上關係,劉福波將事情的前因後果說出來,趙維聽得相當無語,沒想到天機院關於電學歸屬的爭奪竟然是郭子衿這個小姑娘帶起來的。
郭子衿這小女孩,實在是個小天才,跟着她外公黃堯學了兩年數學,就已經把函數基礎都學懂了,這才十二歲,哪怕在後世,函數都是初中數學的內容。這讓趙維都不禁懷疑,她是不是跟自己有着同樣的來歷。為了讓子衿能夠學到更多的東西,黃堯就帶她去了天機院,跟着那些來自各處的優秀工匠和學者們學習,同時也幫助天機院的各項研究做些數學計算。秦九韶見了郭子衿也是眉開眼笑,把自己的所學所知傾囊相授,畢竟,撇開黃堯的權威地位不談,這麼聰明伶俐、又嘴甜的小女孩誰不喜歡呢?有這兩位**的允許,郭子衿在天機院裏,無論哪個部院都很歡迎。
這時候的天機院已經知道,綠礬在高溫煅燒過程中產生的刺激性氣體,和硫磺燃燒產生的氣體是同一種,這種氣體溶解到水裏就成了綠礬油,綠礬油無色無味,有不怕死的人嘗過,味道是酸的,所以硫酸的名字也就誕生了,以往藥鋪里都可以買到綠礬油,是用來清洗惡瘡的外用藥,從沒人將其濃縮至極高的濃度,化學院一個叫安懷的道士(化學院的很多人都是從道觀里出來的),通過將稀硫酸中的水分蒸發,得到了外觀像油一樣的濃硫酸,這東西就很霸道了,它給安懷的左手手背上留下了一塊永遠的印記,這讓他越發地對硫酸這種東西感興趣起來。為了研究硫酸的特性,他們按照不同的比例配出了濃度不等的硫酸,發現木條丟進稀硫酸里不會有什麼特別的變化,但是丟到濃硫酸里就會迅速地變成木炭,而且木炭的品相還不錯,濃硫酸也會因為炭化的木條多了之後變成稀硫酸,而且木條減少的重量正好等於硫酸增加的重量。.
後來,化學院又將各種金屬片放進硫酸里,安懷發現,濃硫酸會腐蝕掉銅和銀,併產生硫酸氣(二氧化硫),但是遇到鐵,就只會在鐵片表面產生一層黑色物質而中止一切反應,相反稀硫酸可以腐蝕掉鐵、鉛、鋅,產生的氣體無色無味,也不溶於水,但是很輕、也很容易燃燒,而對銀、銅沒有一點反應,而且鋅、鐵、鉛在硫酸裏面冒泡的速度都不一樣,鋅最快,鉛最慢。
有一日,郭子衿在化學研究院裏失手將一塊鋅棒掉進了裝滿稀硫酸的玻璃缸里,鋅棒立刻就開始冒泡,郭子衿正要伸手去撈,一旁的安懷大叫一聲「慢着」,連忙抓住她的手,然後從旁邊桌子上拿了兩根銅棒伸到硫酸裏面去撈。郭子衿在一旁看着安懷的動作,銅棒夾住了鋅棒之後,鋅棒上面立刻就不冒泡了,反而銅棒在冒泡,再看鋅棒雖然不冒泡了,卻不斷地變細,安懷手裏的銅棒沒夾穩,鋅棒又沉了下去,一脫離銅棒,銅棒就不冒泡了,鋅棒接着冒泡。他又去夾住鋅棒,冒泡的又是銅棒,最後撈起來,安懷陷入了沉思……
因為郭子衿的意外,化學院發現,鋅和銅接觸到一起,進入同一杯稀硫酸裏面,銅的表面會產生「輕氣」,而鋅會不斷溶解,等到鋅溶解完,銅也不再冒泡,而鋅不和銅接觸放進稀硫酸,或者銅片和鋅片連接起來,放進不同的兩杯稀硫酸里,那就是鋅片自己冒泡,直到全部溶解,銅沒有任何反應。郭子衿也對這種現象有了興趣,她用銅片和鐵片一起放進稀硫酸,也是銅片冒泡、鐵片溶解,銅和銀一起,兩個都沒反應,銀和鋅一起,銀的表面產生氣泡比銅還劇烈不少,鋅的溶解速度也快很多。鐵和鋅一起,鐵一開始也只冒泡不溶解,鋅片會不斷溶解,當鋅片溶解完之後,鐵片也開始溶解了,但是冒泡的速度會減慢……
安懷經過反覆實驗,總結出了規律,不同的金屬一起放進稀硫酸里,總有一種會溶解,而另一種會產生「輕氣」,溶解的那種金屬,就要比不溶解的金屬表現出更「活潑」的特徵,日常表現就是更容易銹掉,比如鋅片放不了多久就會失去金屬光澤,鐵會生鏽,但是生鏽的速度比鋅片失去光澤的速度慢,卻又比銅產生銅綠的速度快……於是安懷將這種特徵叫做金屬活性,並且給金屬的活性排了次序。
郭子衿注意的地方就和安懷不一樣了,她想,兩種金屬接觸在一起放進稀硫酸是這樣的現象,那三種金屬呢?所以她用銅絲兩端連接鐵和鋅,銅絲不接觸稀硫酸,結果鐵和鋅發生的情況還是一樣,換成其它金屬也一樣,唯一不一樣的就是,銅絲會發熱!
化學院都沒把這一系列的現象和電聯繫起來,直到郭子衿做的另一個實驗,才發現了「電」。她準備了10塊銅片和10塊鋅片,並且用銅絲把銅片和鋅片挨個間插着連接起來,兩端的銅片和鋅片各穿了一根銅絲,然後把20片銅片和鋅片插到一個特製的玻璃槽里,玻璃槽用玻璃隔成了20個單獨的隔間,隔間下部是通的,玻璃槽里裝了一大半的稀硫酸,最開始還是鋅片在冒泡,就在郭子衿把手裏的兩根銅絲碰到一起的瞬間,兩根銅絲之間產生了很微弱的火花,同時發出「啪」的一聲響,兩根銅絲的尖端都熔成兩個小球了,就跟打雷閃電現象一樣,只不過就是實驗室里動靜小了很多而已。
於此同時,物理院發現電的過程就簡單得多了,絲綢擦過的水晶會吸引細小的物體附着,這是天機院成立不久就知道的,羊毛摩擦過的木棒也具有同樣的特性。這一天,天氣很乾燥,物理院的劉福波在用絲帕摩擦過玻璃棒之後,將絲帕掉扔到了羊毛氈上,那羊毛氈被太陽曬得很乾,兩者一接觸的瞬間,劉福波就聽到「啪」的一聲,回頭一看,絲帕下面已經在冒煙了,他正要湊過去看個清楚,火苗就躥了出來把他嚇一跳,連忙把羊毛氈和絲帕丟地上踩滅了,他看着破爛的羊毛氈和絲帕,想了好一會兒,把同僚都叫了過來,然後讓人分別用絲帕摩擦玻璃棒、用羊毛氈摩擦乾木棒,兩人的手裏都能聽到「嚓嚓」的響聲,大家都十分驚奇,然後玻璃棒去接觸羊毛氈,沒反應,玻璃棒和木棒靠近到快要接觸的時候,發出了「啪」的一聲……
於是,在5月下旬的天機院交流大會上,物理研究院和化學研究院都說是自己這邊發現了電的現象,這種交流會是秦九韶提議的,本意是給大家一個相互交流的機會,各院在大會上都會把自己最新的研究成果分享出來,同時遇到的難題也會提出來,看看其它院的同僚有沒有什麼好的主意。結果這次的交流大會上,劉福波和安懷就頂上牛了,兩邊誰都不服誰,畢竟專利法案一出來,誰發現了電,誰就有相關專利,以後要是能研究開發至能賺錢的地步,那……所以他們都把自己的實驗器材搬出來當場演示,安懷為了火花更明顯,足足用了50對銅片和鋅片,把金屬片浸入硫酸之後,他剛一捏着兩根銅絲,立刻感覺雙手發麻不受自己控制,只能把其中一根銅絲讓郭子衿拿着,然後兩人手裏的銅絲碰到一起,再分開的一瞬間,中間出現了一團明亮的火花,然後伴隨很響亮的爆炸聲,隨後就看見兩根銅絲的端部熔成了兩個圓球。安懷和郭子衿又碰了幾次,每一次都發出火花,每碰一次,銅絲的兩個圓球都會大一點。
看着安懷得意的笑容,劉福波不服,讓同僚拿出絲帕、羊毛氈、木棒和玻璃棒就準備開干,只可惜那天天公不作美,外面下着雨,空氣很濕潤,物理院的一群人手都搓廢了,木棒和玻璃棒之間還是沒有半點火星子……看着天機院同僚們嘲諷的眼光,為了挽回臉面,這才有了劉福波帶着一群人找老天爺「借電」的事情。