第三章科学萌芽
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“正因为要使用到水力，因此工厂仅能建造在河边，而北方的河流稀少，且河水并不湍急，不适合建造这样的工厂。我认为，要建造工厂，只能在南方！”
听完这个发明了纺纱机的学生所做的介绍，朱祁钰也连连点头。“这是一份很不错的毕业论文，不过，大明需要的不仅仅是理论上的东西，我们更需要的是实际的行动。现在，我给你安排一个新的任务。明日，你去丁用那里支取一笔路费，我再给你开张手谕，你去找于大人，到户部要一份大明山川河流图。今后半年，你必须要找到几处适合建立这类工厂的地方，然后，提交一份报告给我，我再安排人员去建造工厂！”
“谢陛下！”这名叫郑梦秋的学生也很是兴奋，他的发明不但得到了重视，而且皇帝还亲自批准他去准备建造工厂的事情，见到自己努力一年多的成果就将转变为现实的东西，他能不兴奋吗？只不过，郑梦秋这个年轻人并不知道，数百年后，他发明的“郑氏纺纱机”将被称为打开了工业化革命大门的第一把钥匙！而他也随此被载入史册，并且因此荣选大明帝国科学工程院第一批院士！
“好了，上次有人提到过蒸汽的问题，我想看看是谁想到的！”
“陛下，是我想到的！”
朱祁钰一见到此人，心里一惊，竟然是一个女学生。“你叫什么？”
“陛下，学生叫段灵！”
“好名字，确实很机灵！”朱祁钰笑着点了点头，这段灵长得虽然不是很漂亮，不过双目之中透着一股灵气，而且很有气质，要用后来的话形容，就是那种成功女性的气质。“说说你的想法，你是怎么想到蒸汽的力量的？”
“这”段灵显得有点尴尬，当她提出这个想法的时候，就连周围的同学都在嘲笑她“陛下，我只是偶尔见到，烧水的时候，水壶盖被冲了起来，因此就在怀疑，是什么力量让压紧了的水壶盖子冲了起来呢？里面除了水之外，还有什么？后来我想到陛下曾经说过有什么蒸汽，因此我就有了这样的想法！”
朱祁钰点了点头。“对，让水壶盖冲起来的就是蒸汽，也就是气化之后的水。大家都知道，水可以凝结成冰，而且水还是越烧越少。其实，水出了我们常见的液体状态与固体状态之外，还有气体状态。这与我们以往所说的气不一样。我们周围存在的是空气，是一种混合气体，而水蒸气是一种单一气体！”
“陛下，那水怎么会变成气呢？这样一来，水还存在吗？”立即就有学生提问了。
“那么，我问大家，我们可以抓起一块石头！”朱祁钰从地上拣起了一块石头“这石头是有一定形状的，如果，我们抓起的是一把沙，那沙有形状吗？当然，我们能够看到沙粒，如果沙粒再小一点，我们还能看见吗？”
众学生都沉思了起来，不久，立即就有人说道：“陛下，这就是你曾经告诉我们的原子，分子吧？”
“对，世间万物都是由原子与分子组成的。这些小颗粒是我们无法用肉眼看到的，但是它们确实存在，而且就在我们周围，甚至连我们自己，都是由原子与分子构成的！空气是原子与分子，水也是由分子构成的！”
“也就是说，水变成水汽之后，其实并没有被破坏，只是被打散了？”
“对，水在变成冰的时候，水分子都被固定了起来，不能自由活动。而水为什么可以流动，也正是水分子可以自动运动，所以我们说水无定型。当水成为水汽之后，分子之间的空隙就更大，就如同你们坐得很今，而我与你们之间的间隔距离就要大得多一样。这样，水分子不但可以自由活动，还进入了空气之中，所以，我们看不见水汽，只能在水汽从新凝结成水的时候，我们才能看见白色的水雾！”
“陛下，那水汽有什么力量能够将水壶盖子顶起来呢？”段灵此时也不再怀疑自己的猜测了。
“这就要涉及到另外一个问题，能，或者说是能量！”朱祁钰自己的知识其实是有限的，他能做的，只是将一些最基本的东西告诉这些对科学知识如痴如渴的学生。“我们平常吃饭，正是补充能量，不然饿了的时候，也不会感到手脚发软，混身乏力。而能量是这个世界上除物质以外普遍存在的另外一样东西，我们看不见，摸不着，却能够感受得到！比如，谁打了你们一拳，你们立即就能够感受到一股巨大的力量袭来。而这也是能量的体现。除此之外，能量还有很多的表现方式。水蒸气就是一种，当水汽受热之后，体积就会膨胀，而这里面就射击到了内能与机械能两个问题。内能也就是我们常说的热，水蒸气具备的就是这种能量，当水蒸气只能向一个方向膨胀，就将推动壶盖，此时内能就转化为了机械能！”
学生们是一头雾水，而朱祁钰能够给他们解释的却并不多，毕竟朱祁钰早就把高中学的那些知识给忘得差不多了，他能够记起来的也仅仅是这些最为基础的知识。至于内能是个什么东西，机械能又是个什么东西，他很难一时解释清楚。不过，这些聪明的学生很快就帮助朱祁钰解决了这个麻烦。
“陛下，我认为机械能就应该是物体运动的能量。比如，匠人在建造房屋的时候，都会打下地基。而他们正是用巨大的石锤将木桩打入地下的，石锤落下时具有的就是机械能，是不是？”
“对，就是这个意思。我们费很大的力气把石锤提高，让石锤具有了势能，而石锤落下的时候，势能转变为了机械能。最后，正是机械能将木桩打入了地里！”
“那势能又是什么？”
“这势能，其实就是大地引力产生的能量，所谓水往低处流，如果水是在一个碗里的话，就绝对流不出来，可大地并不平，因此水就会在势能的作用下，从高向低流！”朱祁钰已经是满头大汗了，现在他具有的知识，在这帮学生面前已经感到很吃力了。“好了，很多东西，都需要你们自己去思考，自己去发现，自己去想像的。不要认为你们那些奇怪的想法都是错的，往往最离奇的想法其实就是最伟大的发明！”
学生们都有点兴奋了，朱祁钰作为他们的老师，真正给他们讲课的时间却不多。而每次，朱祁钰都是用这种近似于聊天的方式来讲课的，其效果要比以往那种刻板的学习好得多。这种启发式的知识传递有着很大的吸引力，特别是对这些年轻的学生来说，他们了解得越多，神秘的科学世界展现在他们面前的秘密就越多，也就越能够吸引他们的注意力，引导他们前进！
当朱祁钰留下了让学生们自由思考，自由讨论之后，就逃一般的离开了学校。出门之后，他才想起还有一件事情没有做，赶紧让金英回去叫段灵来去他的新“皇宫。”朱祁钰只知道蒸汽机的原理，可具体的设计他是一点都不清楚的，现在既然段灵已经想到了这一点，那就让她去努力吧，如果最终能够搞出蒸汽机来的话，那大明就将成为世界上最发达的国家了！
“陛下！”虽然在同学们中间，段灵还算是胆子大的，不过在单独面对朱祁钰的时候，她就显得有点内向了。
朱祁钰点了点头，放下了于谦刚派人送来的一份政府公文。这时候，朱祁钰也才注意到，段灵只是个十八岁的小姑娘而已。想必，也只有年轻人才能够大胆的发挥自己的想像力吧，如同于谦这样的中年人，历经了那么多的沧桑事故，就算让他去想像，他也不会想出超越自己常识范围的东西吧！
“坐吧，你先等会，我还有点事情。金英，去弄点点心来，别怠慢了客人！”
“陛下，你忙吧，不用客气了！”
朱祁钰尴尬的笑了一下，迅速的处理完了于谦送来的公文，这时候，金英也端着几盘糕点进来了。
“段姑娘，说说你对蒸汽的看法！”朱祁钰自己都饿了，他也不那么在乎自己的形象，边吃边说道“你有没有想过，如果将蒸汽的力量利用起来的话，那郑梦秋搞的纺纱机，就完全可以不依靠河水的力量了！”
“陛下，你是说，制造一台机器，可以利用蒸汽的力量？”
“对，准确的说，这应该叫蒸汽机，我也不记得这应该是什么样的一台机器了，不然也不会请段姑娘来谈这件事情！”
“陛下，这确实是个很好的想法，如果能够制造出这样的机器来，那今后，我大明根本就不需要用人力来纺纱了，甚至可以用它来驱动更多的机器，制造出更多的东西出来！”
“对，蒸汽机的用处很广泛，几乎所有地方都可以用到。那么，我给你一个任务，你可以直接到丁用那里去要你所需要的一切东西，并且找于大人帮你安排几个助手。蒸汽机就是你的毕业设计，如果你能制造出蒸汽机来，我还会赏你！”
“陛下，我也想了一些这方面的事情，不过还有很多疑问现在我无法解决，所以”
朱祁钰抬了下手。“这样吧，你暂时就住在这里，我让金英给你专门腾几间房子出来，如果有什么不了解，或者是想不通的地方，你随时可以来找我，半夜都行！”
“这”“段灵，你要高度重视这件工作，我可以负责任的告诉你，你将要做的事情，关系到了大明未来数百年的兴盛与繁荣。如果你能发明蒸汽机的话，你将成为大明历史上最伟大的发明家！”
朱祁钰这话并不过分，段灵后来确实成为了大明帝国最伟大的发明家，还成为了帝国科学工程院的第一任院长，数百年之后，历史学家给她的定位与评价都非常高，甚至有人认为，她的贡献远在后来发明原子弹的科学家之上！
“正因为要使用到水力，因此工厂仅能建造在河边，而北方的河流稀少，且河水并不湍急，不适合建造这样的工厂。我认为，要建造工厂，只能在南方！”
听完这个发明了纺纱机的学生所做的介绍，朱祁钰也连连点头。“这是一份很不错的毕业论文，不过，大明需要的不仅仅是理论上的东西，我们更需要的是实际的行动。现在，我给你安排一个新的任务。明日，你去丁用那里支取一笔路费，我再给你开张手谕，你去找于大人，到户部要一份大明山川河流图。今后半年，你必须要找到几处适合建立这类工厂的地方，然后，提交一份报告给我，我再安排人员去建造工厂！”
“谢陛下！”这名叫郑梦秋的学生也很是兴奋，他的发明不但得到了重视，而且皇帝还亲自批准他去准备建造工厂的事情，见到自己努力一年多的成果就将转变为现实的东西，他能不兴奋吗？只不过，郑梦秋这个年轻人并不知道，数百年后，他发明的“郑氏纺纱机”将被称为打开了工业化革命大门的第一把钥匙！而他也随此被载入史册，并且因此荣选大明帝国科学工程院第一批院士！
“好了，上次有人提到过蒸汽的问题，我想看看是谁想到的！”
“陛下，是我想到的！”
朱祁钰一见到此人，心里一惊，竟然是一个女学生。“你叫什么？”
“陛下，学生叫段灵！”
“好名字，确实很机灵！”朱祁钰笑着点了点头，这段灵长得虽然不是很漂亮，不过双目之中透着一股灵气，而且很有气质，要用后来的话形容，就是那种成功女性的气质。“说说你的想法，你是怎么想到蒸汽的力量的？”
“这”段灵显得有点尴尬，当她提出这个想法的时候，就连周围的同学都在嘲笑她“陛下，我只是偶尔见到，烧水的时候，水壶盖被冲了起来，因此就在怀疑，是什么力量让压紧了的水壶盖子冲了起来呢？里面除了水之外，还有什么？后来我想到陛下曾经说过有什么蒸汽，因此我就有了这样的想法！”
朱祁钰点了点头。“对，让水壶盖冲起来的就是蒸汽，也就是气化之后的水。大家都知道，水可以凝结成冰，而且水还是越烧越少。其实，水出了我们常见的液体状态与固体状态之外，还有气体状态。这与我们以往所说的气不一样。我们周围存在的是空气，是一种混合气体，而水蒸气是一种单一气体！”
“陛下，那水怎么会变成气呢？这样一来，水还存在吗？”立即就有学生提问了。
“那么，我问大家，我们可以抓起一块石头！”朱祁钰从地上拣起了一块石头“这石头是有一定形状的，如果，我们抓起的是一把沙，那沙有形状吗？当然，我们能够看到沙粒，如果沙粒再小一点，我们还能看见吗？”
众学生都沉思了起来，不久，立即就有人说道：“陛下，这就是你曾经告诉我们的原子，分子吧？”
“对，世间万物都是由原子与分子组成的。这些小颗粒是我们无法用肉眼看到的，但是它们确实存在，而且就在我们周围，甚至连我们自己，都是由原子与分子构成的！空气是原子与分子，水也是由分子构成的！”
“也就是说，水变成水汽之后，其实并没有被破坏，只是被打散了？”
“对，水在变成冰的时候，水分子都被固定了起来，不能自由活动。而水为什么可以流动，也正是水分子可以自动运动，所以我们说水无定型。当水成为水汽之后，分子之间的空隙就更大，就如同你们坐得很今，而我与你们之间的间隔距离就要大得多一样。这样，水分子不但可以自由活动，还进入了空气之中，所以，我们看不见水汽，只能在水汽从新凝结成水的时候，我们才能看见白色的水雾！”
“陛下，那水汽有什么力量能够将水壶盖子顶起来呢？”段灵此时也不再怀疑自己的猜测了。
“这就要涉及到另外一个问题，能，或者说是能量！”朱祁钰自己的知识其实是有限的，他能做的，只是将一些最基本的东西告诉这些对科学知识如痴如渴的学生。“我们平常吃饭，正是补充能量，不然饿了的时候，也不会感到手脚发软，混身乏力。而能量是这个世界上除物质以外普遍存在的另外一样东西，我们看不见，摸不着，却能够感受得到！比如，谁打了你们一拳，你们立即就能够感受到一股巨大的力量袭来。而这也是能量的体现。除此之外，能量还有很多的表现方式。水蒸气就是一种，当水汽受热之后，体积就会膨胀，而这里面就射击到了内能与机械能两个问题。内能也就是我们常说的热，水蒸气具备的就是这种能量，当水蒸气只能向一个方向膨胀，就将推动壶盖，此时内能就转化为了机械能！”
学生们是一头雾水，而朱祁钰能够给他们解释的却并不多，毕竟朱祁钰早就把高中学的那些知识给忘得差不多了，他能够记起来的也仅仅是这些最为基础的知识。至于内能是个什么东西，机械能又是个什么东西，他很难一时解释清楚。不过，这些聪明的学生很快就帮助朱祁钰解决了这个麻烦。
“陛下，我认为机械能就应该是物体运动的能量。比如，匠人在建造房屋的时候，都会打下地基。而他们正是用巨大的石锤将木桩打入地下的，石锤落下时具有的就是机械能，是不是？”
“对，就是这个意思。我们费很大的力气把石锤提高，让石锤具有了势能，而石锤落下的时候，势能转变为了机械能。最后，正是机械能将木桩打入了地里！”
“那势能又是什么？”
“这势能，其实就是大地引力产生的能量，所谓水往低处流，如果水是在一个碗里的话，就绝对流不出来，可大地并不平，因此水就会在势能的作用下，从高向低流！”朱祁钰已经是满头大汗了，现在他具有的知识，在这帮学生面前已经感到很吃力了。“好了，很多东西，都需要你们自己去思考，自己去发现，自己去想像的。不要认为你们那些奇怪的想法都是错的，往往最离奇的想法其实就是最伟大的发明！”
学生们都有点兴奋了，朱祁钰作为他们的老师，真正给他们讲课的时间却不多。而每次，朱祁钰都是用这种近似于聊天的方式来讲课的，其效果要比以往那种刻板的学习好得多。这种启发式的知识传递有着很大的吸引力，特别是对这些年轻的学生来说，他们了解得越多，神秘的科学世界展现在他们面前的秘密就越多，也就越能够吸引他们的注意力，引导他们前进！
当朱祁钰留下了让学生们自由思考，自由讨论之后，就逃一般的离开了学校。出门之后，他才想起还有一件事情没有做，赶紧让金英回去叫段灵来去他的新“皇宫。”朱祁钰只知道蒸汽机的原理，可具体的设计他是一点都不清楚的，现在既然段灵已经想到了这一点，那就让她去努力吧，如果最终能够搞出蒸汽机来的话，那大明就将成为世界上最发达的国家了！
“陛下！”虽然在同学们中间，段灵还算是胆子大的，不过在单独面对朱祁钰的时候，她就显得有点内向了。
朱祁钰点了点头，放下了于谦刚派人送来的一份政府公文。这时候，朱祁钰也才注意到，段灵只是个十八岁的小姑娘而已。想必，也只有年轻人才能够大胆的发挥自己的想像力吧，如同于谦这样的中年人，历经了那么多的沧桑事故，就算让他去想像，他也不会想出超越自己常识范围的东西吧！
“坐吧，你先等会，我还有点事情。金英，去弄点点心来，别怠慢了客人！”
“陛下，你忙吧，不用客气了！”
朱祁钰尴尬的笑了一下，迅速的处理完了于谦送来的公文，这时候，金英也端着几盘糕点进来了。
“段姑娘，说说你对蒸汽的看法！”朱祁钰自己都饿了，他也不那么在乎自己的形象，边吃边说道“你有没有想过，如果将蒸汽的力量利用起来的话，那郑梦秋搞的纺纱机，就完全可以不依靠河水的力量了！”
“陛下，你是说，制造一台机器，可以利用蒸汽的力量？”
“对，准确的说，这应该叫蒸汽机，我也不记得这应该是什么样的一台机器了，不然也不会请段姑娘来谈这件事情！”
“陛下，这确实是个很好的想法，如果能够制造出这样的机器来，那今后，我大明根本就不需要用人力来纺纱了，甚至可以用它来驱动更多的机器，制造出更多的东西出来！”
“对，蒸汽机的用处很广泛，几乎所有地方都可以用到。那么，我给你一个任务，你可以直接到丁用那里去要你所需要的一切东西，并且找于大人帮你安排几个助手。蒸汽机就是你的毕业设计，如果你能制造出蒸汽机来，我还会赏你！”
“陛下，我也想了一些这方面的事情，不过还有很多疑问现在我无法解决，所以”
朱祁钰抬了下手。“这样吧，你暂时就住在这里，我让金英给你专门腾几间房子出来，如果有什么不了解，或者是想不通的地方，你随时可以来找我，半夜都行！”
“这”“段灵，你要高度重视这件工作，我可以负责任的告诉你，你将要做的事情，关系到了大明未来数百年的兴盛与繁荣。如果你能发明蒸汽机的话，你将成为大明历史上最伟大的发明家！”
朱祁钰这话并不过分，段灵后来确实成为了大明帝国最伟大的发明家，还成为了帝国科学工程院的第一任院长，数百年之后，历史学家给她的定位与评价都非常高，甚至有人认为，她的贡献远在后来发明原子弹的科学家之上！