暮春的长安,书房窗外的海棠花已开到最盛,粉白的花瓣随风簌簌落在窗台。李逸放下手中的狼毫笔,轻轻合上最后一册手稿,封面上“逸世全书?科技卷”七个楷书大字,在晨光下透着温润的墨香。历时四个月,这部凝聚着他无数心血的“科技卷”终于定稿,堆放在书桌上的手稿足足有三尺高,每一页都写满了工整的字迹,穿插着精细的图纸——这不仅是对大唐现有科技成果的总结,更是为后世铺就的科技探索之路。
李逸拿起最厚的一册“农具篇”,指尖拂过纸上的曲辕犁结构图。这一篇是他花费心思最多的部分,不仅详细记录了曲辕犁的改良细节,更首次从“力学”角度解释了改良背后的原理。他在文中写道:“传统直辕犁需两牛三人方可牵引,盖因犁辕平直,受力方向与行进方向夹角过大,力多耗于无用之功。今改直辕为曲辕,缩短犁辕长度,使受力点前移,与行进方向夹角减至三十度,仅需一牛一人即可牵引,省力过半。”为了让工匠和农民更易理解,他还绘制了受力分析图,用红色箭头标注出牵引力的方向,蓝色箭头标注出阻力的作用点,直观地展示出曲辕设计如何减少能量损耗。
对于龙骨水车的改良,李逸则聚焦于“齿轮传动比”的优化。他在文中详细描述了水车的齿轮结构:“水车以十二齿主齿轮带动三十六齿从动齿轮,传动比为一比三,即主齿轮转一圈,从动齿轮转三圈。此举可将水流推动水车的缓慢转速,转化为刮水板的快速升降,提升提水效率三倍有余。”他还特别标注了齿轮的制作工艺,强调“齿轮齿距需均匀,齿面需打磨光滑,可涂动物油脂润滑,减少磨损,延长使用寿命”,这些细节都是他从工匠们的实践经验中总结而来,实用性极强。
翻到“火药武器篇”,手稿中详细记录了火药的最佳配方:“硝石七十两、硫磺十五两、木炭十五两,此比例燃烧最充分,爆发力最强。”李逸不仅写下配方,还解释了各成分的作用:“硝石为氧化剂,助燃;硫磺为粘合剂,使药粉不易散,且可降低燃点;木炭为燃料,提供燃烧所需之碳。三者比例失衡,则或燃速过慢,或爆发力不足。”对于火药的制作工艺,他更是严格规范,强调“硝石需经三次提纯,去除杂质;硫磺需研磨至细粉;木炭需选用青杠木烧制,燃值最高”,甚至还标注了“严禁在潮湿环境中制作,严禁烟火靠近”的安全警示。
在突火枪的设计原理部分,李逸绘制了完整的剖面图,从枪管、药室、火门到枪托,每一个部件都标注了尺寸和材质要求。“枪管需用百炼钢锻造,内径需均匀,长度三尺为宜——过短则弹丸初速度不足,射程太近;过长则枪管过重,不易握持。药室需比枪管粗一倍,可容纳足够火药,且底部需留有通风孔,确保火药充分燃烧。”他还特别分析了弹丸的飞行轨迹,提出“弹丸需制成圆形,表面打磨光滑,可减少空气阻力,提升精准度”,这一观点在当时堪称超前,却为后世火器改良指明了方向。
而“蒸汽机篇”,则是整个“科技卷”的重中之重。李逸用了整整五册手稿,详细记录了蒸汽机雏形的研发过程、工作原理和改进方向。他在开篇写道:“蒸汽者,水受热而化气,体积膨胀百倍,可产生巨大推力。蒸汽机者,借蒸汽之推力,转化为机械运动之装置也。”为了让读者理解这一抽象原理,他绘制了“蒸汽循环示意图”:从锅炉加热生水,到蒸汽进入气缸推动活塞,再到活塞复位排出废气,最后通过冷凝器将废气冷却为水重新注入锅炉,整个过程用箭头清晰标注,一目了然。
对于蒸汽机的结构组成,李逸更是事无巨细。“锅炉需用双层百钢板焊接,内层厚一寸,外层厚半寸,中间填充石棉,可保温且防烫伤。气缸内径一尺,长度两尺,活塞需用铸铁制成,外裹浸油棉布,确保气密性。传动装置采用曲轴连杆结构,可将活塞的直线运动转化为齿轮的旋转运动。”他还在文中指出了当前蒸汽机的不足:“现有蒸汽机需人力加水、添煤,且冷凝器效率低下,蒸汽浪费严重。未来可改进为自动加水装置,用浮球控制水位;冷凝器可采用水冷式,提高冷却效率,减少蒸汽损耗。”这些改进方向,为李瑜后续的研发提供了清晰的思路。
除了对现有科技成果的解析,李逸还在“科技卷”中专门开辟了“基础数理篇”,系统介绍了代数、几何、力学、热学、光学和化学的基础概念。在代数部分,他用“鸡兔同笼”“盈不足”等经典问题为切入点,引入未知数的概念:“今有鸡兔同笼,头三十五,足九十四,问鸡兔各几何?可设鸡为x,兔为y,则x+y=35,2x+4y=94,解此二式,可得x=23,y=12。”这种用符号表示未知数的方法,在当时虽显陌生,但李逸相信,随着数学应用的普及,人们终将接受这种更高效的计算方式。
几何部分,李逸则从“圆的面积”“三角形内角和”等基础定理入手,结合实际应用进行讲解。“丈量圆形土地,若知直径,可按‘面积=πr2’计算,π取三点一四。如直径十丈,则半径五丈,面积为三点一四乘以二十五,得七十八点五平方丈。”他还绘制了多种几何图形,标注出各边、角的关系,为工匠们制作器物、设计建筑提供了数学依据。
在物理和化学部分,李逸则尽量用通俗的语言解释抽象概念。力学中,他用“推小车”的例子解释“力的作用是相互的”:“人推小车前进,小车亦对人产生向后的反作用力,只因人体重量大于小车,故小车移动而人不动。”热学中,他用“烧水时锅盖跳动”解释“热能转化为机械能”,为蒸汽机的原理做铺垫。化学中,他虽无法用现代原子理论解释元素,但仍提出“万物皆由基本物质构成,如金、银、铜、铁各为一类,不可再分;而水可分为氢与氧,此为化合物”,这种对物质构成的初步认知,为后世化学研究埋下了种子。
“科技卷”完成后,李逸第一时间将手稿送到了皇家科学院。科学院的官员和工匠们捧着这些手稿,如获至宝,纷纷聚在议事厅内传阅、讨论。负责机械研发的张石师傅,拿着蒸汽机的手稿,激动得手都在颤抖:“李大人竟将蒸汽机的原理讲得如此透彻!之前我们只知其然,不知其所以然,现在终于明白,为何冷凝器效率低——原来是冷却方式不对!按书中所说的水冷式冷凝器改进,定能大幅提升蒸汽机的运行时间!”
负责火药研发的王工匠,指着火药配方的手稿,对身边的人说道:“以前我们制作火药,全靠经验摸索,时常出现燃速不均的情况。现在才知道,硝石的纯度、硫磺的研磨细度,都对火药性能有这么大的影响!按这个配方和工艺制作,以后火药的质量就能稳定了!”
皇家科学院院长陈墨,更是将“基础数理篇”视为珍宝:“以前工匠们研发新装置,全靠试错,效率低下。现在有了这些数学、物理知识,我们就能提前计算、设计,少走很多弯路。这不仅是一部科技着作,更是培养科技人才的教科书啊!”
消息传到皇宫,李治特意召李逸入宫,亲自翻阅“科技卷”的手稿。当看到曲辕犁的受力分析图和蒸汽机的循环示意图时,李治不禁感叹:“李逸,你不仅为大唐创造了无数科技成果,还为后世留下了如此宝贵的知识财富。有了这部‘科技卷’,我大唐的科技发展定能薪火相传,永不停歇!”
李逸躬身说道:“陛下过奖了。臣只是希望,这些知识能为大唐的工匠和学者们提供一些启发,让他们在科技探索的道路上走得更远。科技的进步,非一人之功,需代代人不懈努力。”
夕阳西下,皇家科学院的议事厅内,灯火通明。官员和工匠们仍在围绕“科技卷”展开热烈讨论,有的在研究蒸汽机的改进方案,有的在计算齿轮的传动比,有的在验证火药的新配方。李逸站在窗前,看着厅内忙碌的身影,心中满是欣慰。他知道,这部“科技卷”就像一颗种子,已经在大唐的科技土壤中生根发芽,未来必将长成参天大树,为大唐的繁荣发展提供源源不断的动力。