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上一章在突尼斯國王穆罕默德四世“量我國之物力,結(jié)西人之歡心”的呼聲中結(jié)束了;但回到1495年底,對于當(dāng)時(shí)的斐迪南來說,此事尚是后話。他還在致力于一些技術(shù)研究……
在1493年,斐迪南進(jìn)行了廣為人知的“大氣壓測量實(shí)驗(yàn)”和“馬德里-羅馬半球?qū)嶒?yàn)”這兩個(gè)確定大氣壓的存在并測定了大氣壓的實(shí)驗(yàn)。一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)大氣壓”被定義為101325“帕”(帕爾馬,作為大氣壓測量實(shí)驗(yàn)的地址代替帕斯卡這個(gè)人名)。
這一實(shí)驗(yàn)讓斐迪南在科學(xué)界樹立了聲望。后續(xù),斐迪南又制定了斐氏溫標(biāo),等同于后世的攝氏溫標(biāo)。
斐迪南進(jìn)行了單擺和傅科擺的實(shí)驗(yàn)——這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)及它們的結(jié)果對外保密,因?yàn)閮蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果聯(lián)合起來說明了地球的自轉(zhuǎn),嚴(yán)重沖擊地心說,因此還不能公開。
從技術(shù)上,斐迪南依據(jù)單擺讓工匠們制成了世界上第一座擺鐘,并且很快又制成了一百多座。
現(xiàn)在,列舉斐迪南的這些科學(xué)技術(shù)成果,斐迪南并不是要展示自己是怎樣讓牛頓最后哭死在蘋果樹上然后取而代之,也不是為了昭示自己建立的科學(xué)神教的崛起,雖然(*σ??`)σ這些日后都要成為事實(shí)……
而是為了指出這些成果在推進(jìn)工業(yè)的近代化方面,起到了十分重要的作用。
時(shí)間的進(jìn)一步精確測量,為近代工廠準(zhǔn)備了時(shí)間表。得以發(fā)展運(yùn)用水力卷軸紡紗機(jī)、走錠精紡機(jī)、水里織布機(jī)這樣先進(jìn)織機(jī)的棉紡織廠。
大氣壓力、溫標(biāo)方面的科學(xué)突破,則為人類歷史上震撼的一次動(dòng)力突破提供了理論基礎(chǔ)。
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這就是。
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蒸汽機(jī)。
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不錯(cuò),想法很好,然而……
“你們……”斐迪南一臉復(fù)雜地看著面前的眾位工匠,這都是阿拉貢和西西里技術(shù)水平最高的工匠,還有兩人是從佛蘭德請過來的。
“就給我做出了……”斐迪南召集他們?yōu)橥跏曳?wù),是為了制造人類歷史上極為重要的動(dòng)力機(jī)——蒸汽機(jī)。
當(dāng)然,是初級低配版的。斐迪南也不想老是當(dāng)神,神也是很累的。當(dāng)時(shí),斐迪南簡單地闡述了蒸汽機(jī)的原理。然后就把這事情交給工匠們了。
一年過去了,在盒日這天,剛剛接到柏柏爾人襲擊梅利利亞城的斐迪南,接到了巴塞羅那的工匠們制成蒸汽機(jī)的報(bào)告。于是斐迪南連忙過去一觀,然后他目睹了工匠們的杰作……
“這種東西?”
這,是一臺原始的蒸汽機(jī),它所能產(chǎn)生的動(dòng)力是……1馬力。
一個(gè)相當(dāng)刺眼的數(shù)字。
它大約達(dá)到了,英國蒸汽機(jī)在1702年的水平。
其實(shí),就這個(gè)時(shí)代的西班牙工匠而言,這已經(jīng)是了不起的成就了,因?yàn)槲靼嘌赖墓I(yè)本就不發(fā)達(dá),落后于西北歐。
而現(xiàn)在他們制造的蒸汽機(jī),在15世紀(jì)末能夠達(dá)到1702年英國的先進(jìn)水平,只是靠著國王的思路和指點(diǎn),以及兩名佛蘭德優(yōu)秀工匠的配合指導(dǎo),已經(jīng)是很了不起的成果了。
畢竟,即便到了1820年,在英國的重要工業(yè)城市伯明翰,也只有16臺蒸汽機(jī),總蒸汽動(dòng)力不過1000馬力。
1馬力已經(jīng)真心了不起了。
可是斐迪南仍然不滿意!
首先就是,雖然情有可原,但是1馬力,這點(diǎn)微薄的動(dòng)力,對于挖煤為代表的采礦業(yè)以及棉紡織業(yè)而言,都大大地不夠用。
尤其是,還存在兩個(gè)限制性因素。此時(shí)的1馬力的蒸汽機(jī),因?yàn)榧夹g(shù)所限,并不會比19世紀(jì)初15馬力的蒸汽機(jī)要輕便。費(fèi)時(shí)費(fèi)力,造成不能移動(dòng)的1馬力的動(dòng)力機(jī),得不償失。
尤其因?yàn)槲靼嘌捞赜械牡诙€(gè)限制性因素,讓這種問題更為突出。
老話題了,缺煤缺鐵??!
尤其是現(xiàn)在這種原始版蒸汽機(jī),效率非常低下!1馬力的動(dòng)力都要耗費(fèi)大量的煤,西班牙本來就沒有多少煤礦,品位也不如英國。斐迪南嚴(yán)重懷疑,這種蒸汽機(jī)來挖煤礦,會不會消耗比產(chǎn)出還要大!
用來做棉紡織的動(dòng)力,也是夠嗆的,基本可以否決掉,除非你一直從英國大量進(jìn)口煤炭,并且忍受巨大的占地和低下的效率以及嘈雜的噪音——并且經(jīng)歷這一切后,你還要賠錢。
就算斐迪南能從北美亞拉巴馬地區(qū)獲得煤礦,跨洋而來的煤炭也不是這種揮霍法。
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“唉!”斐迪南失望地回到了王宮,他倒沒有懲罰和譴責(zé)工匠,他知道他們盡力了,畢竟自己只是簡單說了說。只是他的確十分失望。
好在,之前他在王宮徹夜工作的成果發(fā)揮了作用,紐科門蒸汽機(jī)和瓦特蒸汽機(jī)的圖紙,在紅橡木桌子上熠熠生輝。
“科學(xué)的力量,就讓我來釋放吧!”
最終,斐迪南還是走上了科學(xué)神教的康莊大道。
只不過,即便是科學(xué)的力量,也仍然受到現(xiàn)實(shí)的制約。
比如說,斐迪南之前打算先制造紐科門蒸汽機(jī),然后再上手瓦特蒸汽機(jī)。但是現(xiàn)在他發(fā)現(xiàn),不能這么辦。
一方面是,紐科門蒸汽機(jī)的效率,還是太低了,消耗了太多的煤。英國煤鐵礦豐富,對此表示毫無壓力,甚至很多被水淹沒的深煤礦區(qū)還因紐科門蒸汽機(jī)的應(yīng)用重新復(fù)活,英國在瓦特改良蒸汽機(jī)前半個(gè)世紀(jì),煤礦開采量就已經(jīng)受益于蒸汽機(jī)而大大上升了。
而西班牙哪里有那么多煤礦給你開采。
想多了,我板鴨自有國情在此。
另一方面,從紐科門蒸汽機(jī)到瓦特蒸汽機(jī),并沒有太多的“硬科技”差距,領(lǐng)先的主要是理念和設(shè)計(jì),比的還是經(jīng)驗(yàn)和腦洞。紐科門蒸汽機(jī)作為單作用式大氣蒸汽機(jī),它的原理本身就浪費(fèi)大量的熱能。
要說科技差距,實(shí)際上1713年,紐科門蒸汽機(jī)剛剛出世,就已經(jīng)應(yīng)用噴射泵連桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)操縱閥門。有些謠言說那時(shí)候還要用抓鉤和拉索來操縱機(jī)器,基本上和瓦特的茶壺、牛頓的蘋果是一回事了。
又如,讓瓦特蒸汽機(jī)在負(fù)載時(shí)保持速度恒定的控制蒸汽進(jìn)氣管上蝶形閥的錐形離心擺調(diào)速器,其實(shí)早在當(dāng)時(shí)生產(chǎn)面粉的工廠中已經(jīng)被普遍用來控制石磨了,有趣的是,瓦特蒸汽機(jī)出世后,它的相當(dāng)一部分動(dòng)力用在了磨面粉上……
蒸汽機(jī)在機(jī)械強(qiáng)度、精度、材料這些方面的大幅度提升,實(shí)際上要等到對瓦特旋轉(zhuǎn)式杠桿蒸汽機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)——那也是技術(shù)和設(shè)計(jì)的雙重進(jìn)步。
而斐迪南現(xiàn)在要解決的是從無到有的問題。因此他大膽覺得,就開始鼓搗瓦特蒸汽機(jī)試一試!
原理他當(dāng)然知道——當(dāng)活塞處于沖程的頂端,排氣閥打開,從而在活塞的下面產(chǎn)生真空,進(jìn)氣閥同時(shí)打開,蒸汽進(jìn)入活塞上方。然后大氣壓力和蒸汽壓力迫使活塞下降。到?jīng)_程下端時(shí),進(jìn)氣閥和排氣閥都關(guān)閉,平衡閥打開,活塞兩側(cè)壓力相等,泵桿的重量重新將它提升到汽缸頂部……
而像曲柄連桿機(jī)構(gòu)、調(diào)速器、分離冷凝器這樣的重要機(jī)構(gòu),斐迪南都觀摩過詳細(xì)的模型,現(xiàn)場臨摹還是毫無壓力的。
不過技術(shù)限制還是存在,比如說紐科門蒸汽機(jī)為什么要用水封裝置,因?yàn)楫?dāng)時(shí)鏜床的精度——這些鏜床主要為鑄造火炮等武器服務(wù)——還是太低了,它們能夠鏜制7英寸口徑的火炮,泵筒也可以鏜制,但是精確尺寸的汽缸就無能為力了。這些鏜床是給軍隊(duì)鏜制火炮的,連這樣的先進(jìn)鏜床都做不到,蒸汽機(jī)想進(jìn)步也沒法進(jìn)步。
瓦特的蒸汽機(jī)汽缸,還是有賴于當(dāng)時(shí)有位厲害的供應(yīng)商,威爾金森,1774年他生產(chǎn)出一種新型的鏜制大炮的鏜床,這樣瓦特的蒸汽機(jī)才能順利出世。
所以,斐迪南至少還要對工業(yè)母機(jī)的性能進(jìn)行提升,這是一箭多雕的事情。工業(yè)母機(jī)性能一提高,可不是造蒸汽機(jī)那么簡單,各種織機(jī)乃至武器都可以提高產(chǎn)量和性能。
比如說,鏜制一門口徑283毫米的韋特沃斯后膛來福炮,以現(xiàn)在的西班牙技術(shù)恐怕夠嗆,等斐迪南改進(jìn)工業(yè)母機(jī),比如改進(jìn)鏜床、引進(jìn)刨床等,這些措施一完成,各種槍炮神器都可以大肆量產(chǎn),妥妥的生產(chǎn)力碾壓!
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