变态一些的同人


  作者:肥仔曙

  元老院甚至在1663年,以“悼念帕斯卡先生逝世一周年”的名义在欧洲出版发行的《自然科学概论》(Overview de natura et scientia)拉丁文版一套15卷,当中包含了力学、数学、光学、乃至在欧洲尚无人知晓的电学等等,其中关于力学的部分,不但包含了日后《自然哲学的数学原理》的内容,而且进一步加入了对天体运动的推广,实际上就是欧拉运动定律和拉普拉斯的《天体力学》的内容,只不过假托一些澳宋土著学者的名义加以出版。

  这套书在这使得还在剑桥念本科的艾萨克牛顿十分兴奋:在遥远的中国,居然也有人懂得欧洲数学,而且为数还不少,更离奇的是远隔万里的他们居然也使用笛卡尔发明的平面直角坐标系,而且他们采用“f(x)”来记函数,用“∑”代表求和,这又分明是欧洲的风格。尽管从他们的成果可以知道,东方的这些学者在形而上学方面比欧洲文明更先进,但从文中可以得知,这些学者更倾向于逻辑实证派。他打算从大学毕业后向东方出发,见识那里的文明和知识。

  同时间,20岁的罗伯特·胡克被《自然科学概论》中关于生物、细胞和显微镜的内容震撼到无以复加,此时此刻的胡克,不要说“制造显微镜”的经费,就连生活都很成问题——这时候他任皇家学会的试验负责人,负责维护试验仪器,验证和演示实验。由于皇家学会初创,没有资金来源。胡克拿不到薪水,只能仍靠在唱诗班的工作度日。他也打算乘大波国际航运公司的客轮到东方去。

  胡克甚至几乎说服了他的老板一起去:著名民间科学家波义耳,后者在两年前发表了《怀疑派的化学家》,他也为《自然科学概论》里面关于元素的论述所倾倒,不过他没有办法放弃英国皇家学会的工作和胡克一同前往。不过他一生的好基友,法国科学院的埃德姆·马略特不顾位高权重和45岁的“高龄”,毅然下了去东方的决定。

  当时只有17岁的莱布尼茨也下了决心去东方,不过他必须从莱比锡前往法国、再穿越西班牙才能到达直布罗陀,这是乘坐中国的轮船的唯一方法,他对《自然哲学概论》所介绍的《周易》和八卦系统非常感兴趣。不过里面阐述逻辑和拓扑学的东西和他琢磨的东西不谋而合。

  36岁的惠更斯也打算去东方,他被《自然科学概论》上图片中巨大的天文望远镜吓到了。这一年他刚成为皇家学会的会员,他想知道东方的中国人是怎样制造出这么巨大的望远镜的:和它相比,自己磨制的望远镜就像玩具一样,另外几年前发表的《论赌博中的计算》和中国人的结果相比,中国人走得更远,他们已经提出概率密度函数和得到了它的积分,证明他们对随机变量的研究远远走在欧洲前面。

  大牛们入境后会否被旧时空饱受高数挂科折磨的元老们围观并饱以老拳?嗯,500废没有数理化方面的大牛?在这些高人面前会不会一下子见底露怯?

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  尊敬的,睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  首先请允许我感谢您对我的慷慨资助,使我得以来到中国这个充满新奇知识的国度学习。接下来,我想向阁下和皇家学会的各位学者报告我在这个国家难以置信的所见所闻。

  我们从伦敦出发,搭乘中国的快船“澳洲”号前往中国,如您所知,直布罗陀和撒丁岛已经成为中国人的殖民地,这使得欧洲大陆上鞑靼人卷土重来的论调甚嚣尘上,但依我这些日子来观察所得的愚见,这些在欧洲的中国人和那些野蛮人不同,他们非常有节制,非常有纪律,甚至可以说是彬彬有礼。

  我早就听过中国人在埃及开凿了运河,连通了红海和地中海,我还以为是传闻,及至我到达运河口时才见证这个堪比摩西分开红海的奇迹。它巧妙地利用了曼札拉湖、提姆萨赫湖、大苦湖、小苦湖连接运河各段,大大减轻了工程量,但这对于中国人来说,也是倾举国之力的工程,可见其对欧洲所图非小,而且中国人对自然之力的运用,只有在欧洲之上。

  塞得港现在为中国人所占据,运河另一端的苏伊士港也一样,这是我第一次见识到中国人的大城市。整个市区估计有4000到5000英亩,有宏伟的海岸炮兵堡垒守卫着它,市区内都是四到五层高的建筑,风格类似于欧洲,不过更为简洁,和巴洛克风格完全不同,它很少装饰,一切以实用为上,我本以为这只是贫民或者下等人居住的建筑,但后来我们去拜会当地的统治者——澳宋埃及总督的时候。才发现他的官邸和办公室也是一样的风格,而他的穿着打扮也和其他随员没有太大的差异,这倒是和清教徒们有几分相似。

  这位可敬的绅士假如生在伦敦,也可算是博学多才了,他能讲一口流利的英语,但和“我们的”英语不太一样,我花了颇些时间才弄清楚他口中“you can”是我们所说的“thou canst”。这位绅士自称对化学有些研究,我从他口中听到了关于“atomos”组成世界万物的理论,这可真有意思,中国人的成果和您的研究不谋而合。据他说,中国人在自然哲学方面颇有造诣,但一切都以是否能在实际中应用为依归。

  但上帝并没有给我太多时间和这位博学的统治者交流,“澳洲”号在补充了水和食品之后又向着东方出发了,我们经过了阿拉伯海和印度洋,在印度我们并不在英国的贸易点停靠,而是停靠在原来葡萄牙人的殖民地锡兰,这里也变成了中国人的殖民地。

  这艘船本身也值得探究,“澳洲”号不用船帆,但却是欧洲跑得最快的船,它的力量来源是个迷,中国人一直在保守这个秘密,它其实是依靠一种自动机器,他们管这种机器为“三胀式蒸汽机”,其原理其实和希罗发明的汽转球是一样的,它依靠煤的燃烧加热水,水变成蒸汽,产生强大的压力而推动活塞,通过一根长轴带动藏在船尾的车叶而推动船。这是有力地支持您“温度一定的条件下气体的压力与体积成反比”的理论的论据,这也解释了他们在欧洲的商社为什么购入大批威尔士煤,以及在靠岸补充淡水的时候,又远远多于船员本身所需。

  虽然说知道了原理,但中国人制造蒸汽机的技术非常先进,他们称之为“锅炉”、“气缸”的部件需要承受巨大的由内到外的气压,遗憾的是我们英国没有办法制造出这种部件,也就是说我们暂时还不能复制他们的机器。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下:

  从锡兰出发,经过淡马锡然后转向东北方向,我一路向着一个称为“香港”的中国港口出发。这是中国南方最大的港口之一,和葡萄牙人的澳门分别占据了南方最大河流珠江的左岸和右岸。但是这还没有到达我本次旅行的终点,根据可敬的船长建议,我从香港入境后,还需要搭乘火车向北出发,到达这条河流三角洲的顶点——广州。这种被称之为“Train”(他们好像为每一样发明都起好了一个英语名字)的车辆也是使用蒸汽机技术,在香港延伸到广州的铁轨上行驶。如果说中国人的船还能在我的认知范围内的话,附件上所绘画的火车速写已经远远超过我的想象能力。因为我之前看过蒸汽机的运作,但火车所行驶的铁轨可真叫人匪夷所思啊,这些铁轨宽度都是一样的,即使延伸了将近100英里后,它们还是一样的!100英里只花了不到4个小时,还包括中途数次暂停。

  香港只是一个对外港口,而广州才是中国人统治的中心,他们以广州为起点,向全国辐射开去,建造了无数英里的这种铁路。每经过一个大城市,就会设立一个火车驿站。要是有大河或者大山,他们就会造钢铁大桥或者在山中炸出一条隧道,从联通地中海和红海的运河来看,中国人没有什么是做不到的。

  广州是我此行的终点站,由于广州是各条铁路的枢纽,因此广州火车站特别的庞大,一个钢桁架结构的屋顶横跨了8条铁路。而火车站大厅有如威斯敏斯特寺一样宏伟。

  根据入境处的中国官员介绍,中国最好的学者此时正在“德嗣大学”和“千瞩大学”中学习,我等不及要去加入他们了。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  我从中国广州写信给您,报告我从中国所见的一切,报读“德嗣大学”的申请过程很顺利,我作为留学生可以和中国学者们一起学习,只不过学位有限,只能先进入应用数学系学习。当然,在这之前需要学习中文语言,中国人非常友好,为我指定了专门的中文老师,并有一位据称是元老院成员的绅士指导我的学习——东方恪元老非常年轻,但在数学上造诣很深。他是德嗣大学的其中一位学院院长。

  我猜大概他是科举出身吧,我听说过中国的科举制度,要是咱们英国议会也有这样的资格考试就好了。下议院和枢密院里就不会充斥着政客而是博学的学者了。

  因为我不懂中文,所以必须先进入大学附属的语言学校进修一段时间,但在这段时间内我仍然可以由中国官员陪同,进行一系列走马观花式的参观,不过收获颇丰。比如上周终于在德嗣大学生物系实验室中见到了了不得的东西,那是一具显微镜,我在英国时曾经对这类有放大作用的光学装置非常感兴趣,通过一组精密磨制的物镜和目镜组可以将物体放大1000倍左右,它的外形就像一具固定在铁支架上的单筒望远镜。我第一次看到了中国人称之为“细胞”的结构,中国人相信所有生物都是由细胞所组成,真是太神奇了。

  据说在中国的中学里面,都有配备显微镜的生物实验室。想不到中国人已经将它发明出来,并且大量制造,希望我能在回国的时候带上一具。

  不得不提到的是中国的中学,中国中学可以类比的对象大致相当于我国的公学或者文法学校,它的毕业生大多成为政府的下级官员,但在授课内容上更偏重于科学和工程的传授,这一点上又和私立学园非常相似。我被告知所有的中等学校都是国立的,仅仅收取少量的费用。学生在这里学习数学、物理、化学和生物知识。也有相当部分时间用于劳动实践,“不造物者不得食”是所有中学的格言。这也许能解释中国人为什么如此擅长于制造。

  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  托您的福,我的中文现在已经有一定成果了,我尝试着看东方元老推荐的数学著作。首先使我惊讶的是中国人的记数体系和欧洲的大致相同,不过完备很多。这从《自然科学概论》数学和几何卷中就可以看得到。《高等数学》是一本有意思的书,可惜没有英文版本,它将我们一直以来求特殊面积的问题加以系统整理,以下请允许我向您说明其中一二:

  它首先介绍了函数这个概念,表示每个输入值对应唯一输出值。函数f中对应输入值x的输出值的标准符号为f(x) 。包含某个函数所有的输入值的集合被称作这个函数的定义域,包含所有的输出值的集合被称作值域。简而言之,函数是将唯一的输出值赋予每一输入的“法则”以及该输出值与对应输入值的集合。

  而极限这个概念,是用来描述一个序列的指标(index)愈来愈大时,序列中元素的性质变化的趋势’。极限也可以描述函数的自变量接近某一个值的时候,相对应的函数值变化的趋势。

  连续是函数的一种属性。直观上来说,连续的函数就是当输入值的变化足够小的时候,输出的变化也会随之足够小的函数。如果输入值的某种微小的变化会产生输出值的一个突然的跳跃甚至无法定义,则这个函数被称为是不连续的函数。

  以上概念都是高等数学中的重要概念,只有在掌握了这些概念之后,才可以进一步学习,但当我就这些问题请教东方元老的时候,他却有些不耐烦,据他说当年他进行高等数学学习的时候十分艰难,再也不想碰这些问题。但他有兴趣和我讨论随机概率的问题。

  东方元老说还有几位外国学者正在来中国的路上,其中一位是剑桥的艾萨克·牛顿先生,还有一位是神圣罗马帝国莱比锡大学的莱布尼兹先生。他们到达中国之后,将会和我编成一个班。不知道为什么,东方元老似乎很期待这两位的到来,但不是那种欣喜的期待。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  我在中国广州学习已经有一些时间了,在这里除了天气炎热之外,其他倒也非常不错,尤其是饭菜,虽然是以米饭为主,不是能经常吃到面包,但中国人显然非常精于烹饪。我的体重至少增加了十五磅。

  当然学习也是一如既往地忙,东方元老大人最近荣升德嗣大学应用数学系的系主任,兼留学生班的班主任,牛顿先生和莱布尼兹先生也是非常勤奋和聪明的人,当然一起上课的中国同学们也非常优秀。只不过每当元老大人们担任任课老师时,总会对留学生班的外国学生特别严格,我的意思是说,甚至到了有一些苛刻和吹毛求疵的程度,大人们总会提出这样或者那样的问题,要求我们在限定时间内回答,否则就会有惩罚,据说这种是中国古代的教育家促进弟子成长的方法。

  惩罚是大学里面常见的体育内容:自由搏击。它是一种激烈的竞技形式,两名对手戴或者不戴防护用具,在指定的正方形擂台上不受任何限制地互相击打,直到一方倒地认输为止。这也是中国国内流行的运动,具有极大的观众群体,它据说是要表达中国先民们征服自然时所体现的极大的勇气和智慧,“它是通过你每一次挥拳和出击,去表达你自己的内心”。但我总是想到罗马的角斗士。

  比如有一次,牛顿先生被东方大人提问:“素数的出现规律一直困惑着我。一个个地看,素数在正整数中的出现没有什么规律。可是总体地看,素数的个数竟然有规可循,那么是否存在一个函数去揭示这种规律呢?”

  而莱布尼兹先生被提问的问题是“对于每个非1的正整数,是否皆存在正整数g(k),使得每个正整数都可以表示为g(k)个k次方数之和?”

  感谢上帝,大人并没有提问我。他为两位先生预留的作业时间是每人一周。

  当然,一周后东方大人没有得到满意的答案。于是两位先生被迫“表达内心”,这段时间我们的技击技巧大涨,包括我在内,每人至少都学到两到三种中国的技击流派的技巧。看来不需要多少时间我们就能成为自由搏击大师了。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  相信您看到这封信的时候,咱们英国已经过了圣诞节了吧,谨祝大人您圣诞快乐,并贺新年,顺祝夫人青春常驻。

  这是我在中国过的第二个圣诞节,中国人虽然大多不信教,或者说他们口中的“天”、“地”、“神明”只是一种泛神论。但显然他们对各种宗教都是宽容的,这里甚至有基督教和天主教的教堂,两种都有,每到圣诞依然如欧洲一样有弥撒活动。然而我们仍然对他们的宗教例如中国式佛教和道教一无所知,这是多么的一种蒙昧啊。

  对于中国式佛教和道教与其说是一种宗教,更不如说是一种哲学思想,莱布尼兹先生和牛顿先生最近迷上中国道教。正在考虑要不要改宗。现在我们多了一名同学,来自荷兰的惠更斯先生。

  莱布尼兹先生的变化尤其大,他剪掉头发,把头发梳成中国道教僧侣的发型,每天披着一件有太极图案的圣袍来上课。

  他想法设法当上了系计算实验室的助手,除了为他带来每个月约12到15英镑的津贴外,他还可以不受限制地和那些中国人发明的计算机械呆在一起。

  发明这些机械的是一位中国人,有意思,发明人的身份是中国政府的首相——[马千瞩][y005]大人,不能想象首席大臣海德阁下也能够发明这样机器。以下是一些机器的图片,这些图片的细节是如此的惊人,主要是采用了一些先进的光学和化学技术而得到的,之后我会向您详细解说:   马氏计算机一号(其实是门罗计算器,1912年)   马氏计算机二号(其实加法机,1920年)   马氏计算机三号(著名的差分机)   马氏计算机四号(即科塔计算器)   马氏计算机五号(康普拓计算器)

  您可能听说过奥德雷德的比例环或者纳皮尔的骨头,但马首相阁下发明的这些机器之精密快捷,连法国帕斯卡教授的滚轮加法器和施卡德的计算钟都不能望其项背。尤其是马氏计算机三号,和中国的轮船和火车一样,采用蒸汽动力驱动,计算能力十分的强大。

  事实上,中国的贵族阶层——元老们并不像英国或者法国的贵族一样无所事事,中国的老爷们每天都忙得发疯,或者在管理这个大得惊人的国家,或者在工厂里面指导,或者身先士卒领导军队,或者从事教学活动——德嗣大学的教授们都是贵族。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  我在大宋帝国治下的广州写信给您,祝大人和夫人身体健康。

  非常感谢大人您的慷慨解囊,托另一位中国大人的福,我已经当上实验室的仪器保管员,另外获得了一笔来自于大宋教育部和德嗣大学的助学金。因此我想我已经可以还上您对我的资助了,随信附上德隆银行英格兰支行的汇票一张,您可以在德隆银行兑换成英镑。

  最近除物理学、数学的研究外,我也重拾了来到中国之后荒废已久的生物学,随信件附上的图是一系列我亲手绘制的关于生物细胞有丝分裂各阶段的示意图,真是不可思议,大自然远比我们想象中玄妙。

  中国人之所以可以利用他们发明的电报在瞬息间将消息带到地球每一个角落,是依靠海底电缆做有线传递,或者使用无线电波,这是利用了电磁感应效应。我曾经设想过在大型的建筑物上设置一系列的结构,通过用这些结构排列组合出字母,再组成单词去表达信息。然而中国人的电报要快捷准确得多,和电报比起来,我设想中的“摆臂式信号机”不比中国人在两三千年抵御匈奴人时在长城修建的烽火台好多少。

  不过上个月东方大人拿出来一个更疯狂的设想,他认为目前电报是有弱点的,有线电报只能传送到线路铺设到的地方,而无线电报受到地球曲率的阻隔,虽然可以利用大气层,但远程发送的话,需要功率非常大的发报机和非常灵敏的接收机。

  他说想用巨型的火箭把一架可以自动工作的发报/接收机送到离地面36000公里左右的天空,而这架可以自动工作的发报/接收机可以在停留在那里环绕地球旋转,而周期等于地球的自转周期,且方向亦与之一致,轨道平面与地球赤道平面重合,即它与地面的位置相对保持不变。那么只需要几台这样的机器,就可以让亚洲、美洲、欧洲毫无阻碍地使用电报通信了,完全可以抛开那些不实用的海底电缆。

  他向所有物理系的学生展示了一具精致的火箭模型,这是将机器送上36000公里高空的“大船”。我向您保证,这绝不是欧洲那些陆军使用的以黑火药推动的玩具,假如它按比例放大的话,将会是竖着的一个125英尺高的铁塔。燃料有专门的储存仓,经过一个炉膛燃烧成高温的气体,从一个特制的喇叭状阀门中喷射而出,推动火箭。

  东方大人声称这绝不是呓语,而是元老院诸位大人的心血,大宋所有学者和工程师的目标就是把它变成现实——制造这种火箭和自动收发报机,元老院正打算在海南岛——他们的第一块领地上建立一个新的城市,将这些机器一个接一个发射到太空的城市,这些工作将会是持续50年以上的史诗级杰作。荷兰的惠更斯先生在听说目标将包括把自动工作的天文望远镜发射上天的计划后,就兴奋得晕过去了。毫无疑问,要是能离那些恒星更近,就能够更好地观察它们了。

  上周有几个欧洲人被指控从事间谍活动,被判处终身监禁——他们雇佣的中国间谍可怜巴巴地拿着小本,在中国军队驻地附近,用那些可笑的笔触徒劳地记录士兵的数量,使用的武器等等。要知道中国人要做同样的事可以毫不费劲呢。他们的最新型号的照相机只有10英寸大小。只需要调整好透镜的距离,按动按键就可以得到一张底片。

  底片由硝化纤维和樟脑合成的一种物质压制而成,上面涂有一种称为溴化银的物质,光线通过透镜组投射到底片上之后,溴化银感光之后会还原析出银,然后底片经过亚硝酸钠和其他物质溶液的处理就可以得到照片,就如您在镜子里面看到的一样,目前还只有黑白的照片,而大宋科学院和工程院的人们正在试图开发能利用三原色还原彩色的照片。您看,即使在探听敌情方面,欧洲人也远不能和心灵手巧的中国人相比。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  随信附上中国的“邮票”数枚,这种纸片是沟通我和英国联系的工具之一,在中国,邮政事业全为国家所有,而不是像我们英国由各地的公爵和伯爵们经营。“邮票”是中国的邮政机构发行的寄信人已附邮资的证明,比如我需要从广州寄信到伦敦的话,只需要按照邮局所示的资费表购买面值足够的邮票贴到信封上,然后交给邮局的职员即可。由于它印刷非常精美(据说中国的纸币和邮票的印刷厂是同一家),所以在中国有很多人竞相收藏,邮政部门大概也从善而流,按照不同的题材发行更多邮票。这种为收藏而发行的邮票没有什么人会舍得用来寄信,我想我们英国借鉴这一点应该毫无难度。

  前阵子我们外国留学生参观了“大宋国家计算中心”,在我的想象中,它应该是一家大型的工厂,里面有数千人使用着之前提到的[马千瞩][y005]大人设计的机械计算机在协同工作。

  而实际上它的内部非常干净,外面甚至绿树成荫,很像德嗣大学的校园,不过戒备森严,有十几个连的士兵在把守它。里面使用的机器和之前的机械计算机完全不同,它没有外露的各种齿轮和杠杆,而是大大小小的箱子和盘子。它实际上应该是电计算机。那就是我们晚上赖以照明,工厂用以做动力的能源。

  中国元老院对计算能力一词有着异乎寻常的偏好,钟利时大人发明了一种叫真空管的装置,据说当真空管诞生之时,引起了整个元老院轰动,提议发明当天作为中国第二重要的官方纪念日。真空管很像我之前提到过的电灯泡。这些箱子里面,真空管按照一定的规律组织起来,就可以完成逻辑运算工作。使用一卷卷纸带输出输入数据。

  计算中心一共有10台这样的机器,应用在工业、和人口统计方面。但我们被告知,也可以用来计算火炮的弹道、行星的运行轨迹和预测天气。牛顿和莱布尼兹先生惊叹不已。

  遗憾的是对于这种机器我们所知甚少,目前大宋对我们是保密的,“科学无国界,但科学家有国界”这是东方大人的声明,对于大宋更高深的科学和工程研究,只接受中国人。除非……一个外国人脱离原本的国籍,切断对故国的效忠,为中国的利益和荣誉服务。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  最近的学习很顺利,我们留学生班正式开始学习电磁学课程,如果说几何,代数学、力学、天文学都是欧洲和中国都有的课程,只不过是殊途同归而已。那么通往电磁学的钥匙只掌握在中国人手中,我希望能真正掌握它。

  我们的第一课是在风雨交加的雷雨天进行的,以一个令人震惊的实验开始。教授电磁学的元老:钟利时博士大人给我们展示了一个放置在院子里的金属笼子,笼子里关着一头被适当束缚着的小狗,金属笼子上面连着一只风筝,除了系留风筝本身的绳索之外,还有一根金属线。我们所有人都目睹了一幕奇异的景象,雷电击中风筝,沿着金属线或者绳索到达金属笼子上面,笼子上激起了骇人的光芒,我在屋檐闻到一股奇怪的味道。我在莱特岛乡下也曾见过雷雨天被劈死的动物,那惨状惨不忍睹。然而这头小狗一点事都没有!

  钟利时大人向我们大声说:“看,这就是掌握了电的力量的成果!”他的头发在风中飞舞,那一瞬间,我们真把他当成了奥林匹斯山上掌握雷电的宙斯。接下来我们将会学习这种力量是如何产生的,以及如何正确使用它。

  另外我的英国同胞,三一学院的艾萨克·牛顿先生最近过得非常不好,总是失魂落魄的样子,作为广州城里面一个巴掌都能数的过来的英国人中的一个,我有责任去关心一下。我走到他身边,只听到他的喃喃自语“真想不到”。我追问之下,原来牛顿先生在前几天的化学课上被镇到了,[季思退][y044]大人开始讲授物质的基本构造,按照中国的物质理论,物质的基础结构是一种称为“原子”的粒子,它有一个带正电的质子和中性的中子组成的原子核,而外面有带负电的电子环绕。物质元素被定义为不能被分解成更简单的物质。换句话说,一种化学元素不能转化成其他化学元素。

  银是一种物质,黄金又是另一种物质。它们之所以不同,是因为其质子数的不同。而将其他物质转换成黄金。需要将它每一个原子进行转换,增加或者减少它们原子核的质子数,[季思退][y044]大人称所需的能量(这是一个由中国人发明的物理量,用于计算某一个物理系统对其他的物理系统做功的能力)超过上帝创世的能量,因此,“别妄想躲在屋子里用水银或者其它什么的坛坛罐罐就能炼出黄金来!”[季思退][y044]大人非常严厉的说。

  可是牛顿先生一直信奉上帝和炼金术的存在,但现在可好了,我们出现了超过上帝创世的能量,又否定了炼金术,因此我能感受到他所受的打击。这比东方大人的自由搏击比赛上的“莱布尼兹重拳”还要疼痛万倍,我也不知道怎么办才好。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  我不得不向您提到,我们几位留学生一致商定,为了科学和理性的光辉,我们一致放弃原来的国籍效忠大宋,对于我而言这是一个考虑再三的艰难抉择,它意味着我不得不放弃对故国的义务和忠诚,希望大人您能谅解。

  对于大宋而言也有它的立场:元老院的教育部代表东方大人说大宋已经向全世界的优秀人才开放了它的知识宝库,无私地和这个世界上最聪明的人共享(上帝作证确实如此),但大宋也有自己的利益,它需要培养自己的人才,因此更高等的研究院只对有大宋国籍的研究人员开放。为了真理和知识,我们不得不暂时把国籍问题放在一边。

  因此,上周的宣誓仪式之后,牛顿先生、莱布尼兹先生、惠更斯先生和来自莱特岛的我就成为中国公民——大宋不承认双重国籍。因此只能放弃原本的各国国籍。

  而大宋国立研究院则授予我们助理研究员的头衔,津贴也大幅提升,改领薪俸——按照大宋公务员等级工资表,是最初的第24级,每个月大概能有12英镑左右,不过住宿和伙食都有研究院包办,大宋的科学机构除了各家大学外,还有国立研究院和国立工程院,他们投资很多在科学和哲学研究方面,但对于神学、艺术和戏剧不太注重,但是我惊奇地发现莎士比亚的《李尔王》也有一个中国版本,李尔王、高纳里尔、里根、寇蒂莉亚的故事发生在中国的明朝的皇帝家庭。

  上月中国军队对日本发动了一次远征,这是在日本的中国铁路工程队遭到一些忠于原来幕府的武装分子的袭击,结果中国铁路工程队取得了一次阿金库尔式的胜利,尽管日本人也使用火器,但根本不可能相提并论,随信附上一份刊登这条消息的《临高时报全国版》。

  说到莱布尼兹先生,他很受东方大人看重,他以惊人的速度完成了初等数论和经典力学课程,但最近他迷上了二进制。这有点像培根密码,这种进位制是中国的一种通用算术机器——计算机的基础。说是算术机器,其实加以适当的组合编排,它可以完成积分计算,事实上无数的中国工程师有无数多的工程问题需要借助计算机解决,而计算机是有限的——建造一台计算机实在太昂贵了——他们先得将要计算的问题做一个申请,然后等候研究院批复,再根据批复取得有限的几个小时使用时间。所以莱布尼兹先生只好每晚夜深人静之后,以维护计算机系统的名义去研究这种二进制机器。

  在中国的大学里有很多学术以外的东西要做,包括军事训练、体能训练,体育竞赛和劳动实践。体育竞赛是被鼓励的活动,每四年一次,全中国的各行各业的体育爱好者们被动员起来,参加全中国的体育大会——“澳洲运动会(澳运会)”,之所以称为澳运会是因为这个传统是从现在元老院所有成员的共同故乡——神秘的海外领土澳洲传来的。它被视为中国人体育竞技的最高圣殿。一般而言,各个行省按照参加的体育项目派出代表队,而学校系统、军队系统、铁路和航空、航海部门则各自单独组队,挑选在其部门服务的好手参赛。当然,为了取得好成绩,在所难免地会争抢体育选手到自己的部门服役以便四年一次大出风头,以中国国力之盛也是无伤大雅的活动。

  军事训练是每个中国公立学校学生入校必经的科目,不要忘记,现在元老的祖先们曾经坐拥一个富有的帝国,而最终被蒙古人吞并。因此元老院居安思危,实行了普遍的义务兵役制,只不过效忠对象不是公爵老爷们而是元老院,这一点和欧洲并无不同,而义务兵役一旦服完,也很少再需要继续效力。对于在读的学生来说,是采用入学军训来代替。

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  来一个背景资料,完全不涉及到大牛们

  报告文学:《巨变中的南中国》节选(《临高时报·全国版》1663年)

  作者:丁培尔

  我站在沙面岛的[文德嗣][y002]主席办公室里,透过面前的落地玻璃窗向窗外望去,下面的沙面岛葱葱郁郁,二十几年前解放广州的时候,沙面岛只不过一个小沙洲,大宋为了不与民争地,花了1年时间将这里填筑成岛。

  随着大陆攻略的展开,大宋国家机关陆续从海南迁往广州。0.3平方公里的小岛上建起了大量的楼房供各部委使用。新的执委会大楼高十层,装有电梯和空调。[文德嗣][y002]主席和[马千瞩][y005]总理的办公室就在十层对门而望,被一些好事者戏称为“广州城的天守阁”。

  在当年,广州城内绝大多数还是平房,几层高的紫明楼已经属于非常扎眼的建筑,所以十层足够将广州一览无余了,[文主席][y002]搬到新办公室后多了一个小嗜好,就是闲暇时用高倍望远镜俯瞰广州城,作为繁忙工作的调剂。

  从[文德嗣][y002]主席的望远镜望去,西面的广州城好像完全变了一个样。城里立着烟囱,而旧城墙则是稀稀拉拉残缺不全。自从伏波军正式宣布代天讨伐明政府,“第二次广州战役”只花了几天时间,广州就投降了。腐朽的大明官员根本没有死守到底的勇气,甚至没有人殉节,他们大多数人选择从大宋政府领取了一笔可观的遣散费,带着自己的家眷从此消失在人海当中,他们知道大宋也不会再录用这些庸官。

  伏波军当初的“两面围攻”的作最坏打算的预案没有派上用场。之后,伏波军无血占领了广州,这是大宋政府慈悲为怀的体现,随后大宋政府踌躇满志开始一个新广州,首先是打破城墙的藩篱,当地的一些旧势力如陈子履兄弟等在当时伏波军的临时指挥部——广州府衙外上书痛陈各种要害、磕头苦劝,但我大宋以国民的福利为重,广州城墙还是被拆除了,广州的东濠和西濠也先后被填平。

  广州城内狭窄的街道被一点一点拓宽成马路,采用的方法是征地永迁。能够体现我大宋爱民如子的是全武行的场面几乎没有,一是这个时代民众拥戴把他们从腐明手中解放出来的大宋政府,二是我大宋政府的补偿比较优厚。除了计委心痛补偿款之外,总的来说官民皆大欢喜,可见我大宋是宁可苦政府不愿苦人民。

  如果将望远镜向东南望去,会发现更为惊人的场面,假如说城内的烟囱是稀稀拉拉几根的话,那么在广州俗称龙导村一带的河南地,就是烟囱的森林了。整座整座的工厂,沿着“工业大道”一字排开,先是钢铁厂,然后是动力机器厂、轴承厂、标准件厂、仪表厂、造船厂、气体厂、硫酸厂、橡胶厂、造纸厂……,把这些工厂连接起来的是铁路,两列由蒸汽机车牵引的列车承担着原料、大型部件运输和职工通勤的任务。

  将珠江两岸连接起来的是两座铆接桁架钢桥分别被命名为海珠桥和惠民桥。这是大宋政府念及人民来往于河南河北之苦而修建的,中间是火车道,两边是汽车道和人行道。尽管“河南地”建起了大批的“工人新村”——按照所属厂企的不同,有“广重新村”、“广船新村”等等,但大批居住在珠江北岸的职工还是得每天渡江上班,尤其在现在政府提出“抓建设,促生产,建设华夏澳洲”的口号下,工厂基本上实施三班制生产。所以这两条大桥几乎日夜都是车水马龙的景象。

  珠江的江面上又是另一番景象,一条条冒着黑烟,烧着劈柴的小拖轮吭哧吭哧地拖着后面的驳船,在沿岸的工厂码头上穿梭不息,将来自各地的煤和铁矿石送到煤铁复合体的嘴里。就像一群群工蚁为硕大的蚁后喂饭一样。但这个“主人”的饭量确实是大得惊人。好像无论如何也不能喂饱它的胃口。这仅仅是大宋帝国工业的一个缩影而已,从广东的北部韶关附近多如牛毛的中小型煤矿送来的煤中,只有选出来的适合炼焦的煤会被工厂采用。那些质量较差的煤则会送到广州的几个火电厂作为电煤。

  几十年的建设,广州目前已经号称南中国的“不夜城”,在广州城墙被“拆迁”后,西门外的居民区和城内连成一片。路灯的引入,使居民感到前所未有的安全。更何况当初民众口中的“澳洲差人”——现在叫“大宋广州市警察局”——日夜巡逻毫不松懈。本来下午酉时左右就会上门板的商铺,也开始了晚上的营业。加上我大宋的几家国营大型合作社和百货商店在城西陆续开张,很快就吸引了很多土著商户在周围开业,接着西洋人也在这里建起了商馆。东门市模式又一次在广州取得了成功。和城内的承宣大街并称广州两大商圈。

  居民的生活几年来也发生着很大的变化,首先是电灯的导入,据当年的最早的一批公用事业局土著员工老王说:

  “澳洲人先是在广州的五仙门围起了一块地,建起了一个大房子,门口的码头日日夜夜不停有火轮船拖着驳船往里面送煤。广州的大街小巷立起了一根根的大桩子,用澳洲的“水泥”做的,里面是铁,更奇怪的是所有桩子都用一根根铁绳子连起来,隔一段距离还有一个个大铁箱子,广州的居民除了晾衣服真想不出这洋玩意有啥用途。”

  “不用说,后来奇怪的事发生了,澳洲人的商号,晚上全是灯火通明,比如紫诚记,紫明楼还有城西的合作社和百货公司,原以为是澳洲火油灯,这是那时候我们对大宋科技认知的极限,但那灯光不知胜过多少盏澳洲火油灯。远远望去,那紫明楼却像琉璃宝塔一样熠熠生辉。后来才知道澳洲人管这种灯叫电灯,有多种形制,能把屋子照得光如白昼的“钨丝白炽灯”外,还有可以发出五颜六色的“霓虹灯”,澳洲商号的招牌晚上多用霓虹灯勾勒出字号。使得一眼就能从其他商号中辨认出来。”

  “很快,那些富户很快就向澳洲人打听这电灯多少钱一盏,每月用“电油”几何,得到的答案是按月计费,士绅富户们既痛恨‘髡贼’(这是当年对大宋首长们的蔑称)敛财有方,又受不了光明的诱惑,因此第一批电灯用户就是像高举大官人之流的大商贾。他们开始以屋子里采用电灯多少来炫富——直接的原因就是电价不便宜。按照装在屋外的电量表收费,每度电半两银子。澳洲人花了好长时间才让那些人理解什么叫“一度电”。”

  “模仿“澳洲生活方式”成为广州城中有钱人竞逐时髦的热点。甚至有人为了使自来水管道能够尽快架设到自己的院子,而雇佣打手去恐吓左邻右里为埋设水管而让路。”

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  背景资料2 《澳宋帝国史·社会卷》AD 1655-1660

  在帝国的核心统治区,接近旧时空50到60年代的水准,上海、广州、杭州等地成为异常繁华的都市。在元老院的土地改革和农业革新政策下,大批失地农民成为了工人阶级。同时也出现了归化民土著的干部阶级。原有的地主阶级正一步步被消灭,商人阶级被帝国控制,依附在帝国羽翼下,依靠穿越众提供的技术和设备,做国有企业下游的打工仔。

  只有很少一部分顽固的家伙还保持所谓大明衣冠,政府对此也没有强迫易服的意思。但大多数男人开始留短发,穿着昔日“髡贼”的衣服。而一些妇女也开始敢于穿着裙子露出小腿。在1650年的澳宋:妇女的就业率达到30%——我国提倡妇女解放,尽管受到一定的社会阻力,但妇女的劳动力也是不可或缺的重要资源。

  公路交通和铁路交通已经开始普及,到1650年,京广铁路全线贯通为标志,澳宋进入了铁路时代,到1660年,民航也在重要的大城市开设了飞艇或飞机航空站。

  媒体为帝国所掌握——收音机和报纸(新一代澳宋公民识字率为70%,老一辈前明遗民经过扫盲班之后,不少已经可以读报)几乎是天天不停灌输帝国的强大和对人民的宽厚。

  大幅提高收入的归化民家庭结婚条件也有所提升:男方条件也是“三转一响”(自行车、缝纫机、电风扇和收音机)外加国家分配的房子,至少在分配房子的名单上比较靠前。大多数年长的元老不禁概叹“到底是中国人啊!”

  “时尚”这个元素已经开始渗入大宋的血液,裴莉秀和潘潘、门多萨等几位没啥特长的女元老首先办起了时尚杂志和时尚品牌。本来元老院打算让她们关门结业——在草创初期就在归化民和一般公民当中提倡奢侈时尚不符合澳宋利益的价值观,但同时元老院发现这有助于回笼货币,从大户手中挖出钱来。第二国外商人对奢侈品很有兴趣。第三这大幅度提升了女仆们的时髦值。所以元老院和执委会采取了睁只眼闭只眼的态度。

  在帝国的核心区城市,大概可以看到以下的情形,政府各局处合署挂了N个牌子的办公大院,通常是把旧衙门推倒之后原址重建的产物、所有的中学和小学都只有编号:比如某某第一国民小学、某某第一国民中学。市中心一定会有一个广场、一两家电影院、以及“新华书店”。

  当然会有各种国营和民营的饭店、旅馆、大牌摊和早餐店、还少不了掏耳、捏脚、按摩、理发馆、粮店、农贸集市、百货大楼、加油站,统御这些商家的,是通常窝在一角不起眼的工商所大楼。这些商业区通常密密麻麻部署在连接长途客运站和中心广场的道路上,成为商业圈。

  德隆银行当地的支行和分行、以及卫生部下属各种人民医院(这也是带编号的)、中医院、卫生院也是少不了的一景。和银行、新华书店、百货大楼并称全城最气派的四大建筑之一的,通常会是从起威镖局和原来前明驿卒改制而成的邮电部门的邮电大楼。虽然三到四层的楼房比比皆是,但只有这四大部门有财力撑得起五层以上的大门面。识别这四大建筑最有效的方法除了看它们的高度和层数以外,就是看它们门前的石狮子——只有这四大建筑门前才会有一对超气派的石狮子。

  路上是络绎不绝的车流,在广州已经出现了人行道和车道的概念,但还没有分机动车道和非机动车道。路上可以看到牛车、手扶拖拉机——这是进城农民的车;自行车,只有26寸男装车和24寸女装车两种,这是城市平民的车,基本上是凭票供应;然后是各种摩托车,这是澳洲六扇门的车;假如是比较大的官员,比如省长或者厅长之类,有轿车乘坐便于出巡办公,而随员不过御者(澳洲称为司机)、小厮(澳洲称工作秘书)两人而已;草头老百姓也是可以乘车的,有可以搭载多人的公共汽车,每隔一公里左右设一站。只需要几角钱流通券就可以站着搭一路,直到终点为止。

  当然狗大户们还是想人五人六的,所以也会有人力轿子出现在尘土飞扬的大街上,由两个轿夫吭哧吭哧地抬着走。到后来,国营的起威出租车公司出现了。这是元老院看准了狗大户们讲排场的心理,从而想出来的榨出他们最后一点钱的主意,非常昂贵的服务。连司机带车。一天租金相当于一个工人一个月的工资,只向那些昔日的缙绅们提供服务。

  在帝国统治的外围地区,比如日本、朝鲜、越南和淡马锡,生活的质量会低一些。但基本的要素:通信和交通都是完备的。码头、铁道、电报电话局一个不少。帝国将这些地区列为“待振兴地区”,将来也许有生产消费品的工厂,但基本上还是以农业为主,更不要说是帝国的核心高科技工厂。帝国将其作为直辖海外省来经营,提供工业品来换取农产品和人力资源。

  比如[文德嗣][y002]运河区和直布罗陀特区那种是特例,属于边垦区,基本上是由帝国中央为其输血一段时间,等它有了自己的造血能力:农业自给和基本工业品生产,贸易经营开展后。才放手由地方去管理。然后是帝国的边疆地区,比如说是中东产油区和南洋、非洲基本上采取掠夺式的经营方针。

  长期以来,帝国的疆界止步于地中海,并未向老欧洲下手,原因是工业化之后的澳宋帝国扩张太快了,它需要时间去消化前三十年累积的成果。要继续建设帝国的核心区域以提供工业品和工业人口。慢慢地把那些并入版图的海外省水平提升到接近核心区域的水平,而边疆地区需要大批殖民以便开发。物资和人都需要时间去积累。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  上次您来信提到说有几位英国枢密院的大人对中国的财富很感兴趣,希望能学习中国的富裕之路,我只是一位对上帝所创造的自然感兴趣的人,对于如何生财实在一窍不通。

  但我可以讲讲我对中国人创造财富的理解,一言以蔽之,中国人创造财富的方法是“技术立国”,大宋元老院的所有执委大多数是工程师出身,少数懂会计和法律。大宋第三帝国(之前有过定都汴梁的大宋第一帝国和定都杭州的大宋第二帝国)的国父们有鉴于第一帝国和第二帝国最后被野蛮人所征服的悲惨命运,得出了结论,掌握超越这个时代所有国家的科学水平是生存下去的必要条件之一。只要掌握了超越这个时代所有国家的科学和工程水平,无论是保卫领土或者是创造财富都是轻而易举的事,因此在第三帝国回归大陆之前的几百年里面,这些遗民和后裔们把澳洲变成了一座大学堂,据说在圣地提倡两样东西:“斯巴达式的清苦生活和雅典的学术氛围”。

  就拿现在行销欧洲大陆的饮料可乐来说,它就涉及到大量的工程技术,各位在欧洲大陆夏天里面很难喝到冰凉的可乐对不对?而在这里是非常廉价的东西,[季思退][y044]大人发现了单质氟和单质氯,以及有机物甲烷,然后在这个基础上又合成了二氯二氟甲烷(以上物质的分子式和结构图以及实验室制法尚属保密,恕我无法提供),它取代了过往易燃或有毒的氨和二氧化硫成为新一代的冷却剂——它气化时吸收大量内能,令附近环境变冷。在二氯二氟甲烷的基础上,[展无涯][y004]大人进一步制造了利用这种冷却剂的机器——压缩机,这是在常温下制冷技术变得非常简易。

  另外,各位在欧洲最常见到的是玻璃瓶装的可乐,另外一种可乐的包装是使用一种叫铝的合金制成的金属罐,之前是使用铁作为罐体,铝合金使得可乐较为容易携带和储存,另外铝在自然中的储存量也非常丰富,某些场合可以作为钢的代用品。在起初没有解决大规模生产铝的课题之前,铝合金罐体包装的可乐只为500个元老家族所享用,普通市民只能购买到玻璃瓶装的可乐,但现在“霍特牌”铝合金罐装可乐已经至少行销中国南部了,价格也和玻璃瓶装差不多。

  假如您读完上面说的这些事实的话,相信一定得出结论,大宋之富强,除了她的君主追求科学和技术外,如何将科学上的发现转化成商品才是重点,否则科学只是学者的游戏而已。科学的发现到商品化,我想这就是大宋的生财之道。

  和欧洲不同,大宋并不十分重视金银的积累,她的货币是以政府的信用为保证而流通的,她的银行里面并不如欧洲人想象那样堆满金银,有位主管政府财政的元老甚至说:“即使金库里面没有一盎司金子或者银子,德隆银行也能如常运行。”相比之下让-巴普蒂斯特·柯尔贝尔先生就像一个庸俗的乡下地主。

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  尊敬的睿智的皇家学会会员波义耳阁下

  之前您向我提到过您的疑问,如您所疑惑的那样:中国是一个儒家统治的国度,并不太重视这些装置和发明,而且元老院只有500位绅士,如何能在短短几十年间把中国改造成一个在发明和把握自然方面远超欧洲的国家?

  对于第一个问题,据我的观察,现在的大宋更类似于墨家和法家思想统治的国度,在中央帝国的历史上,曾经存在很多的思想学派,儒家只不过是其中一种,而墨家所倡导的客观精神和法家所倡导的制度至上精神,显然更为目前的元老院所推崇,我问过东方大人,他回答说:在被野蛮人征服前,北宋和南宋王朝被儒家所统治,结果亡国;之后流亡海外的宋政府总结教训,决定采用墨子和韩非子的学说,现在复了国,你说呢?

  对于后一个问题,500元老的确可以大幅提升中国人的文明程度,答案是政府的雄心和装置的运用。

  在现在的中国有这样一种共识,受教育不是一种奢侈,而是一种义务,向公民提供这种教育是国家的责任和义务。元老们认为每一个公民都应该具有某种程度的文明水平,比如说读写能力、计算能力、对自然科学的理解等等,而大宋向公民提供的这种起码程度的教育,称之为义务教育,它是全免费的。比之于苏格兰教区在1616年、1633年和1646年通过的教育法案,它更加全面和整体——苏格兰1616年法案只要求针对世家子弟和自由民,假如考虑到在帝国全境数亿公民中实施这一点的雄心,那就更为之称道。

  大宋建立了许多称之为师范院校的学校,和法国的师范学校很像,而和英国由教会主导的学校不太像。它主要训练和培训教师,有针对初级学校的,也有针对中级学校和职业学校的,元老们培训出大批教师,再由这些教师向学生传递知识。

  对于工程师、会计和医生的训练,也是由学校招收愿意从事,而且有从事该项工作潜力的人,然后进行训练,再派驻到相应的机构进行实践,考试合格后,由政府发出准许从事该项工作的等级资格许可。

  另外,中国的教育系统还有一个小秘密:

  每个社区都有一座称之为影剧院的公共设施,前面的信也提到过大宋有记录影像的装置和记录声音的装置——记录影像的装置正是用之前向您提到过的利用银的化合物在光照下反应的原理而制成的,当然大宋也有将其还原的装置。

  影剧院内部就是安装了这些还原装置的大厅,在傍晚,大宋的市民在晚饭后就会结伴来到影剧院,观看称之为“电影”的戏剧,而这里并没有这么多的剧团,事实上他们事先将剧团的表演用特殊的装置记录下来,包括声音和影像,然后复制许多份送到城市的各个影剧院中重现,观众即可得到有如身临剧场的体验。

  因此,在中国只需要有几支公营的剧团即可,但创作这些“电影”的机构有不少,和英国人热衷的戏剧相比,它是一门讲求逼真的艺术。不过这不是我要说的事情。

  在白天,大多数市民都需要到工厂或者别的什么机构里工作或者谋生,这个时候电影院并没有生意,而大宋的教育机构提供补贴给各家影剧院,使其变成半日制的教室,供给一些学校使用,只不过不重现各种戏剧,而是重现元老大人们亲自授课的过程,也就是说,一位睿智博学的元老,可以同时出现在帝国的每一个角落为全国的学生讲授一堂数学课或者物理课!美中不足的是学生无法提问而已。

  我就曾在影剧院中看过两节非常生动的物理课,一节是讲音速的测定,另一节是讲光速的测定,大宋的哲学家们认为光速并不是一种瞬时作用,它是可以被测定的,而在大多数场合下,它的传播速度是如此之快,作用时间近似于零而已,音速测定就是采用这个原理,一个测量者手持一个精密的怀表,在一个事先测定好的远距离处观察大炮的发射,在看见炮口闪光的瞬间开始计时,直到听到轰鸣为止,计算时间。此外还有水中音速的测定,它利用两条小艇和一个水中听音器,一个钟,一门大炮完成了测量。

  对于光速,由于上百英里的距离相对于它的惊人速度仍是太短,因此大宋的学者采用了一系列的装置来测定,比如旋转齿轮法:光从半镀银面反射后,经高速旋转的齿轮投向反射镜,再沿原路返回。如果齿轮转过一齿所需的时间,正好与光往返的时间相等,就可透过半镀银面观测到光,从而根据齿轮的转速计算出光速。旋转镜法:这个仪器由光源、反光镜、旋转的遮版和一个固定在35公里外的反光镜组成。当光源发出的光线由转动的遮板空隙射至远方的反射镜被反射回来时,只有在适当的转速下才能再穿过遮板被侦测到。

  以上是中学生的所学习的测定方法,在大学里面有更加精密的方法,比如采用利用多面反射镜代替单个反射镜。光从狭缝状光源发出,在一旋转的八面棱镜的一面上发生反射,再经两个固定的平面镜反射到大凹面镜。大凹面镜把光变成平行光送至与之相距约35千米的另一大凹面镜上,这两面大凹面镜之间相似。光会聚于一小平面镜,再从这里重新经过大凹面镜和到达棱镜的观察面,而到达观察者的眼睛处。在这个装置中,若在光往返一次的时间里八面镜刚好转了1/8圈,即与观察面相邻的面正好转到观察面的位置,则虽转动八面镜而在观察处看到光源的像不动。这样一来,利用旋转八面镜较利用齿轮能更准确的测定时间,同时也不必测光源的像的位移。

  在实验中,旋转棱镜由慢而快,当达到每秒钟旋转约528圈时,发现光源的象近于不动;用大地三角测量法非常准确地测量了两面大凹面镜的距离。结果得出光速为 299796±14千米/秒。

  在上面的讨论中,实际上是假定了光在空气中的速度与在真空中的速度一样。然而,这并不完全正确,因为空气的折射率略大于1,光在真空中的速度比在空气中的速度略快。

  在严格的情况下,须把在空气中测定的光速,利用已知的空气折射率的数值,换算出光在真空中的速度。然而,在象这样的实验中,光路很长,其中空气的温度和压力的实际情况很难判断。因而很难对直接测定的光速值进行修正。为了避免这个困难的另一种测定光速的方法,是在提高测定微小时间间隔的准确度的情况下缩短光路的光闸法。

  不过最近的一些光学实验可真诡异,牛顿先生和我对光的见解不一样,他认为光是由微小粒子所组成,这样他能够很自然地解释反射现象。并且,他也能稍显麻烦地解释透镜的折射现象,以及通过三棱镜将阳光分解为彩虹。而我和惠更新先生的见解一样,认为光是一种波动现象,惠更斯先生可以给出波的直线传播与球面传播的定性解释,并且推导出反射定律与折射定律;但是他并不能解释,为什么当光波遇到边缘、孔径或狭缝时,会偏离了直线传播。

  而东方大人为我们设计的实验先是彻底摧毁了牛顿先生,然后是我和惠更斯先生的信念——这就是光的双缝实验和光电效应实验,双缝实验所需的基本仪器设置很简单。拿光的双缝实验来说,照射同调光波于一块内部刻出两条狭缝的不透明挡板。在挡板的后面,摆设了某种侦测屏,用来纪录通过狭缝的光波的数据。从这些数据,可以了解光波的物理性质。光波的波动性质使得通过两条狭缝的光波互相干涉,造成了显示于侦测屏的明亮条纹和黑暗条纹。这有效地支持了惠更斯先生主张的波动学说,另一个亮斑实验也很好地说明了光是某种波动:将光波照射于一小块圆形挡板,其形成的阴影的中央必会有一个亮斑。

  牛顿先生先输了一局,然而后面的实验我们就笑不出来了,当光照射到金属上的时候,会从它的表面打出电子来。原本束缚在金属表面原子里的电子,不知是什么原因,当暴露在一定光线之下的时候,便如同惊弓之鸟纷纷往外逃窜。对于光与电之间存在的这种饶有趣味的现象,东方大人将其称之为“光电效应”。

  对于光电之间这种现象的一些基本性质。我们做了很多实验,知道了两个基本的事实:首先,对于某种特定的金属来说,光是否能够从它的表面打击出电子来 这只和光的频率有关。频率高的光线便能够打出能量较高的电子,而频率低的光(比如红光、黄光)则一个电子也打不出来。其次,能否打击出电子,这和光的强度无关。再弱的也能够打击出金属表面的电子,而再强的红光也无法做到这一点。

  增加光线的强度,能够做到的只是增加打击出电子的数量。比如强烈的紫光相对微弱的紫光来说,可以从金属表面打击出更多的电子来。总而言之,对于特定的金属,能不能打出电子,由光的频率说了算。而打出多少电子,则由光的强度说了算。

  对于波动来说,波的强度便代表了它的能量。我们都很容易理解,电子是被某种能量束缚在金属内部的,如果外部给予的能量不够,便不足以将电子打击出来。但是,照道理说,如果我们增加光波的强度,那便是增加它的能量啊,为什么对于红光来说,再强烈的光线都无法打击出哪怕是一个电子来呢?而频率,频率是什么东西呢?无非是波振动的频繁程度而已。如果频率高的话,便是说 波振动得频繁一点,那么照理说频繁振动的光波应该打击出更多数量的电子才对啊。然而所有的实验都指向相反的方向:光的强度决定电子数目,光的频率决定能否打出电子。

  牛顿先生认为这也绝非波动应有的性质,所以他也不算输。到目前为止,东方大人还不愿意说出他的看法,他让我们自己去争论和思考。 [y002]: /characters/y002 “文德嗣” [y004]: /characters/y004 “展无涯” [y005]: /characters/y005 “马千瞩” [y044]: /characters/y044 “季思退”