穿越第十六天,我做了一个违背祖宗的决定——研究电。
不是我想跳科技树,是系统的。早上刚睁眼,脑子里就叮了一声:
【新任务已解锁:“点亮晋阳城”。要求:让至少十个人亲眼见证“电”的存在,并发出惊叹。】
【奖励:初级电磁学知识包(含简易电动机设计图)。】
【任务说明:电,乃天雷之力。宿主若能驯服之,必能震慑敌胆、感召民心。】
我盯着这个任务看了半天,心里只有一个想法:你管天雷之力叫电?你怎么不让我直接搓个雷神之锤出来?
但奖励确实诱人——初级电磁学知识包,含电动机设计图。电动机意味着什么?意味着可以把电能转化为机械能。虽然公元310年没有电网、没有发电机、没有任何电力基础设施,但只要有了电动机的雏形,我就可以制作一些小型设备,比如鼓风机、水泵、机床……这些都能极大地提高生产效率。
问题是怎么起步。
电学实验最基本的材料是导线、电池和负载。导线需要铜丝,电池需要铜片、锌片和电解质,负载最简单的就是灯泡——但灯泡需要真空玻璃和钨丝,这个时代绝对做不出来。
所以灯泡不行。
那用什么来展示“电的存在”?让人摸一下,被电得跳起来?虽然原始了点,但确实能证明“电”的存在。
我翻遍了屋子里的材料,找到了几样能用的东西:盐罐里有盐,可以配盐水;铁匠坊里有铁片、铜片——铜片是从一个破铜盆上剪下来的,不高,但能用。锌片没有,这个时代还没有工业炼锌,但可以用别的金属代替。
我查了一下记忆里的原电池序列:锌、铁、锡、铅、铜、银、金。手头有铁和铜,铁比铜活泼,铁片做负极,铜片做正极,盐水做电解质,这就是一个最简单的原电池。单节电池的电压大约0.5伏左右,电流微弱,人体几乎感觉不到。
要多节串联,才能有“麻一下”的效果。
我把这个想法跟阿檀说了,少年的第一反应不是好奇,而是惊恐。
“女郎,您要引天雷?那不行的!天雷是老天爷发怒,凡人碰了会死的!”
“不是引天雷,”我尽量用他能听懂的话解释,“是造一种很小的、很弱的天雷,比打雷小一万倍,麻一下,不会死。”
“麻一下也不行!”阿檀急了,“我小时候见过有人被雷劈中的树,树都焦了!”
我放弃了跟阿檀解释,直接动手。
先做电池。
我把铜片和铁片剪成手指大小,每对铜铁片就是一组电极。用陶碗装盐水,把电极进去,一组电池就做好了。这样的单节电池电压太低,我做了五组,用铜丝串联起来——前一组铁片接后一组铜片,首尾相连。
五组串联,理论电压大约2.5伏。
接下来是做“验电器”。最简单的验电器是用细铜丝悬一小木棍,通电后木棍会被电场力吸引而偏转。但2.5伏的电压产生的电场力太小,木棍偏转不明显。我需要一个更直观的展示方式。
我想起了初中物理课上的实验——电解水。用两碳棒入水中,通电后正极产生氧气,负极产生氢气,气泡会从电极表面冒出来。碳棒可以用木炭代替,木炭在高温下煅烧后具有一定导电性。
我把这个实验做了一遍。五组串联的电池,正极接一木炭棒,负极接另一,同时入一碗清水中。阿檀蹲在旁边,紧张地盯着水面。
一开始什么也没发生。
“女郎,没动静。”
“等等。”
大约过了半盏茶的功夫,负极的木炭棒表面开始冒出细小的气泡,一串一串的,像透明的珍珠。正极的木炭棒也有气泡,但少得多,慢得多。
阿檀的眼睛瞪得比铜钱还大。
“水……水开了?不对,水是凉的!”
“不是水开,是水被分开了。”我用树枝轻轻搅了搅,气泡散开又聚拢,“水里面有一种东西,被天雷分开成了两样不同的气。一样多,一样少。多的是能烧的,少的是能助燃的。”
阿檀听得一脸茫然,但眼神里的恐惧已经变成了好奇。
“女郎,这是您从那儿学的新法术?”
“对,新法术。”我已经放弃解释了。
【叮——检测到“电”的存在被见证。当前任务“点亮晋阳城”进度:1/10。】
一个阿檀,还差九个。
我让阿檀去把刘安、丁狗子、孙师傅、小石、孟翁、姜翁都叫来。阿檀跑出去,没过多久,院子里站满了人。除了我的团队,姜翁还带了两个流民营里的年轻人,说是“来见识见识”。
人齐了。
我重新做了一遍电解水的实验。这次我把陶碗放在石板上,让所有人都能看见。当气泡从木炭棒表面冒出来的时候,院子里响起了此起彼伏的惊叹声。
“水真的分开了!”
“那气是哪儿来的?水里藏了气?”
“天雷能从石头上走过去?那铜丝不就是……引雷的?”
孙师傅最实在,他直接伸手摸了摸铜丝——正好摸到了正负极的两端。2.5伏的电压产生的电流虽然微弱,但他的手指正好同时接触了两个电极,形成了回路。他“啊”了一声,猛地缩回手。
“有东西咬我!”孙师傅甩着手,脸上的表情又惊又怕,像被老鼠夹夹了一下。
“那不叫咬,叫电。”我说,“天雷的一种,很小的,不会伤人。您再试试?”
孙师傅犹豫了一下,小心翼翼地用两手指同时碰了碰正负极——又缩回去了,但这次他笑了:“麻!麻酥酥的,像蚂蚁爬!”
小石也凑过来试了试,然后“嘿嘿”笑了起来,说“好玩”。丁狗子试的时候被麻得跳了一下,差点把铜丝拽断,阿檀在旁边笑得直不起腰。
【叮——任务“点亮晋阳城”进度:8/10。】
还差两个。
我看了看剩下的人——孟翁和姜翁。孟翁年纪大了,手一直在抖,我不敢让他碰,怕他心脏受不了。姜翁倒是跃跃欲试,但被旁边的人拉住了。
“姜翁,您试试?”我把铜丝递过去。
姜翁深吸一口气,伸出食指和中指,轻轻碰了碰正负极。他的表情变了一下,随即恢复正常,收回手,甩了甩,说:“确实麻。但老朽不怕。”
【叮——任务进度:9/10。】
还差一个。
谁还没试?我数了数——阿檀、刘安、丁狗子、孙师傅、小石、姜翁,加上两个流民营的年轻人,一共八个人。孙师傅试了两次,但系统只算一次。孟翁没试。还差一个。
“刘安,你还没试。”我看着靠在院门口的刘安。
“不试。”他面无表情。
“为什么?”
“不为什么。”
我知道他不是怕,是习惯性地保持警惕。在刘安的世界里,任何不确定的东西都可能是陷阱。铜丝会“咬人”,他不会轻易去碰。
“试一下嘛,”我走过去,把铜丝递到他面前,“真的不会伤人。”
他看了我一眼,又看了看铜丝,伸出右手,用指尖轻轻碰了一下。
他的眉头微皱,然后松开了。
“麻。”他说了一个字,转身走回了院门口,继续磨他的剑。
【叮——任务“点亮晋阳城”进度:10/10。完成!】
【奖励发放中……获得“初级电磁学知识包”。已存入宿主的记忆中,请查收。】
一瞬间,一股信息涌入我的脑海——电磁感应定律、电动机基本原理、简易发电机构造、电报机设计图……这些知识本来就是我的专业基础课内容,但系统给的是经过“时代适配”的版本,去掉了所有需要现代工业支撑的部分,只保留了在公元310年可行的方案。
比如,电动机的设计图里用的不是漆包线,而是麻布包铜丝;磁铁不是钕铁硼,而是天然磁石——晋阳城北的山里有磁铁矿,孟翁之前提到过。
比如,发电机用的是铜线绕组的转子、天然磁石的定子,用人力或水力驱动,产生的电能足够点亮一盏小小的电灯——但电灯需要真空玻璃和钨丝,依然做不出来。不过可以用来电解水、电镀、或者给电池充电。
电池。
电池是关键。没有电池,发电机产生的电无法储存。而电池的核心材料是铜、锌和电解质。锌没有,但可以用铁代替,虽然效率低,但能用。铜——孟翁上次在城西发现了赤铁矿,但铜矿还没找到。
“孟翁,您有没有见过绿色的石头?像铜锈那种颜色的?”
孟翁想了想:“有。城东南的山里,有一种绿石头,表面滑溜溜的,像抹了油。”
“那是孔雀石,铜矿石!”我差点跳起来,“孟翁,您明天带我去看看!”
“女郎,那地方偏,路不好走。”
“不好走也要去。铜比铁贵多了,找到铜矿,咱们就能做更多的东西。”
孟翁点了点头,在记事本上画了一个绿色的圈。
众人散了之后,我坐在石板上,闭着眼睛消化那些涌入脑子里的知识。简易电动机的设计图很清晰,用天然磁石做定子,铜线绕的转子,一个简单的换向器——这个时代用铜片和木块就能做出来。通上电,转子就会转动。
如果把电动机接到鼓风机上,就能自动鼓风,不需要人力推拉风箱。如果把电动机接到磨盘上,就能自动磨面,不需要牲口拉磨。如果把电动机接到水泵上,就能自动提水,不需要人力挑水。
但这些都建立在两个前提上:一是有足够的铜丝,二是有持续的电能来源。
铜丝需要铜矿,电能需要发电机或电池。发电机需要磁石和铜线,还需要水力或人力驱动。这是一个鸡生蛋蛋生鸡的问题,但至少有了方向。
我把电动机的设计图画在一块木板上,挂在屋子里的墙上。阿檀路过的时候看了一眼,说“女郎画了个蜘蛛网”,然后就跑去烧水了。
确实挺像蜘蛛网的。
晚上,刘安巡城回来,看见我还在研究那块画满线圈的木板,站了一会儿,忽然开口。
“阿姊,你今天弄的那个会咬人的东西,有用吗?”
“有用。以后能用它来驱动鼓风机、磨盘、水泵,省人力。”
“用那个咬人的东西?”他的语气里带着明显的怀疑。
“对。用它。”
刘安沉默了一会儿,然后说了一句让我差点笑喷的话。
“那你以后别让我碰了。”
我忍着笑点了点头。
他走了之后,我继续研究那个电动机设计图。天然磁石的磁力较弱,电动机的扭矩不会太大,但带动一个小型鼓风机绰绰有余。铁匠坊的皮囊风箱是人力推拉的,又累又低效,如果能换成电动鼓风机,炉温会更稳定,铁料熔化更快,生产效率至少提升两成。
两成。在物资匮乏的晋阳城,两成意味着多打出的刀、多换来的粮、多守住的天。
但电动机需要电,电需要电池或发电机。电池需要铜片和电解质,发电机需要磁石和转动机构。绕来绕去,又回到了铜矿上。
铜矿。
孟翁说的那个地方,我一定要去看看。
夜深了,院子里安静下来。阿檀的呼噜声从厨房旁边的小屋里传出来,丁狗子的磨刀声已经停了,姜翁那二十三个人的几间屋子里也没了灯光。只有院门口,刘安磨刀的声音还在,沙沙的,像夜风穿过枯草。
我把木板从墙上取下来,放在油灯下最后看了一眼。线圈画得很乱,箭头标得不清楚,有一处计算还写错了。但这不重要,重要的是我知道它在原理上是可行的。
剩下的,就是一步步把它做出来。
找铜矿,炼铜,拉铜丝,缠线圈,找磁石,做转子,做换向器,做电池,串联,通电,转起来。
每一个环节都需要时间和资源,但只要方向对了,总能走到。
我把木板重新挂回墙上,吹灭了油灯。
月光从窗户缝里漏进来,落在木板上,把那蜘蛛网一样的线圈照得影影绰绰。
电力发展,从今天开始了。
虽然目前只有一个会“咬人”的铜丝和一碗冒泡的水,但这是第一步。
也是最难的一步。