第71章 電力曙光

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  萬曆三十七年夏,京城科學院物理分院的實驗室里,一場足以改變時代的實驗正在進行。學者沈括之(為紀念沈括而取的學名,實則為江南寒門子弟)手持導線,將其一端連接到裝有鋅片與銅片的「伏打電堆」上,另一端對準懸掛的碳棒——當導線觸碰到碳棒的瞬間,一道微弱卻穩定的藍色電弧突然亮起,照亮了實驗室里所有人的臉龐。

  「亮了!真的亮了!」

  實驗室里爆發出歡呼聲。沈括之激動地攥緊拳頭,聲音因興奮而顫抖:

  「程大人,我們成功了!這是穩定的電流產生的電弧光,不是萊頓瓶那種轉瞬即逝的火花!」

  程一言站在人群中,眼中閃爍著光芒。他看著那道跳動的電弧,仿佛看到了大明未來的圖景——無需依賴蠟燭與油燈的夜晚,由電力驅動的機械,橫跨大陸的電報線路。

  自萬曆三十四年啟動電力研發以來,科學院的學者們歷經三年摸索,從最初模仿萊頓瓶儲存電荷,到改良伏打電堆提升電流穩定性,終於在今日邁出了關鍵一步。

  「沈學者,立刻記錄實驗數據,包括電堆的鋅銅配比、電流強度、電弧持續時間。」

  程一言迅速冷靜下來,下達指令,

  「另外,讓人準備更粗的導線與更大規模的電堆,我們要測試電力能否驅動小型機械。」

  接下來的一個月,實驗室里的探索從未停歇。

  學者們用多組伏打電堆串聯,製造出能持續輸出的「電池組」,嘗試為各種機械提供動力——他們先是讓一台小型齒輪轉動起來,接著成功驅動了改良後的微型紡紗機,甚至用電流點燃了特製的鎢絲,製造出了比電弧燈更柔和、更持久的「電燈」。

  當第一盞電燈在科學院的觀星台點亮時,恰好是七夕之夜。

  柔和的白光透過燈罩,照亮了觀星台周圍的庭院,吸引了無數百姓駐足圍觀。孩子們圍著觀星台奔跑,興奮地指著電燈喊道:

  「看!那燈沒有火苗,卻比油燈亮多了!」

  一位白髮老者更是感嘆:

  「活了一輩子,從未見過這般神奇的燈,程大人帶來的新政,真是讓咱們見證了奇蹟!」

  電燈的出現,讓程一言更加堅定了推動電力普及的決心。他立刻向萬曆帝奏請,設立「大明電力總局」,統籌電力技術的研發、應用與推廣,並提出了「三步走」的電力發展計劃:

  第一步,研發實用化電力設備。令科學院物理分院重點攻關「發電機」——此時學者們已通過實驗發現,導體在磁場中運動可產生電流,程一言便引導他們借鑑蒸汽機的結構,設計以蒸汽為動力、帶動導體切割磁感線的發電機;同時,研發適合民用的白熾燈、適合工業用的電動機,以及用於傳輸電力的導線與變壓器。

  第二步,建設京城電力示範網。在京城內選取繁華的正陽門大街、國子監周邊、工部工坊區,鋪設地下電纜,建設小型發電站,為商鋪、學堂、工坊提供電力。此舉既是為了驗證電力應用的可行性,也是為了讓百姓與工匠親身體驗電力的便利,為後續全國推廣奠定基礎。

  第三步,制定電力行業標準。規範發電機、電燈、電纜的生產規格,明確電力傳輸的安全規程,設立電力監管部門,確保電力應用的安全與有序。同時,鼓勵民間資本參與電力產業,允許商戶、工坊自行安裝小型發電設備,形成「官辦示範、民辦補充」的發展模式。

  萬曆帝對電力發展計劃極為支持,不僅批准設立大明電力總局,還從內帑撥銀一百萬兩作為啟動資金,並下旨:

  「凡參與電力研發與建設者,皆可享受稅收減免;凡因電力應用而提升生產效率的工坊,可優先獲得實業銀行貸款。」

  政策的扶持讓電力產業迅速起步。

  萬曆三十八年春,科學院成功研製出第一台「蒸汽發電機」——這台發電機以小型蒸汽機為動力,每分鐘轉速可達兩百轉,能持續輸出足以點亮百盞電燈的電流。同年夏,京城正陽門大街的地下電纜鋪設完成,第一座小型發電站在大街東側的工坊內建成投產。

  當發電站的蒸汽機啟動,電流通過電纜輸送到大街兩側的商鋪時,正陽門大街迎來了歷史性的一刻:傍晚時分,各家商鋪的電燈同時亮起,柔和的光芒將整條大街照得如同白晝。

  百姓們湧上街頭,爭相觀看這一奇景——有的孩子伸手去觸摸電燈的燈罩,驚訝地發現它並不燙手;有的商鋪老闆則借著燈光,延長了營業時間,當晚的營業額比往常翻了一倍。

  國子監的學子們更是受益良多。

  以往夜晚讀書需依賴油燈,不僅光線昏暗,還容易引發火災;如今教室里裝上了電燈,光線充足且安全,學子們可通宵達旦地研讀典籍與科技著作。國子監祭酒在給朝廷的奏報中寫道:

  「電燈之利,惠及學子,此後大明人才培養,定能更上一層樓。」

  電力在工業領域的應用,更是帶來了革命性的變化。江南蘇州的「恆興織坊」率先引入電動機,用於驅動織布機——以往蒸汽織布機需依賴蒸汽管道輸送動力,廠房布局受限,且動力傳輸過程中損耗較大;而電動機體積小、安裝靈活,可直接與織布機連接,不僅減少了動力損耗,還讓廠房布局更加合理,織坊的生產效率較之前提升了三成。

  織坊老闆沈振業嘗到甜頭後,又斥資購買了發電機,在織坊內自建小型發電站,徹底擺脫了對蒸汽動力的依賴。他在給程一言的信中寫道:「電力之便捷,遠超蒸汽。有此利器,大明織業定能壟斷全球市場,再無他國可及。」

  然而,電力發展也面臨著挑戰。一是技術層面,發電機的效率仍需提升,長途電力傳輸的損耗問題尚未解決——當時電力傳輸超過十里,損耗便高達五成;二是成本層面,發電機、電動機的製造成本較高,普通小作坊難以承受;三是認知層面,部分守舊士紳認為「電力是不祥之物」,甚至散布「電燈會吸人魂魄」的謠言,阻礙電力在民間的推廣。

  為解決這些問題,程一言採取了三項措施:

  其一,設立「電力技術攻關專項」,從科學院抽調五十名頂尖學者,重點研究發電機效率提升與遠距離輸電技術。學者們通過改良發電機的線圈材料(用銅絲替代鐵絲)、優化變壓器的鐵芯結構,將發電機效率提升了兩成,遠距離輸電損耗降低到三成以下;同時,研發出「高壓輸電線路」,通過提高電壓減少傳輸損耗,為後續建設跨城市電網奠定基礎。

  其二,推出「電力設備租賃計劃」,由大明電力總局購置發電機、電動機,以低廉的租金租賃給小作坊。小作坊只需按月支付租金,無需一次性投入巨額資金,便可使用電力設備。此計劃推出後,僅半年時間,江南地區就有兩百餘家小作坊租用了電力設備,生產效率平均提升了兩成。

  其三,開展「電力科普活動」,組織學者與工匠在各地舉辦講座,演示電力實驗,用通俗易懂的語言解釋電力的原理與用途。在山東兗州,學者們當眾用電流點亮電燈、驅動小風扇,還讓百姓親手觸摸導線(經過安全處理),證明電力並非「不祥之物」;在河南開封,工匠們用電動機驅動磨麵機,現場為百姓磨製麵粉,讓百姓直觀感受到電力帶來的便利。

  隨著這些措施的推行,電力逐漸被百姓接受,電力產業也進入了快速發展期。萬曆三十九年冬,大明的發電機產量突破千台,電燈產量突破十萬盞,京城、蘇州、廣州、泉州等大城市均建成了電力示範網;跨城市的高壓輸電線路也在京城與天津之間鋪設完成,實現了兩地電力互通。

  這年臘月,程一言在大明電力總局的年度總結會上說道:「電力是比蒸汽更先進的動力,它不僅能改變百姓的生活,更能推動實業、科技、軍事的全面革新。未來五年,我們要讓電力覆蓋全國所有府城,讓大明成為世界上第一個全面進入電力時代的國家!」

  此時的程一言並不知道,他推動的電力革命,不僅改變了大明的命運,更影響了世界歷史的走向——多年後,當歐洲列強仍在依賴蒸汽動力時,大明已憑藉電力技術的優勢,在科技、實業、軍事領域全面領先,成為真正的「世界中心」。

  。

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