第52章,首個跨時代產物
最後,馬文淵安排兩兄弟配合方孝儒負責做記錄。
方孝孺嘴角抽了抽。
他知道馬文淵是在打趣他讀書人的身份,但還是端正地點了點頭,
「學生遵命。」
於是當日起。
國舅府的後院就變成了一個熱火朝天的玻璃試驗場。
第一次試驗,配料入爐,升溫到一千四百度。
整整燒了四個時辰,坩堝里的料液終於熔化了。
馬文淵用鐵管蘸出一團,吹了個小泡等著看效果。
冷卻之後,所有人都沉默了。
那塊玻璃比普通的琉璃確實清澈了一些,但依然泛著明顯的綠色,氣泡密密麻麻,像凍住的魚子醬。
透過它看東西,像是隔著一層髒水。
「為什麼?」曾秀不甘心地在記錄本上算了一遍配比,
「石英砂十斤,草木灰三斤,石灰石半斤……沒有錯啊。」
徐妙雲用小錘子把那塊玻璃敲開,斷面處可以看到無數細小的氣泡和未熔化的砂粒。
徐妙雲深思一陣,她將玻璃舉到眼前看了又看,
「老師,是不是溫度不夠?」
馬文淵沉吟片刻後,點頭,
「妙雲說到了點子上。
「溫度確實不夠,咱們的窯爐最多能到一千四百度,但石英砂要完全熔化澄清,最好能到一千五百五以上。
「差了這一百多度,料液的黏度太大,氣泡排不出去,砂粒也化不乾淨。」
「那怎麼辦?」曾秀有些泄氣,
「總不能給窯爐加把火吧?」
曾慶站在一旁默不作聲。
說句實在的,這些東西他一點也聽不懂。
不過曾慶有一個優點,即嚴格按照馬文淵的話執行,不會有半點疑問。
馬文淵沒說話,蹲在窯爐旁邊轉了好幾圈。
他想起前世看過的古代玻璃史資料。
早在古埃及時代,工匠們就懂得通過二次升溫來改善玻璃質量。
先高溫熔化,再稍降溫靜置,讓氣泡上浮。
關鍵在於控制降溫速度,讓氣泡有時間跑出來,又不會讓玻璃液凝固。
「再試一次。」
馬文淵站起來,拍了拍膝蓋上的灰,
「改動兩點:第一,原料里的石英砂要磨得更細,用篩子多過兩遍。
「第二……」
馬文淵沉默片刻後,說道,
「熔化之後不急著吹制,把爐溫降到一千兩百度,保溫靜置一個時辰,讓氣泡自己往上跑。」
「靜置?」方孝孺皺眉,「那玻璃液不會冷掉嗎?」
「不會。一千兩百度,玻璃還是液態,只是黏了一些。
「黏了反而好,氣泡跑得慢,但跑出來之後不會再混進去。」
馬文淵耐心的解釋道,
「這叫澄清工藝。陶器有陶器的講究,玻璃有玻璃的門道。」
……
第二次試驗,一切按照馬文淵的新方案進行。
石英砂被碾成了粉末,從粗篩到細篩過了三遍。
入爐後猛火燒到一千四百度,保持兩個時辰,料液完全熔化。
然後撤掉一部分風門,讓爐溫緩緩降到一千二百度左右。
這個溫度下,玻璃液變得黏稠了一些,像麥芽糖漿。
熔煉室里安靜極了,坩堝里的液體表面偶爾冒出一個氣泡,啪的一聲破裂,然後又冒出一個。
一個時辰之後,馬文淵示意可以吹制了。
他用鐵管蘸了料液,熟練地吹出一個拳頭大小的玻璃泡。
這次他格外小心,吹得很慢,讓玻璃壁均勻受力。
成型之後,立刻送進退火窯,緩慢冷卻了一整夜。
……
第二天一大早。
馬文淵是被徐妙雲的尖叫聲吵醒的。
如今侯府也有了她的臥室,按徐妙雲的說法是為了更方便格物致知。
然後,自那以後徐妙雲就很少回家了。
令徐達都提前體會了一點自家女兒出嫁後的感覺。
只有一點,畢竟兩家隔的太近。
「老師!老師你快出來!」
九歲的小姑娘扯著嗓子在院子裡喊,聲音又尖又亮,把屋檐上的麻雀都驚飛了。
馬文淵披了件外袍跑出去,四個學生,包括朱橚兩兄弟,早已經圍在退火窯前。
徐妙雲手裡捧著一個東西,雙手微微發抖。
晨光下,那玻璃片通體澄澈。
沒有綠色。
或者說,只有一絲若有若無的青,要盯著看好久才能發現。
氣泡幾乎看不到,杯壁光滑透亮,透過杯壁看過去,後面棉布上的紋理清晰得像沒有隔著東西一樣。
「成了。」
馬文淵接過玻璃,對著天光看了看,聲音有點發緊,「成了!」
曾慶嗷的一聲蹦了起來,差點撞翻旁邊的炭盆。
徐妙雲高興了一會兒,忽然安靜下來,抬頭看著馬文淵,
「老師,我們現在可以用這個玻璃重新做望遠鏡了嗎?」
馬文淵愣了一下,然後大笑起來:「你就惦記著你的望遠鏡呢!」
「當然啦!」徐妙雲理直氣壯,
「我那一具歪貨,丟人死了。這次我要做一具真正的,能看清人臉的那種!」
直到現在,徐妙雲才徹底明白,此前自己的望遠鏡到底是個什麼產物。
「行。」
只是還沒徹底開始。
方孝儒卻有了點疑惑。
只見小方拿著徐妙雲此前的歪貨,眉頭漸漸擰了起來,最後看向徐妙雲,
「妙雲,你說的『凸透鏡會聚光線』、『凹透鏡發散光線』。」
方孝儒是個文人,下問這種事情他並不感覺羞恥。
徐妙雲回頭,隨口回答,「這個老師講過。」
方孝儒繼續道,
「我知道,但我有一個疑問,為何凸透鏡能會聚?為何凹透鏡能發散?這其中的道理,老師似乎只說了結論,未說根源。」
徐妙雲眨眨眼,
「師弟,你管它什麼根源?好用就行。」
「不然。」方孝孺卻正色道,
「格物致知,要窮究其理。若只知其然不知其所以然,便是浮泛之學。」
他沒有糾結稱謂。
眼看兩人要爭論起來。
馬文淵方才注意到他們,
「孝孺問得好,妙雲也沒錯。
「正好,借著這次望遠鏡不成功,我把光的道理從頭講一遍。你們都聽好了。」
朱棣,朱橚兩人眼睛一亮,他們此前只看過徐妙雲的筆記。
光是看筆記都能感覺其樂無窮,親耳聽課豈不是更加有趣?
六人立馬齊刷刷地坐好。
曾秀,徐妙雲雖然覺得自己已經懂了,但老師要講,她們也只能乖乖豎起耳朵。
馬文淵拿起一塊凸透鏡,另一手拿著一張白紙,走到陽光下。
他把透鏡對準太陽,調整白紙的距離,很快紙上出現了一個明亮的光點,焦灼處冒出一縷青煙。
「看到了?凸透鏡能把陽光聚成一個點。這是什麼道理?」
沒等幾人回答,馬文淵繼續說道,
「光在不同介質中傳播速度不同,從空氣進入玻璃,速度變慢,方向發生偏折,這叫折射。
「凸透鏡的形狀是中間厚邊緣薄,光線穿過時,兩邊的光線向中間偏折得厲害,中間的光線偏折得少,所以最終會聚在一起。」
「反過來,凹透鏡中間薄邊緣厚,光線穿過時,兩邊的光線向外偏折,中間的不怎麼偏,所以光線散開。」
方孝孺盯著地上的圖,若有所思。
他是讀書人,擅長抽象思維,但光學這種需要幾何直觀的東西,對他而言還是太新了。
他指著圖上那幾條帶箭頭的線問,
「老師,您說光線是直線走的,穿過玻璃之後偏折了,那偏折的角度怎麼算?」
「好問題。」
馬文淵在地上又畫了一個圖,標出入射角和折射角,
「這個規律叫折射定律。光從空氣進入玻璃,入射角和折射角的正弦之比是一個常數。
「這個常數取決於兩種介質的性質。咱們的玻璃,這個常數大約是一點五。」
方孝孺喃喃重複了一遍「正弦之比」,眉頭擰得更緊了。
正弦是算學裡的內容,他聽說過。
但把正弦和光學聯繫起來,這完全超出了他的認知範圍。
方孝孺嘴角抽了抽。
他知道馬文淵是在打趣他讀書人的身份,但還是端正地點了點頭,
「學生遵命。」
於是當日起。
國舅府的後院就變成了一個熱火朝天的玻璃試驗場。
第一次試驗,配料入爐,升溫到一千四百度。
整整燒了四個時辰,坩堝里的料液終於熔化了。
馬文淵用鐵管蘸出一團,吹了個小泡等著看效果。
冷卻之後,所有人都沉默了。
那塊玻璃比普通的琉璃確實清澈了一些,但依然泛著明顯的綠色,氣泡密密麻麻,像凍住的魚子醬。
透過它看東西,像是隔著一層髒水。
「為什麼?」曾秀不甘心地在記錄本上算了一遍配比,
「石英砂十斤,草木灰三斤,石灰石半斤……沒有錯啊。」
徐妙雲用小錘子把那塊玻璃敲開,斷面處可以看到無數細小的氣泡和未熔化的砂粒。
徐妙雲深思一陣,她將玻璃舉到眼前看了又看,
「老師,是不是溫度不夠?」
馬文淵沉吟片刻後,點頭,
「妙雲說到了點子上。
「溫度確實不夠,咱們的窯爐最多能到一千四百度,但石英砂要完全熔化澄清,最好能到一千五百五以上。
「差了這一百多度,料液的黏度太大,氣泡排不出去,砂粒也化不乾淨。」
「那怎麼辦?」曾秀有些泄氣,
「總不能給窯爐加把火吧?」
曾慶站在一旁默不作聲。
說句實在的,這些東西他一點也聽不懂。
不過曾慶有一個優點,即嚴格按照馬文淵的話執行,不會有半點疑問。
馬文淵沒說話,蹲在窯爐旁邊轉了好幾圈。
他想起前世看過的古代玻璃史資料。
早在古埃及時代,工匠們就懂得通過二次升溫來改善玻璃質量。
先高溫熔化,再稍降溫靜置,讓氣泡上浮。
關鍵在於控制降溫速度,讓氣泡有時間跑出來,又不會讓玻璃液凝固。
「再試一次。」
馬文淵站起來,拍了拍膝蓋上的灰,
「改動兩點:第一,原料里的石英砂要磨得更細,用篩子多過兩遍。
「第二……」
馬文淵沉默片刻後,說道,
「熔化之後不急著吹制,把爐溫降到一千兩百度,保溫靜置一個時辰,讓氣泡自己往上跑。」
「靜置?」方孝孺皺眉,「那玻璃液不會冷掉嗎?」
「不會。一千兩百度,玻璃還是液態,只是黏了一些。
「黏了反而好,氣泡跑得慢,但跑出來之後不會再混進去。」
馬文淵耐心的解釋道,
「這叫澄清工藝。陶器有陶器的講究,玻璃有玻璃的門道。」
……
第二次試驗,一切按照馬文淵的新方案進行。
石英砂被碾成了粉末,從粗篩到細篩過了三遍。
入爐後猛火燒到一千四百度,保持兩個時辰,料液完全熔化。
然後撤掉一部分風門,讓爐溫緩緩降到一千二百度左右。
這個溫度下,玻璃液變得黏稠了一些,像麥芽糖漿。
熔煉室里安靜極了,坩堝里的液體表面偶爾冒出一個氣泡,啪的一聲破裂,然後又冒出一個。
一個時辰之後,馬文淵示意可以吹制了。
他用鐵管蘸了料液,熟練地吹出一個拳頭大小的玻璃泡。
這次他格外小心,吹得很慢,讓玻璃壁均勻受力。
成型之後,立刻送進退火窯,緩慢冷卻了一整夜。
……
第二天一大早。
馬文淵是被徐妙雲的尖叫聲吵醒的。
如今侯府也有了她的臥室,按徐妙雲的說法是為了更方便格物致知。
然後,自那以後徐妙雲就很少回家了。
令徐達都提前體會了一點自家女兒出嫁後的感覺。
只有一點,畢竟兩家隔的太近。
「老師!老師你快出來!」
九歲的小姑娘扯著嗓子在院子裡喊,聲音又尖又亮,把屋檐上的麻雀都驚飛了。
馬文淵披了件外袍跑出去,四個學生,包括朱橚兩兄弟,早已經圍在退火窯前。
徐妙雲手裡捧著一個東西,雙手微微發抖。
晨光下,那玻璃片通體澄澈。
沒有綠色。
或者說,只有一絲若有若無的青,要盯著看好久才能發現。
氣泡幾乎看不到,杯壁光滑透亮,透過杯壁看過去,後面棉布上的紋理清晰得像沒有隔著東西一樣。
「成了。」
馬文淵接過玻璃,對著天光看了看,聲音有點發緊,「成了!」
曾慶嗷的一聲蹦了起來,差點撞翻旁邊的炭盆。
徐妙雲高興了一會兒,忽然安靜下來,抬頭看著馬文淵,
「老師,我們現在可以用這個玻璃重新做望遠鏡了嗎?」
馬文淵愣了一下,然後大笑起來:「你就惦記著你的望遠鏡呢!」
「當然啦!」徐妙雲理直氣壯,
「我那一具歪貨,丟人死了。這次我要做一具真正的,能看清人臉的那種!」
直到現在,徐妙雲才徹底明白,此前自己的望遠鏡到底是個什麼產物。
「行。」
只是還沒徹底開始。
方孝儒卻有了點疑惑。
只見小方拿著徐妙雲此前的歪貨,眉頭漸漸擰了起來,最後看向徐妙雲,
「妙雲,你說的『凸透鏡會聚光線』、『凹透鏡發散光線』。」
方孝儒是個文人,下問這種事情他並不感覺羞恥。
徐妙雲回頭,隨口回答,「這個老師講過。」
方孝儒繼續道,
「我知道,但我有一個疑問,為何凸透鏡能會聚?為何凹透鏡能發散?這其中的道理,老師似乎只說了結論,未說根源。」
徐妙雲眨眨眼,
「師弟,你管它什麼根源?好用就行。」
「不然。」方孝孺卻正色道,
「格物致知,要窮究其理。若只知其然不知其所以然,便是浮泛之學。」
他沒有糾結稱謂。
眼看兩人要爭論起來。
馬文淵方才注意到他們,
「孝孺問得好,妙雲也沒錯。
「正好,借著這次望遠鏡不成功,我把光的道理從頭講一遍。你們都聽好了。」
朱棣,朱橚兩人眼睛一亮,他們此前只看過徐妙雲的筆記。
光是看筆記都能感覺其樂無窮,親耳聽課豈不是更加有趣?
六人立馬齊刷刷地坐好。
曾秀,徐妙雲雖然覺得自己已經懂了,但老師要講,她們也只能乖乖豎起耳朵。
馬文淵拿起一塊凸透鏡,另一手拿著一張白紙,走到陽光下。
他把透鏡對準太陽,調整白紙的距離,很快紙上出現了一個明亮的光點,焦灼處冒出一縷青煙。
「看到了?凸透鏡能把陽光聚成一個點。這是什麼道理?」
沒等幾人回答,馬文淵繼續說道,
「光在不同介質中傳播速度不同,從空氣進入玻璃,速度變慢,方向發生偏折,這叫折射。
「凸透鏡的形狀是中間厚邊緣薄,光線穿過時,兩邊的光線向中間偏折得厲害,中間的光線偏折得少,所以最終會聚在一起。」
「反過來,凹透鏡中間薄邊緣厚,光線穿過時,兩邊的光線向外偏折,中間的不怎麼偏,所以光線散開。」
方孝孺盯著地上的圖,若有所思。
他是讀書人,擅長抽象思維,但光學這種需要幾何直觀的東西,對他而言還是太新了。
他指著圖上那幾條帶箭頭的線問,
「老師,您說光線是直線走的,穿過玻璃之後偏折了,那偏折的角度怎麼算?」
「好問題。」
馬文淵在地上又畫了一個圖,標出入射角和折射角,
「這個規律叫折射定律。光從空氣進入玻璃,入射角和折射角的正弦之比是一個常數。
「這個常數取決於兩種介質的性質。咱們的玻璃,這個常數大約是一點五。」
方孝孺喃喃重複了一遍「正弦之比」,眉頭擰得更緊了。
正弦是算學裡的內容,他聽說過。
但把正弦和光學聯繫起來,這完全超出了他的認知範圍。