《臨江仙·幽齋立思》
幽齋悄立凝深思,霜箋暗寫天謨。
金錫調和化靈濡。
磁機含至理,靜燭照征途。
遠擷瀛洲賢雋彥,群工自琢瓊瑜。
層程循序展鴻圖。
玄功成閉環,西海慕英譽。
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書房內再次恢復了靜謐,唯有燭火跳躍的細微聲響,以及狼毫筆在宣紙上滑動的沙沙聲。
王拓定了定神,收回思緒,落筆寫下電磁學研究的五年規劃概述,字跡遒勁。
要像能量守恆研究那樣,循序漸進,步步為營,先丟擲猜想,留下“魚餌”,再一步步透過實驗推導,完善理論,最終實現理論閉環與實物落地,同時借法國大革命的契機,吸納歐洲頂尖學者赴清效力,夯實華夏的科技實力。
王拓在宣紙上寫下:1788年至1793年,五年時間,核心推進電磁學理論構建與發電機製作,實現“理論閉環+實物落地+歐洲聲望登頂”的目標。依託西大莊子,調動工坊內所有鐵匠、銅匠、木匠、窯工等人力,利用莊子內原料開採、粗加工、精細製作的全鏈條自給自足優勢,自主選拔、培養專屬技術團隊,嚴守技術秘密。
藉助父親拓展東南亞、臺灣勢力的便利,解決橡膠、銅鋅、磁石等稀有材料的供應難題;憑藉乾隆對自身偏愛,借用內務府資源的支援。
至於“魚餌”的鋪設,王拓亦早有盤算:
不會一開始便丟擲完整的電磁學理論與發電機構造,而是效仿能量守恆的研究模式,分階段、分步驟推出學術報告,每一份報告都聚焦一個核心突破點,同時故意保留一些疑問與待驗證的猜想,回應歐洲學界的質疑,吊足他們的胃口,引導他們持續關注自己的研究,一步步被自己“牽引”,待聲望積累到一定程度,再逐步放出後續理論與技術,最終實現歐洲聲望登頂,為吸納人才做好鋪墊。
隨後,王拓逐步梳理出五年研究的具體推導路徑,一筆一劃寫在宣紙上,邏輯清晰,環環相扣:
第一年(1788年),作為基礎鋪墊期,核心是確立“電與磁的關聯”假說,同時重點提出伏打電堆的實驗可行性與操作方法,兩者同步推出、相輔相成。
他清楚知曉,伏打電堆是產生持續電流的核心,唯有先實現持續電流,才能打破靜電瞬時性的侷限,為後續所有電磁實驗築牢基礎,這也是後續電磁學研究能順利推進的前提。
因此,他將在首份“格物齋研習札記”學術報告中,既界定“靜電”與“電流”的概念,提出“電與磁並非孤立現象,某種無形作用場可連線二者,靜電或能影響磁體運動”的核心猜想,也將詳細闡述伏打電堆的實驗操作性:
明確“銅-鋅+電解質”的核心組合可產生持續穩定電流,拆解實驗原理,同時結合兩地材料現狀,補充專屬實驗方法,確保清朝與歐洲學者均可同步復刻實驗。
其中,清朝本地的伏打電堆實驗方法適配莊子工坊水平:選用莊子提純工坊煉製的高純度銅片與鋅片,裁剪成大小均勻的薄片,交替疊加,每兩層金屬片之間鋪設用鹽水或草木灰水浸泡過的麻布(即電解質載體),外層用杜仲膠或松香改性絕緣材料包裹密封,防止電流洩漏,無需複雜裝置,工匠經簡單指導即可上手操作,且所有材料(銅、鋅、麻布、鹽水等)均可在莊子內自給自足;
歐洲的伏打電堆實驗方法則適配本地條件:選用歐洲本地鐵匠工坊打造的銅片、鋅片(無需追求過高純度,滿足基礎導電即可),電解質選用本地易得的鹽水或葡萄酒發酵後的汁液,載體用歐洲本地麻布浸泡,外層用麻布浸油脂包裹絕緣,實驗步驟與清朝版本基本一致,簡化複雜工序,方便歐洲學者快速復刻驗證。
與此同時,王拓將利用莊子工坊的資源,製作改良摩擦起電機、打磨天然磁針,完成靜電對磁影響的實驗,測試不同金屬的導電效能,最佳化銅提純工藝,用松香+蠶絲(及新增的替代絕緣材料)製作初期絕緣材料,完成伏打電堆與靜電磁效應的雙重實驗驗證與資料整理,回應歐洲學界的初期質疑,為後續研究錨定方向。
寫到此處,王拓筆尖一頓,特意在宣紙空白處增補了實驗材料的詳細梳理,兼顧本土資源與歐洲可獲取的替代材料,確保實驗在兩地均可復刻,這也是讓歐洲學界信服的關鍵,他細細落筆,字跡依舊工整:
實驗材料需分兩地籌備,各取所長、適配當地資源:本土依託西座莊子的工坊與父親福康安的渠道,可實現大部分材料自給自足——磁石取自河北磁礦,由莊子石匠手工打磨成標準化磁針與馬蹄形磁石;
銅、鋅原料由莊子鐵礦、鋅礦開採,經莊子提純工坊高溫熔鍊+木炭除雜,將銅純度提升至九成五以上,滿足導線與電堆製作需求;
絕緣材料初期用莊子窯坊煉製的松香,搭配織坊出產的蠶絲浸泡製成,後續待橡膠採購到位,再改用橡膠絕緣;摩擦起電機的玻璃球由內務府特製,羊毛取自莊子畜牧場;
實驗所需的鹽水、木炭等輔料,莊子內均可首接獲取;少量稀有貴金屬(銀片)可由父親透過廣州十三行優先採購,首接運抵莊子工坊。
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