最后,马文渊安排两兄弟配合方孝儒负责做记录。
方孝孺嘴角抽了抽。
他知道马文渊是在打趣他读书人的身份,但还是端正地点了点头,
“学生遵命。”
於是当日起。
国舅府的后院就变成了一个热火朝天的玻璃试验场。
第一次试验,配料入炉,升温到一千四百度。
整整烧了四个时辰,坩堝里的料液终於熔化了。
马文渊用铁管蘸出一团,吹了个小泡等著看效果。
冷却之后,所有人都沉默了。
那块玻璃比普通的琉璃確实清澈了一些,但依然泛著明显的绿色,气泡密密麻麻,像冻住的鱼子酱。
透过它看东西,像是隔著一层脏水。
“为什么?”曾秀不甘心地在记录本上算了一遍配比,
“石英砂十斤,草木灰三斤,石灰石半斤……没有错啊。”
徐妙云用小锤子把那块玻璃敲开,断面处可以看到无数细小的气泡和未熔化的砂粒。
徐妙云深思一阵,她將玻璃举到眼前看了又看,
“老师,是不是温度不够?”
马文渊沉吟片刻后,点头,
“妙云说到了点子上。
“温度確实不够,咱们的窑炉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。
“差了这一百多度,料液的黏度太大,气泡排不出去,砂粒也化不乾净。”
“那怎么办?”曾秀有些泄气,
“总不能给窑炉加把火吧?”
曾庆站在一旁默不作声。
说句实在的,这些东西他一点也听不懂。
不过曾庆有一个优点,即严格按照马文渊的话执行,不会有半点疑问。
马文渊没说话,蹲在窑炉旁边转了好几圈。
他想起前世看过的古代玻璃史资料。
早在古埃及时代,工匠们就懂得通过二次升温来改善玻璃质量。
先高温熔化,再稍降温静置,让气泡上浮。
关键在於控制降温速度,让气泡有时间跑出来,又不会让玻璃液凝固。
“再试一次。”
马文渊站起来,拍了拍膝盖上的灰,
“改动两点:第一,原料里的石英砂要磨得更细,用筛子多过两遍。
“第二……”
马文渊沉默片刻后,说道,
“熔化之后不急著吹制,把炉温降到一千两百度,保温静置一个时辰,让气泡自己往上跑。”
“静置?”方孝孺皱眉,“那玻璃液不会冷掉吗?”
“不会。一千两百度,玻璃还是液態,只是黏了一些。
“黏了反而好,气泡跑得慢,但跑出来之后不会再混进去。”
马文渊耐心的解释道,
“这叫澄清工艺。陶器有陶器的讲究,玻璃有玻璃的门道。”
……
第二次试验,一切按照马文渊的新方案进行。
石英砂被碾成了粉末,从粗筛到细筛过了三遍。
入炉后猛火烧到一千四百度,保持两个时辰,料液完全熔化。
然后撤掉一部分风门,让炉温缓缓降到一千二百度左右。
这个温度下,玻璃液变得黏稠了一些,像麦芽糖浆。
熔炼室里安静极了,坩堝里的液体表面偶尔冒出一个气泡,啪的一声破裂,然后又冒出一个。
一个时辰之后,马文渊示意可以吹制了。
他用铁管蘸了料液,熟练地吹出一个拳头大小的玻璃泡。
这次他格外小心,吹得很慢,让玻璃壁均匀受力。
成型之后,立刻送进退火窑,缓慢冷却了一整夜。
……
第二天一大早。
马文渊是被徐妙云的尖叫声吵醒的。
如今侯府也有了她的臥室,按徐妙云的说法是为了更方便格物致知。
然后,自那以后徐妙云就很少回家了。
令徐达都提前体会了一点自家女儿出嫁后的感觉。
只有一点,毕竟两家隔的太近。
“老师!老师你快出来!”
九岁的小姑娘扯著嗓子在院子里喊,声音又尖又亮,把屋檐上的麻雀都惊飞了。
马文渊披了件外袍跑出去,四个学生,包括朱橚两兄弟,早已经围在退火窑前。
徐妙云手里捧著一个东西,双手微微发抖。
晨光下,那玻璃片通体澄澈。
没有绿色。
或者说,只有一丝若有若无的青,要盯著看好久才能发现。
气泡几乎看不到,杯壁光滑透亮,透过杯壁看过去,后面棉布上的纹理清晰得像没有隔著东西一样。
“成了。”
马文渊接过玻璃,对著天光看了看,声音有点发紧,“成了!”
曾庆嗷的一声蹦了起来,差点撞翻旁边的炭盆。
徐妙云高兴了一会儿,忽然安静下来,抬头看著马文渊,
“老师,我们现在可以用这个玻璃重新做望远镜了吗?”
马文渊愣了一下,然后大笑起来:“你就惦记著你的望远镜呢!”
“当然啦!”徐妙云理直气壮,
“我那一具歪货,丟人死了。这次我要做一具真正的,能看清人脸的那种!”
直到现在,徐妙云才彻底明白,此前自己的望远镜到底是个什么產物。
“行。”
只是还没彻底开始。
方孝儒却有了点疑惑。
只见小方拿著徐妙云此前的歪货,眉头渐渐拧了起来,最后看向徐妙云,
“妙云,你说的『凸透镜会聚光线』、『凹透镜发散光线』。”
方孝儒是个文人,下问这种事情他並不感觉羞耻。
徐妙云回头,隨口回答,“这个老师讲过。”
方孝儒继续道,
“我知道,但我有一个疑问,为何凸透镜能会聚?为何凹透镜能发散?这其中的道理,老师似乎只说了结论,未说根源。”
徐妙云眨眨眼,
“师弟,你管它什么根源?好用就行。”
“不然。”方孝孺却正色道,
“格物致知,要穷究其理。若只知其然不知其所以然,便是浮泛之学。”
他没有纠结称谓。
眼看两人要爭论起来。
马文渊方才注意到他们,
“孝孺问得好,妙云也没错。
“正好,借著这次望远镜不成功,我把光的道理从头讲一遍。你们都听好了。”
朱棣,朱橚两人眼睛一亮,他们此前只看过徐妙云的笔记。
光是看笔记都能感觉其乐无穷,亲耳听课岂不是更加有趣?
六人立马齐刷刷地坐好。
曾秀,徐妙云虽然觉得自己已经懂了,但老师要讲,她们也只能乖乖竖起耳朵。
马文渊拿起一块凸透镜,另一手拿著一张白纸,走到阳光下。
他把透镜对准太阳,调整白纸的距离,很快纸上出现了一个明亮的光点,焦灼处冒出一缕青烟。
“看到了?凸透镜能把阳光聚成一个点。这是什么道理?”
没等几人回答,马文渊继续说道,
“光在不同介质中传播速度不同,从空气进入玻璃,速度变慢,方向发生偏折,这叫折射。
“凸透镜的形状是中间厚边缘薄,光线穿过时,两边的光线向中间偏折得厉害,中间的光线偏折得少,所以最终会聚在一起。”
“反过来,凹透镜中间薄边缘厚,光线穿过时,两边的光线向外偏折,中间的不怎么偏,所以光线散开。”
方孝孺盯著地上的图,若有所思。
他是读书人,擅长抽象思维,但光学这种需要几何直观的东西,对他而言还是太新了。
他指著图上那几条带箭头的线问,
“老师,您说光线是直线走的,穿过玻璃之后偏折了,那偏折的角度怎么算?”
“好问题。”
马文渊在地上又画了一个图,標出入射角和折射角,
“这个规律叫折射定律。光从空气进入玻璃,入射角和折射角的正弦之比是一个常数。
“这个常数取决於两种介质的性质。咱们的玻璃,这个常数大约是一点五。”
方孝孺喃喃重复了一遍“正弦之比”,眉头拧得更紧了。
正弦是算学里的內容,他听说过。
但把正弦和光学联繫起来,这完全超出了他的认知范围。
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