第15章 挖牆腳

  深灰色沒有多餘裝飾的簡易布藝沙發、木製靠椅，沒有茶几，只有一個正方形的餐桌，整個房間的布置非常符合一個理工男的氣質——不在意美觀，一切以實用為主。

  不過客廳中間與其說是餐桌，不如說是一張工程桌，桌子上滿滿當當擺放著各種各樣的機械零件和多個大小不一的軸承。

  沙發正上方的牆壁上掛著一塊兒鐵板，鐵板上有幾張工程圖紙用吸鐵石固定著。

  因為離得太遠，克里斯隱約可以看到紙上畫著幾個長短不一的杆和輪軸，看起來像是傳統系統，但他不確定這是不是默多克正在發明的那一套太陽——行星齒輪傳動系統。

  為了不至於在默多克面前留下間諜的印象，克里斯強忍著自己的好奇心沒有發問——一個發明家對於自己的專利就像是對自己孩子一樣，有個陌生人和你打招呼也就罷了，如果還能一口叫出自己孩子的名稱，再大度的人恐怕也會有戒備心。

  「久等了。」不到兩分鐘的時間，身穿白色襯衣，灰色工褲的默克多就走下樓梯。

  克里斯非常有禮貌地回復道：「不不，是我太冒昧地打擾你了。」

  默多克走到壁爐前，彎下腰把火點燃，扭頭問道：「我這裡只有咖啡，要來點兒麼？」

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  「好的，麻煩你了。」

  默多克拿起從樓上拎下來的熱水壺，沖了兩杯咖啡，把其中一杯給克里斯遞過去，把雙手捧著自己的咖啡杯，火熱的咖啡可以在寒冷的冬天給雙手帶來溫度。

  克里斯接過咖啡杯開誠布公地說道：「默多克先生，今天來拜訪您是我聽特里維西克說您是一名在瓦特-博爾頓工廠任職的工程師，而我正好對蒸汽機非常感興趣，所以我研究了蒸汽機的動力來源，發現這種機器主要靠熱能做功。」

  「當然，這些都是常識，在文藝復興的時候就已經有人發現。但是，在非常偶然的情況下，我發現了一種規律，嗯，一種非常特殊的規律，所以一直想找蒸汽機這方面的專家了解一下。毫無疑問，你就是這種專家。」

  克里斯看出來了，默多克應該是不屬於那種社交達人，而且說話簡短、有力，看起來應該是直來直去的性格，所以他也選擇說話更為直接。

  默多克喝了一口咖啡，默認了克里斯的說法。

  見狀，克里斯繼續道：「我在倫敦的皇家學會舉辦的宴會中有幸見到過卡文迪許爵士，他是一名偉大的物理學家，他告訴我他的實驗已經證明了有空中有一種燃素，每次燃燒的時候都會消耗這種燃素，這種燃素在空氣中占比20%左右，我更願意給這種燃素起名叫做氧氣。」

  克里斯毫不羞愧地憑藉自己的「先知」開始胡編亂造起來，只不過他說的只有見過卡文迪許爵士這件事是假的，其他的都是真的，只不過不是他研究出來的，而是他上學的時候學到的。

  但卡文迪許爵士是出了名的社恐，所以克里斯並不認為默多克認識卡文迪許爵士。

  這時，默多克已經陷入了沉思之中，克里斯趁熱打鐵，接著說道。

  「所以我就考慮，蒸汽機的原理是把水沸騰為蒸汽，再由蒸汽在汽缸內推動活塞做功，冷卻的蒸汽通過管道被引入冷凝器重新凝結為水。」

  「在這個過程里，蒸汽機運動不斷重複，使得蒸汽機可以一直向外輸出動力。」

  「但是！這種動力來源是蒸汽，需要燃料→蒸汽→做功→輸出動力。」

  「那有沒有一種可能——直接通過燃料與空氣混合，利用燃燒壓力推動活塞做功，省去把水加熱的環節，是不是更加可以提升機器的效率。」

  克里斯絲毫不介意把內燃機的原理概念直接給拋了出去。

  首先，最初級的內燃機4%左右的熱能利用效率和蒸汽機相比，並沒有什麼優勢，現在瓦特的蒸汽機熱能效率已經能達到3%，內燃機想要在熱能利用效率超過蒸汽機離不開四衝程的工作循環理論，也就是所謂的奧拓循環。

  其次，即便默多克最後不能被他說服，執意要在瓦特的工廠工作，即便他是個天才，真的靠自己的能力把內燃機研究出來，那對克里斯來說也是非常有利的一件事，他相信世界上沒有任何一個人會比他更加清楚內燃機應該運用到什麼地方。

  而且，內燃機只是一個引子罷了。

  見默多克眼神越來越亮，克里斯直接掏出王炸。

  「然後我對蒸汽機進行了研究，發現蒸汽傳導過程中溫度會減少，這也代表了他的熱量也會減少。」

  「後來我又用了其他幾種材質去測試熱量傳遞，從中發現了兩個規律。」

  「第一：一個熱力學系統的內能增量等於外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和，這一條我也稱之為叫能量守恆定律；」

  「第二：熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體。」

  「所以我在考慮，能不能在蒸汽做功之前先進行壓縮再做功、排氣，這樣一來是不是可以提升輸出的動力。」

  「因為我是從蒸汽中發現的這個規律，所以想和你討論一下，看是否正確。」

  這是他曾經在高中物理中學到的熱力學第一、第二定律，在未來可以稱之為定律並在學生的課本上作為書本知識進行教學的內容，最起碼是以21世紀的科學技術手段推不翻的規律。

  不過，雖然這是在未來高中生就要掌握的知識點中的一部分，但是對於18世紀的人來講，這，就是至理名言！

  克里斯說完，客廳陷入了沉默。

  火爐上的茶壺先是發出輕柔的咕嚕聲，這是水開始蓬勃升溫的徵兆，伴隨著水的升溫，聲音逐漸變得更為清晰，當茶壺裡的水在持續不斷地起伏翻滾的時候，伴隨著氣泡翻滾和破裂的聲響，蒸汽從茶壺的壺嘴裡冒出來。

  但是更多的蒸汽把壺蓋頂的上下跳動著，壺蓋與壺身碰撞，發出清脆的『哐哐』聲。

  這個聲音驚動了陷入沉思的默多克，他臉上掛著歉意，把茶壺拿起來放到桌子的杯墊上。

  用比剛才開門時更嘶啞的聲音說道：「我！我不知道你說的是不是正確的，但是這是一個研究的方向。」

  「而且以我的經驗來看，我認為你說的應該沒有什麼錯誤，剩下的就是利用實驗去證明這件事情。」

  他用手撫著額頭：「我也研究過蒸汽→做功這個過程，我發現蒸汽到達氣缸的時間越短，氣缸的活塞運動就會越快，反之亦然。」

  「但是，我當時考慮的是可以提高氣缸內的蒸汽壓力，那麼在同等體積情況下，蒸汽機是不是可以產生更多的動力。」

  「如果按照你發現的規律，單位時間內傳輸更多的蒸汽，那就也可以加快氣缸的活塞運動，那就代表著提高蒸汽機輸出動力的手段有兩個，第一個是增加輸入的蒸汽量；第二個是減少傳輸的距離，在密閉缸體內壓縮同體積的蒸汽，這樣就可以讓活塞運作的速度更快。」

  「至於你說的氧氣是燃素，利用燃料與空氣中燃素混合直接產生壓力推動機器的想法，抱歉，我從來沒想過這件事情。」默多克臉上露出歉意。

  還得是你，歷史上第一個發明高壓蒸汽機的男人，克里斯看著默多克，心中感慨萬分。

  僅僅從克里斯給出的理論，在這麼短的時間內就提出兩個改良方案，更重要的是，這兩個方案都是可行的。

  不過，默多克這麼回答恰好符合克里斯的真正意圖——拋出一個他感興趣、但是不理解的話題，引導他說出自己的想法，再順著他的想法去做解釋。

  截至目前，談話的走向是按照這個克里斯設計好的路線發展，於是克里斯繼續引導著談話：「我認為你的想法沒有問題。」

  他指了指水壺：「動力在世界上隨處可見，比如剛才水壺裡的水沸騰後把壺蓋給頂開，這時利用了蒸汽的力量；還有在磨坊里最常見的水車，如果水流更急，那麼水輪就會轉得更快，單位時間內磨坊里產出的麵粉就會變多；如果水流速度慢，單位時間內磨坊里產出的麵粉就會變少。」

  「都是水流作為動力，都是同樣的河道，但是就因為水流速度快慢不一樣，單位時間內產生的功就不一樣。這是利用了地形的高低落差，利用了水的力量。這個道理放到蒸汽機上同樣適用。」

  默多克喝了口咖啡，聽到克里斯深入淺出地解釋了不同的物質對於動力的影響，連忙把茶杯放下附和道：「對，就是這樣，所以如果想讓蒸汽機的工作效率提高，就需要提升缸內的壓力和溫度。」

  「我曾經研究過高壓鍋的運轉方式，發現火越旺，鍋內升壓的速度就會越快；火越小，鍋內升壓速度就會變慢。」

  「如果有辦法把高壓鍋運作方式放在蒸汽機上，相信同樣的功率下，蒸汽機輸出的動力會遠超現在。而且，根據我的設計思路，這種蒸汽機的體積會變得比現在小得多，最小的可能只有一張桌子這麼大小！我們甚至可以把它安裝在馬車上，用來代替馬！」

  「如果有人可以實現這些，恐怕他的名字可以光榮地鐫刻在歷史行進的史冊里，默多克先生有沒有興趣和我一起進行研發？」克里斯故意在這個時間提起邀請，因為他知道，瓦特對於手下雇員打壓得有多麼的苛刻。

  果不其然，他看到默多克露出苦澀的笑容。