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按朱棣的理想,自然是觉得金手指开得越大越爽。然而可惜的是,他虽然想将坦克飞机发明出来,却无奈心有余而力不足。因此,朱棣所开的金手指全都是很简单的、普通人稍微关注便可以知道的常识。
第一项“发明”是制盐法。
明朝初期主要采用的制盐法叫做煎熬法。煎熬法是直接以海水煎煮至饱和结晶,要费许多工时和燃料,而得到的盐却很少,而且制做的盐含有多种杂质,味涩苦,色微黑。
朱棣手头上有两种更为先进的制盐方法。第一种是板晒法,相较于煎熬法,板晒之盐,杂质少,色白味鲜,费用低,产量高。第二种是滩晒法,利用滨海滩涂,筑坝开辟盐田,纳潮引海水灌池,经过日照蒸发成卤水,卤水蒸发最终析出盐晶。说起来早在唐、宋时期,解州池盐已经采用了畦晒法了,即在盐池周围开辟盐畦,将池中卤水导入畦中,利用日光和风力蒸发成盐。只不过海盐的滩晒法在明初尚未出现而已。
如果说滩晒是一种大田的粗放生产,那板晒就是一种小田的“精耕细作”,不用说板晒海盐的质量自然要高出许多。此外,滩晒法生产原盐虽然节约能源、成本较低,但是受地理及气候影响,不可能所有的海岸滩涂都能修筑盐田,也不是所有的季节都能晒盐。所以,朱棣只能同时将这两种制盐法都“发明”出来。
朱棣很看重这项发明。
盐是人类生存的必需品。然而当人们将越多农业剩余都消耗在必需品上时,那么社会的发展就会越慢。更重要的是,在资本主义萌芽时期,农业剩余是工业发展最重要的源泉之一。只有将食盐的产量提高,让盐价大幅下降,这样才会有着更多的农业剩余。
至于说推广了板晒法和滩晒法之后盐价是否会下跌,朱棣却有着充分的信心。
另一个历史时空中,清朝中后期私盐贩卖之所以几近绝迹,其根本原因正是因为板晒法的大量普及。板晒法普及之后,食盐产量大幅增加,盐价逐渐下跌,结果导致贩卖私盐成为高风险低利润的行为,于是私盐贩子越来越少。
第二项“发明”更是简单得令人发指:只不过是滑轮组而已。
中国古代就有滑轮。但似乎没有滑轮组。这项发明与马镫一样。虽然简单。但作用很大。但这个发明到底会给中国地历史造成多大地影响。朱棣也说不准。
第三项“发明”是“多色套印技术”。
多色套印技术地原理是将原稿中地色彩不同深浅。分别刻成印版。然后再逐色套印。最后完成近似于原作地彩色印刷品。这种“多色套印技术”能印出渐变层次地称彩色印刷。用于纸币地套印那是再好不过了。在原来地历史时空中。这种印刷技术始于明代中期。但由于发明这项技术地基础条件已经满足了。因此在朱棣地“指导”下。这项发明便稍稍提前了一些时间。
第四项“发明”是“珍妮机”。
考虑到照搬原名并不合适。所以朱棣便使用皇后地姓氏将之命名为“徐氏纺机”。“珍妮机”地原理很简单。就是把几个纱锭都竖着排列。用一个纺轮带动。众多优秀工匠合力制做出来地原始机型只能带动八个竖直纱锭。不过朱棣对目前地成绩已经很满意了——反正这种纺机还有很大地改进余地。慢慢改进呗。
“珍妮机”的发明虽然很简单,但它却是一件大杀器。按朱棣的理解,这项简单的发明简直就是工业革命之母。
第五项“发明”是蒸汽机。
如果说“珍妮机”是工业革命之母,那么蒸汽机显然算得上是工业革命之父。随着蒸汽机的发展而建立的热力学和机构学,为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础;而且,蒸汽机所采用的汽缸、活塞、飞轮、飞锤调速器,阀门和密封件等,均是构成多种现代机械的基本元件。可惜的是,蒸汽机的制作可比珍妮机要难得多。
朱棣知道,制作现代意义上的蒸汽机,最主要的困难在于活塞与气缸的加工制造工艺上。这个时代的铁匠不可能制作出满足精密度要求的零件,但朱棣终究还是忍不住花了大量的人力物力进行了试制——如今已经有了工业革命之母,再给她找一个配偶,然后生下“工业革命”这个孩子岂不大妙?
遗憾的是,虽然派遣了帝国最优秀的工匠参与制作,最终成品的利用效率仍旧低得令人吐血。至此朱棣只得向现实低头。毕竟,在没有精密机床的前提下,想要制作出合格的蒸汽机难度似乎真的很大。
后来朱棣仔细回忆了一下,于是放弃了投入巨额资金对蒸汽机进行改良的计划。因为,蒸汽机远非想象中那么简单,这涉及到多种学科。
力学:物体运动和所受力的关系,这是蒸汽机的基础科学。
热学:热能如何更有效率地转化为动能。
气体化学:想让煤炭充分燃烧,就必须知道氧气是怎么回事。
机械学:如何把能量、材料、机械有机地结合,以较低热损耗,这可是瓦特成功前十多年时间晨的心头最大的痛。
几何学:要为蒸汽机及零件设计各种图纸,而图纸的基础就是几何学。
数学:所有学科的基础。
这些学科朱棣都知道——事实上绝大多数人都知道,但每一门科学对任何人来说都可以引用“学海无涯”这句话。因此,朱棣便放弃了建设空中阁楼的妄想——基础知识都没有,谈什么改良?
不过,尽管效率极低,但是在煤矿产地附近区域,这种第一代蒸汽机仍然有着用武之地。因此,这个发明应该也能够通过献宝大会的评审。
既然有了第一代,凭着中国人民向来不缺乏的智慧,随着条件逐步成熟,第二代、第三代乃至利用效率高到能够真正投入到生产之中的蒸汽机自然迟早会出现。
第六项“发明”是水泥。从某种意义上说,这项发明也是工业革命爆发的基础条件之一,因为,有了水泥才能建造成真正的硬质马路。要知道,古代的路况都不怎么好,人们只能步行或骑马旅行。逢上雨季,装载货物的运货车在这种道路上几乎无法用马拉动。中国古代之所以没能发明出装载能力较大的四轮马车,其主要原因便在于四轮马车需要相对平坦的道路。而中国古代的道路在经过雨水冲刷之后,哪怕是在晴天,也远远称不上平坦。
按道理说,铁路才能够真正解决交通的瓶颈。据说在轨道上,一个妇女或一个孩子能拉一辆载重四分之三吨的货车,一匹马能干二十二匹马在普通的道路上所干的活。但问题是,建造铁路的前提条件是冶金学——在不能量产钢之前,难道用“受外力作用很容易变形而且容易生锈的铸铁”来建造铁轨?
所以,朱棣只能退而求其次,“发明”水泥来修建硬质马路。这也不错了,要知道,对于长途运输而言,在硬质路面上行进的平均速度是泥土道路的七倍!
现代水泥的分类很多,而且大多数制造工艺对于古代的条件来说都太复杂。不过还好,朱棣没那么贪心,他只打算“发明”出最原始最简单的水泥。原始水泥的制作工艺相对简单,只需要以石灰石和粘土为主要原料,经破碎、配料、磨细制成生料,喂入水泥窑中煅烧成熟料,加入适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细便可以了。
令朱棣窃喜的是,法国的土木技师毕加1813年才发现“石灰和粘土按三比一混合制成的水泥性能最好”。而这个最佳比例,朱棣却不费吹灰之力便将之带到了四百多年前。
若说有什么令朱棣遗憾的事,那便是这个年代的生产力实在太低了。水泥的生产,一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序。这个时代只有普通的立窑,因此熟料煅烧工艺过程中完全依靠人工加料和人工卸料。这倒也罢了,在生料制备和水泥制成这两个工艺过程时,因为需要研磨,而目前只能利用畜力和人力,因此产量极低而成本相对较高。
结果,当水泥“发明”出来后,朱棣却很苦恼地发现:以水泥为原材料建一条可以让四座马车并行的硬质马路,其成本竟然类似于后世建一条高速公路——这便彻底打消了他准备在短期内将全国县一级道路全部建设成为硬质马路的决心。
不过,既然运输能力是工业革命的基础条件之一,那么朱棣自然只能“有条件要上,没条件创造条件也要上”——将县级道路变为硬质马路是不用想了,那便尽量先将全国的主干道上全部铺上水泥吧。这个水泥道路网的