灯丝瓶颈,千次试错
格物院“电学研究坊”内,昔日因首次点亮电灯而产生的振奋之情,己被一种凝重而坚韧的氛围所取代。那盏昙花一现的铂丝电灯,如同海市蜃楼,指明了方向,却远非终点。横亘在理想与现实之间的,是看似简单、实则关乎成败的灯丝材料难题。
实验室的一角,专门开辟出了一个“材料测试区”。架上密密麻麻地排列着无数小瓷盘或木匣,里面盛放着千奇百怪的样品:各种粗细、来源的金属丝——从常见的铜、铁、锡,到较为稀有的镍、钨,乃至尝试合金;各类经过不同温度、时间碳化的植物纤维——竹丝、棉线、麻纤维、甚至尝试过芭蕉茎髓、纸张;还有一些特殊的矿物晶体、处理过的动物毛发等等。每一份样品旁都附有详细的标签,记录其来源、处理工艺和初步的电气特性测试结果。
牛顿爵士的工作台堆满了演算纸和图表。他试图从纯理论的角度攻克难题,运用其深厚的物理学和数学知识,不断计算着不同材料的电阻率、熔点、热辐射效率与预期寿命的关系。他设计了一套精密的测量装置,可以相对准确地量化灯丝在通电瞬间的电流、电压变化以及温升速度。“我们需要一种电阻率适中、熔点极高、并且在白炽状态下蒸发速率极慢的材料!”牛顿常常陷入沉思,用手指在空中划着看不见的曲线,“或许,我们应该更系统地研究元素周期……不,是物质的基本性质规律。”他主导的“金属派”研究方向,虽然逻辑清晰,但进展缓慢,高熔点且性质稳定的金属如铂、钨,要么成本高昂难以使用,要么难以拉制成足够细长均匀的丝线。
而宋应星则带领着一批能工巧匠,开辟了另一条“碳化材料”的实践探索之路。他的理念更贴近自然和经验:“万物皆有其性,火炼之下,方见真章。”他们搭建了各种规格的碳化炉,精确控制温度、气氛和碳化时间,对竹、棉、麻等数十种天然纤维进行系统处理。碳化后的纤维变得脆弱易断,如何将其巧妙地固定到电极上,并承受通电瞬间的热冲击,又是一个巨大的工艺挑战。工匠们尝试了用粘土小帽、金属卡箍等各种方法,失败率极高。记录本上,诸如“竹丝碳化过度,通电即断”、“棉线碳化不足,光亮微弱且迅速氧化”、“麻纤维杂质过多,发光不稳定”之类的记录比比皆是。有时,一种材料在某个特定条件下似乎表现尚可,但一旦试图重复或放大实验,便又问题百出。
研究陷入了令人焦虑的焦灼状态。数月过去,消耗的银钱物料己十分可观,但可堪实用的灯丝依然遥不可及。格物院内原本高昂的士气,开始被一丝迷茫和疲惫所取代。更糟糕的是,朝堂之上,一些原本就对“奇技淫巧”持保留态度的官员,终于找到了攻讦的借口。户部的官员在私下场合抱怨“电学坊耗费巨万,未见其利”;都察院的御史则上疏,措辞委婉但意图明显,提醒皇帝“宜重经史根本,节用爱民,勿使虚耗国帑于未必然之功”。
流言蜚语难免传到研究人员的耳中,使得实验室的气氛更加压抑。就在这个关键时刻,朱由检再次轻车简从,来到了格物院。他没有选择在明亮的大堂听汇报,而是首接走进了略显凌乱、弥漫着焦糊气味的核心实验室。
皇帝静静地走过一个个实验台,看着那些烧毁的灯丝残骸、堆积如山的实验记录、以及研究人员们憔悴而专注的面容。他没有立刻说话,而是拿起一份记录着数百次失败实验的册子,仔细翻看了几页。
良久,他放下册子,目光扫过围拢过来的牛顿、宋应星和主要工匠,语气温和却带着不容置疑的力量:“朕今日来,不是要问诸位爱卿,何时能制成那价廉物美、长明不灭之灯。”
众人屏息。朱由检继续道:“朕是来告诉诸位,这册子上记录的每一次‘失败’,在朕看来,皆是宝贵之功!它告诉朕,也告诉后人,此路不通,彼路或可通。昔年,朕力排众议,修筑第一条试验铁路时,翻车覆轨,何止十次?架设第一条津京电报线时,雷击虫蛀,中断频仍,又何尝顺利?”
他的声音提高了一些,带着一种历史的厚重感:“万物之理,深邃幽微,岂是轻易便可窥破?若因一时艰难便心生退意,则铁路永无通车之日,电报亦无畅通之时!今日电灯之困,犹胜往昔。然其利之巨,关乎国运民生,值得朕与诸位,付出十倍、百倍之努力与耐心。”
他走到宋应星面前,看着这位老臣手中的一段碳化竹丝:“宋卿《天工开物》,集百工之智,方成巨著。此灯丝之寻,亦是‘格物’之极致,需集万物之性,试千次万次,方得真知。”又转向牛顿:“牛顿爵士远渡重洋而来,所追寻者,亦是天地至理。望卿等东西合璧,各展所长,勿为流言所动,勿因挫折而馁。”
最后,他斩钉截铁地说:“朕在此立誓,只要大明国祚尚存,只要朕仍坐在这龙椅之上,对格物院之支持,绝不中止!所需银钱物料,朕之内帑,优先拨付!所需人才,天下英才,尽可征召!朕要的,是诸位持之以恒,孜孜不倦。功成不必在朕之朝,但求无愧于后世子孙!”
皇帝这番推心置腹、极富远见的勉励,如同春风化雨,瞬间驱散了笼罩在格物院上空的阴霾。牛顿深受感动,用略显生硬的汉语说道:“陛下信赖,重于泰山。吾等必效仿古之先贤,穷究物理,至死方休!”宋应星更是老泪纵横,带领众工匠伏地叩首:“臣等谨遵圣谕,必当竭尽驽钝,不负陛下重托!”
皇帝的坚定态度,不仅稳住了科研队伍的军心,更传递出一个强烈的信号:帝国的未来,与格物致知紧密相连。研究人员们重新振作精神,将每一次失败都视为通向成功的阶梯,更加系统、细致地记录数据,分析原因,交叉验证。通往光明的道路上,虽然依旧布满荆棘,但脚步却更加沉稳、坚定。
科举风波,新旧之辩
“格物明算科”与“边务实务科”的设立,果真如同预料般,在帝国看似平静的士林湖面,投下了一块巨石,激起了千层浪。
最初的震动来自朝堂。以几位德高望重的理学名臣、翰林院清流为首,数十名官员联名上奏,奏章引经据典,文辞激烈。他们痛心疾首地指出,科举取士,乃为国家选拔“代圣人立言、牧民教化”的君子,核心在于考察士子对儒家经典的精微理解和高尚的道德情操。如今设立新科,考核格物、明算、边务、财税等“末技”,是“重术轻道,本末倒置”,必将引导天下读书人“弃经义之根本,逐锱铢之小利”,长此以往,会导致“人心不古,士风败坏,圣学沦胥”,是动摇国本的危险之举。甚至有极端者,将天灾异象也与新科的设立联系起来,认为是“干天和,招灾戾”。
在地方,反应更为复杂。江南文风鼎盛之地,一些传承数百年的著名书院,如山长、大儒公开表态,宣称将坚守“正学”,只教授西书五经、诗赋制艺,绝不沾染“新学异术”,并鼓励门下弟子抵制新科考试。苏州、松江等府学,一些年轻的生员受此影响,也对新科持怀疑和排斥态度。一时间,围绕“何为真才实学”、“科举究竟为何而设”的争论,在茶馆酒肆、书院学堂激烈展开,形成了鲜明的“守旧”与“趋新”两派。
然而,硬币总有另一面。在通商口岸如广州、泉州、宁波,以及北方边境地区、内陆一些新兴的工矿业城镇,新科的消息却引起了截然不同的反响。许多原本在传统科举道路上屡试不第、但对实务有浓厚兴趣或家学渊源的学子,仿佛看到了新的希望。他们中,有的祖辈经商,精通算术;有的生长边陲,熟悉夷情;有的则是对机械制造、水利工程颇有心得。过去,这些才能被视为“杂学”,难登大雅之堂,更与仕途无缘。如今,朝廷竟然专门为之设立科目,无疑是巨大的鼓舞。准备报考新科的人数,在这些地区远超朝廷预期,民间甚至出现了专门针对新科考试的辅导班和参考资料,虽然内容粗浅,却反映了强大的社会需求。
面对这场席卷士林的思想风暴,朝中重臣也意见不一。商鞅态度强硬,主张“利出一孔,令行禁止”,认为既然新政己定,就当雷厉风行,对于公开抵制者应予以严惩,甚至建议削减传统科举名额,以凸显朝廷决心,快速扭转社会风气。他坚信,只有强大的行政力量,才能打破千百年的积习。
而远在瀛州的诸葛亮,则通过电报呈递了长篇奏疏。他结合自己在瀛州推行教化、选拔人才的经验,提出了不同的思路。他认为,“风俗之变,非旦夕可成。士子积习,亦难骤改。”强行压制旧论,可能激化矛盾,造成士林离心离德。他建议采取“新旧并存,双轨试行,循序渐进,以实效取信于人”的策略。即保持传统科举的主体地位和吸引力,同时用心办好新科,严格选拔,并将新科及第者妥善安置到能发挥其才干的岗位(如工部、户部、地方漕运、边防等),用实实在在的政绩来证明新科人才的价值,逐步改变社会的偏见。“待新科之士,屡建功勋,为国纾难,则天下之人,自会心服口服,旧论不攻自破。”
朱由检仔细权衡了双方意见。他深知商鞅之策见效快,但风险高,易引发剧烈反弹;而诸葛亮之策更为稳妥,利于长期稳定。最终,他采纳了诸葛亮的建议。一方面,他下旨明确支持新科开设,驳回了守旧官员要求废止的奏请,并亲自为新科选定主考官和考试范围,强调“务求实学,杜绝浮华”。另一方面,他也适度增加了下一次传统科举的录取名额,并优抚那些德高望重的老臣,以示朝廷对传统经义的尊重并未改变,试图缓和紧张气氛。
这一系列举措,暂时平息了最激烈的争论,但思想的闸门一旦打开,便再难合拢。一场深刻的、关于知识体系、人才标准和社会价值观的变革,己经在大明帝国的肌理中悄然发生,其深远影响,远非一纸诏书所能限定。