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《陽光下的德意志》第37章 德意志的光電帝國
  穿行於德意志璀璨的科學明星們之間,猶如置身於浩瀚的星河間。看著這些原本屬於書本內的一幅幅畫像,變成了一個個生動的人,喬伊總覺得自己無法按住自己的心跳,這可是一群屬於1870-1930德意志科技黃金時代的諸神呀!

  皇儲首先是跟著名的亥姆霍茲教授私下裡再次交流了看法,而後轉身就去拜會馬赫教授。喬伊瞧準這個機會,趕緊走到亥姆霍茲教授身旁,熱切的仰望著這位有著一副漂亮白色牛角胡須的白發老人。

  喬伊從來沒想過能親眼見到這位德國近代史上的科技領軍人物,要知道在德國以亥姆霍茲名字命名的研究中心,都是在能源、地球環境科學、生命科學、能源科學、光學、數學、熱力學、電方面的頂尖所在。

  亥姆霍茲教授還沉浸在皇儲剛才那個極富衝擊力的主題演講中不能自拔,在跟皇儲私下交流後,更是的興奮異常。正在用大異於平常的語速跟,自己的至交好友古斯塔夫-基爾霍夫教授以及自己的學生們,急切的交流著自己的感受。

  就在亥姆霍茲教授快要講完的時候,忽然間覺得自己腿旁有什麽人在看著自己,低頭一看,卻是一個半大的少年正在仰視自己。當亥姆霍茲教授看到喬伊的雙眼的一瞬間,似乎有種看到一對星星在閃動的錯覺。

  “哦,孩子,你是誰家的孩子,怎麽在這裡?”亥姆霍茲還沉浸在剛才的激動中,一時沒轉過念頭認出喬伊來。

  “尊敬的亥姆霍茲教授先生,我是約阿希姆-弗裡德裡希-恩斯特-瓦爾德馬,如果可以,您可以叫我喬伊。我是您最大的粉絲。”

  “粉絲,什麽意思?”亥姆霍茲教授又是一愣,但隨即認出面前的少年是誰,“噢天呀,很抱歉,瓦爾德馬王子殿下,我沒認出你來。”

  “不不不,教授先生,無論如何,請您稱呼我喬伊,在偉大的科學面前,王子這個頭銜並不能代表什麽,我只是個科學道路上謙卑的初學者,如果您稱呼我王子,我真的會感到非常羞愧的。”喬伊誠懇的說道。

  “哈哈哈!”亥姆霍茲教授爽朗的笑了,看了看自己的好友和學生們,對著喬伊點點頭,“好吧喬伊,歡迎你來到科學的世界。”

  “謝謝您教授先生,非常感謝您願意引領我來到科學的世界。”喬伊向亥姆霍茲教授鞠躬致禮。

  “古格,你看,喬伊還真是一個懂禮貌的孩子。”亥姆霍茲教授看著自己的老搭檔基爾霍夫教授,笑著說道。

  “誰說不是呢,謙遜有禮是每個探索科學世界的人,所應必備的素質之一。”基爾霍夫教授看了看自己周圍的年輕學子們,輕輕的說道。

  “喬伊,你也聽了半天了,你怎麽看你父親的講話?”亥姆霍茲教授有點半開玩笑的問喬伊,實際上教授就沒有報什麽,能從喬伊這裡聽到任何見解的希望,只是在心情高度興奮之下的一句小玩笑而已。

  “我父親規劃出的是德意志科學未來的願景,這幅願景能否實現,既依賴於像亥姆霍茲教授先生您這樣的大人物的支持,又依賴於您的學生們在未來的偉大的貢獻。我也是我父親這個偉大願景的...崇拜者,對於我父親對德意志科學發展上的期許,我自己也嘗試做了一個小小的科學計劃,希望能借著今天這個機會,想請教您一二。”喬伊看著亥姆霍茲教授,認真的說道。

  亥姆霍茲教授看了看喬伊,又看了看自己的老搭檔,收起笑容,

對著喬伊同樣認真的說道,“喬伊,請說。”  “聖經中說,上帝在初創天地之時,第一句話就是要有光。在我看來,上帝所說的光就是麥克斯韋教授先生所創立電和電磁學。1875年巴黎北火車站發電廠(世界上第一個火力發電廠)正式投運,在去年12月在英國紐卡斯爾化學協會會議上,英國的斯旺先生已經展出第一盞有商業意義的碳絲白熾燈。正如麥克斯韋教授先生常說的那樣,這個世界的電氣時代已經來臨。”

  “雖然德意志在電學和電磁學方面有雄厚的理論基礎,但是在電的應用上,德意志過去落後於英國,現在有可能還要落後於美國。”喬伊說道。

  “電學本身就是英國人創造的,落後英國很正常,但是你說德國落後美國,這怎麽可能。”一個年輕的學者不滿的對喬伊反駁道。

  “在1876年美國費城一百周年紀念展覽會上,亞歷山大-貝爾先生與他的助手沃特森先生展示了有線電話,截止到現在為止,美國二十五個城市已經連接了線電話網。貝爾先生的貝爾電話公司想必大家都聽說過,西門子先生的公司還在就電話專利跟貝爾先生打官司,到現在柏林的有線電話網還沒有普及。”喬伊用數據反駁道。

  “落後一點都不正常,馬克斯,請你記住,在科學的世界裡,從來只有第一,而第二的意思就是失敗。”亥姆霍茲教授看著自己的一個年輕學生說道,“喬伊說的有一點很正確,雖然我們有基爾霍夫教授這樣電學理論和電路設計大師,但是我們在電學的應用轉化上還是落後於英國,現在看來美國也要超過我們了。喬伊,你既然能提出這個問題,想必也有解決的思路?”

  這一刻,喬伊覺得自己仿佛又回到了前世大學論文答辯的現場。

  “尊敬的亥姆霍茲教授先生,我的想法是在發電、輸電、配電、送電四個電學應用領域,能讓德意志有所突破、”

  “首先解決電從何而來的問題,既然法國人已經開始了火力發電,而且英國人和美國人據說在積極的尋求水力發電,他們都是在通過蒸汽或者水流驅動葉輪來產生電流。我想德意志科學界也不應該這個領域落後。即便各位需要購進英國或美國人,甚至法國人的專利或者產品進行研究,我謹此代表維多利亞皇儲妃基金會,願意對各位在這個領域的研究進行資助。”

  “哪怕某項成果不是德意志首先的科學發現,我也深深的希望,德意志科學界能對這項發明再做出更好的改良或者改善,這都是科學的發現、發明和創造。”

  “發電機與電動機都遵循的是法拉第教授先生的電磁感應定律,現在兩位西門子先生們找到了直流發電機的自勵磁原理,並提出並勵與串勵的方案,但我想這對整個電動機發展的事業來說,這還明顯的遠遠不夠。維多利亞皇儲妃基金會將鼓勵並資助,科學界在電機電樞鐵心材料與電樞繞組繞製方式上的進一步的研究。”

  “比如說將鋼片疊成鐵芯,並在鐵芯上開槽放置繞組,去研究這種方法是否可行。”喬伊的這個鐵芯繞組的想法,來源於前世自己維修汽油發電機組時,對其中的發電機部分的理解。

  “其次是如何遠距離輸送電力。1873年的維也納國際博覽會上,法國人弗泰內用瓦斯發動機和格拉姆直流發電機,已經演示了長達2千米的電能遠距離傳輸。另外還有一個可靠地消息,在1874年俄國人皮羅茨,在聖彼得堡已經建設了一條直流輸電架空線路。但是西門子先生也好,德國的科學界也好,似乎沒有過多的關注到這個領域。”

  “但這沒有關系,我們可以借助於外力,我在查找法國人弗泰內的資料的時候,似乎提到有個法國的物理學家有給過他理論上的支持,我想我們可以請這個法國人來傳授他的知識,但是我實在找不到他的名字”喬伊頗有些苦惱的說道。

  “我想你說的這位法國人,是馬賽爾-德普勒教授先生,他最近一直在研究電力輸送方面的課題。”站在亥姆霍茲教授身邊的一位長者開口說道。

  “太謝謝您了,請原諒,我沒有請教您的姓名。”

  “喬伊,這位是魯道夫-尤利烏斯-埃馬努埃爾-克勞修斯教授先生,熱力學第二定律的提出者,一位偉大的熱力學領域的領導者。”亥姆霍茲教授笑著介紹道。

  “見到您非常榮幸,克勞修斯教授先生。”喬伊謙虛的向克勞修斯教授鞠躬致意,“尊敬的克勞修斯教授,在您研究的熱力學領域,蒸汽機是不是也在您研究范圍?”

  “是的,王子殿下。”

  “請您稱呼我喬伊,這將是我的榮幸。尊敬的克勞修斯教授先生,請您允許我資助您在蒸汽機領域,做動力和發電兩方面的研究!”喬伊的眼睛閃著星星,“我保證,這將是一個極富錢景的領域!”

  “錢景?”

  “是的,教授先生,錢景!”

  “喬伊,還是先請繼續的你的話題,然後再引誘我們的克勞修斯教授犯罪。”亥姆霍茲教授難得的說了一句俏皮話。

  “對不起,對不起,各位尊敬的教授,以及追隨各位尊敬教授們,在科學道路上的先行者們。”喬伊再次鞠躬向大家致歉,“請允許我,繼續談談有關光明的事情。”

  “我剛才談到了輸電的線路,我想再引申下一個想法,現在世界上,目前討論都是美國人所倡導的直流電輸送方式,但是法拉第教授先生也發現了交流電,是否可以將交流電應用於輸電事業呢?”喬伊掃視了一圈,看著因為自己這個問題而陷入沉思的眾人,心中有有股說不出的興奮。

  沒錯尼古拉-特斯拉的確是為出色的天才,但是我不相信這麽多,偉大的德國科學界的大神們會遜色於你一個人?甚至包括托馬斯-愛迪生,一個一生缺乏理論基礎的人,所有的發明都是靠著窮舉法不停的去試驗,唯一能稱道也不過是他的毅力超乎常人。現在德意志要電學理論有理論,也從不缺乏性格堅毅之人,我就不信在我的引導下,就沒有電學應用領域的大發明家的出現。

  “說道現在大力發展電學的美國,我忍不住再次想到了貝爾先生和他的電話。現在大家都是在通過有線的方式在聯系,比如有線電話和有線電報。但是根據麥克斯韋教授先生的電擾動能產生電磁波的理論,我們是否能夠設想下,假如能有某種電路去發出電磁波,再由某種電路來接收,是否這將會是一種新的通信方式?”

  “啊!天呀!”一個年輕人看著喬伊失聲叫了出來。

  “請原諒,海因裡希的魯莽。”亥姆霍茲教授溺愛的看了一眼自己的學生,“喬伊你說的這個理論,海因裡希一直都研究,而且他已經有試驗成果,能證明麥克斯韋教授先生的這個理論是存在的。”

  “我可否請教下你的名字?”喬伊對那個年輕問道。

  “我叫海因裡希-魯道夫-赫茲,王子殿下,您剛才的想法絕對的是現象級的,給我打開了一扇窗戶,我很期待能跟您有機會探討更多的問題。”赫茲激動的說道。

  “天呀,我找的就是你!”喬伊心中狂喜道!“尊敬的赫茲先生,請叫我喬伊,另外,我能跟您擁抱下麽,我很高興我的胡思亂想能給您一點點幫助。”

  一番熱情的擁抱之後,在眾人期待的眼神中,喬伊繼續著自己的發言。

  “各位,我想繼續談下配電的話題。前幾天,我恰巧看了一本關於德國人海因裡希-丹尼爾-魯姆科爾夫的傳記,在其中提到的倫可夫燈中,用到了感應線圈去改變電壓,還詳細的描述了,魯姆科爾夫對於感應線圈的初級與次級線圈之間的隔離方法,同時通過對銅線塗漆來增強絕緣。”

  “如果我們能用這種辦法,去改變電壓用於輸配電,是不是可以呢?”同樣基於前世喬伊汽油發電機中變壓器線圈的理解,這也是喬伊扔出的關於配電方面的第一顆炸彈。

  “我又在想另一個問題,電是一種充滿危險的能量。在電的輸送和配送過程中,我們是不是需要一種“自動的開關”,這是一個比喻,我對它的設想是,讓它在電路中起到自動調節、安全保護、轉換電路的作用。比如說約瑟夫-亨利教授先生曾經的發明,繼電器?比如威廉姆-羅伯特-格羅夫的...”

  “交流變壓器?對吧喬伊。”基爾霍夫教授看著喬伊安靜的說道。

  “尊敬的基爾霍夫教授先生,是的。”喬伊剛才可是聽到亥姆霍茲教授介紹過這位德國電學大師。基爾霍夫教授點點頭,示意喬伊繼續。

  “格羅夫教授的交流變壓器卻有個缺陷,從麥克斯韋教授先生的數學方程式計算的結果來看,這種采用獨立的單邊線圈和開放式鐵芯的變壓器,無法單獨控制副邊電壓。我們可能需要另外一種截然相反的結構。”喬伊扔出了配電的第二顆炸彈。

  “最後就是送電,這也是我最苦惱的領域,情原諒我的直白,這個領域目前的我們的能力是零。坦率的說,基於我上面的設想,我們需要一種專門用於電力輸送的電線,還需要用於電機的漆包線,以及用於電話的通信線。但是據我所知,我們在這個方面完全是一片空白。同樣維多利亞皇儲妃基金願意在上述領域的科學家進行資助,希望德意志在這些方面能有所建樹。”

  喬伊抬頭看著這個德意志電與熱力學的頂尖圈子鴉雀無聲的樣子,突然又冒出一個新的想法,喬伊有點膽怯的說道,“對不起,其實我還有一點小想法想繼續。”

  亥姆霍茲教授面無表情的示意喬伊繼續。

  “還有的這點小想法,與基爾霍夫教授先生有關系。”喬伊向基爾霍夫教授鞠躬致意。

  “當電從發電廠送到每間工廠和每戶人家的時候,這才僅僅是開始。請大家想一想,接下來工廠將拋棄笨重的蒸汽設備,沒有了驅動蒸汽設備的煤煙,工廠將更加整潔。改用全新且更效率用電動機械設備之後,我們可以用馬達驅動吊機讓繁重的搬運工作更加輕松;我們可以用馬達驅動刀具,做出更有效率的車床;我們也可以將電焊機實用化,用來焊接更大面積的鋼板;有了電,電解鋁,電解銅將會有最基本的能源保證,甚至也可以拋棄煤炭去冶煉合金鋼鐵;電還能讓工人們用上電動工具,減輕工人們繁重的工作,讓工作不再是勞役而是一種快樂。”

  “合金鋼,王子殿下你提到了電在合金領域的運用,我一直從事合金領域研究,你這個觀點很有意思。”一個中年人插話道。

  “這位是來自美國的德國人後裔,約西亞-威拉德-吉布斯教授,他的專長就在金屬合金領域。”亥姆霍茲教授介紹道。

  “尊敬的吉布斯教授先生,您願意接受維多利亞皇儲妃基金會的讚助,在合金領域繼續探索嗎?”喬伊急切的問道。

  “喬伊, 你先把你的想法說完,等最後再談資助的問題。”亥姆霍茲教授摸了摸喬伊頭,試圖讓他回到正確的道路上。

  “實在不好意思,亥姆霍茲教授先生,還有吉布斯教授先生,我繼續。”喬伊清了清嗓子,繼續說道。

  “不僅僅在工廠,想想每家每戶都用上電時的情景,夜晚不再屬於黑暗,光明將驅散黑夜。德國將是一個今夜無眠的光之國。不單單如此,人們還能用上更多全新電器,比如用馬達驅動的洗衣機來解放婦女們的雙手;用壓縮機驅動的空調給人們帶來生活涼爽;通過電話,讓遙遠相愛的人們能夠聽到彼此心跳的聲音;甚至城市用上了電動車,道路上再也沒有那令人厭惡的馬糞!”

  當然喬伊也強忍著沒說出,那些超越這個時代的電器,但是有了電,那些不屬於這個時代的電器還遠麽?

  “當解決了電的問題之後,這個電的世界將需要大量的電器(電氣)設備來佔領。我堅信所有電器(電氣)的電路設計,都將遵循基爾霍夫教授先生的KVL與KCL兩大定律。期望基爾霍夫教授先生能為德意志不斷的培養出,關於電路設計的傑出人才。”

  “諸位尊敬的教授,以及各位先驅者,請相信我,我說的這都不是預言,我們的確將要進入一個光與電的帝國時代!”

  亥姆霍茲教授環視一圈自己的朋友和學生們,一番眼神交流之後。亥姆霍茲教授彎腰緊緊地握住喬伊的手,說道“喬伊,我要代表德意志電與電磁界的所有同仁,歡迎你來到電與磁的世界,你現在是我們的一員了!”
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