黑衣少年在我吃完飯后就尾隨我離開酒館,我急忙轉身問他:“你跟著在下有何意圖?”他立即說道:“雖然你我有一些意見分歧,但是我很欣賞你這個人,想跟著你護衛一下東島的百姓。你放心,我什么都肯學的,一定會是你的得力助手。”
“得力助手?真的假的……”
“不信的話,你可以給我個機會試試……”
“好的,那你明天一早就去科學局報到,到時候有東西要你學。”其他的事情都有專人負責,而我確實該想辦法利用科學技術提升東島的實力了,當然在具體利用科技改善生產力之前要培養一些科學技術人才。指望別人是不可能了,畢竟這個時代懂現代科學技術的人也只有我一個。
到了第二天一早,黑衣少年如期而至,身邊只剩下一個手下。
“另一個人去哪里呢?”
“我讓他帶著家書先回家了,畢竟這次過來并沒有通知家人。”
除了他們兩個,我讓小霜、黃太興、以及其他二十多個秀才坐在下面聽我上課,剛好湊滿三十個學生。
“以后每天下午,咱們就在這里學習。因為我們的時間不多了,所以煩請諸君認真聽講并記好筆記。你們三十人將會是我們東島第一批學習科學技術的人,對于學得很好的人我會委以重任。大家下課之后也可以相互討論,不明白的地方也可以在下次上課前找我詢問。大家作的筆記不好搞丟了,以后還得靠你們編成書籍,以便更多人學習科學技術。等到科學技術人才足夠多,我們就有可能利用科學技術讓我們強大起來。而且明年開始,我會設立小學堂、中學堂、大學堂,到時候還得靠諸君出力,逐步建立起我國的教育體系。”
之前就委托匠人按照我所說的方法制造了幾十箱白色粉筆,黑板用的是涂黑漆的樟樹木板。用傳統的方法制作的黃紙用來做筆記,同時用雞毛沾墨寫字,畢竟不是每個人的毛筆字都能寫得很小。
一開始我就在黑板上寫上了0到9這十個阿拉伯數字,并把對應的漢字寫在一旁,寫好后就對他們認真說道:“漢字的零到九雖然很美觀,但寫起來比較慢,不利于科學技術的傳播。從上到下,分別是零、一、二、三、四、五、六、七、八、九,希望你們先記下。小霜,你也先記下,如果有不懂的隨時問我哦!”
“公子,我也學過一些簡單的字,零到九除了零我都會寫。我還會寫十、百、千、萬,也會寫自己的名字。”
“那很好啊!”之后我講解了用阿拉伯數字構成任意大的正整數,雖然這些內容對于現代人來說很簡單,但是要讓這些古人明白也確實花了不少時間。之后又講解了二十六個英文字母的大小寫,這樣以后在寫公式的時候就會方便很多。他們當中有些人不理解為什么要學這些新奇古怪的東西,有些人覺得學點四書五經更好,其中學得最認真的三個人是那個黑衣少年、黃太興以及小霜。
下課后黑衣少年走到我身前,他眼神里充滿了新奇與喜悅,咧著嘴開心地和我說:“嗯,我叫趙椏,木字旁的椏。你說得很對,用你所謂的阿拉伯數字表示大的數時更加方便。比如三十六萬七千三百五十二,寫成漢字就是一大堆,而寫成阿拉伯數字就是367352。嗯嗯,從右往左分別是個位、十位、百位、千位、萬位等等,這還真是有趣啊!對了,我也要叫你主公嗎?”
“你叫我韓公子也行,畢竟小霜就是這樣叫我的。”
小霜和黃太興也走了過來,小霜顯然對英文字母更感興趣:“公子,你所說的英文字看起來好奇怪啊,有些怪漂亮的。”我輕輕點頭,鼓勵她道:“是啊,有些確實漂亮。”
“公子,晚上我照顧你的時候,能不能問你更多的問題啊!”
“可以。”
黃太興看著我有些興奮地說道:“主公,你所言的阿拉伯數字、雞毛筆、粉筆、黑板、英文字母都可以大大促進我們東島的教育效率,讓更多人學會一些簡單知識。”
“是啊,我也希望咱們華夏終有一天所有人會識字寫字、會算數、會基本的英文字母。”
“今天所學的東西雖然簡單,但是有助于我們提高社會運行的總體效率。當然,效率一詞你們可能還聽不懂,以后我會解釋。”
“主公,我會把每天所學加以整理,然后再編成書籍加以刊印問世。也會找人向民眾逐步普及阿拉伯數字和英文字母,當然也會在小學堂上找人教授這些內容。”
“我正有此意,那你好好去辦。明天把李儒棟也叫過來,畢竟作為教育部主事,總不能不學習。”
雖然這些古人從沒有學過任何現代科學技術,但他們的學習能力、思考能力并不比現代人差,其中有些人甚至比現在大多數學生都要強。
黃太興等人離開之后,科學局里面只剩下我、小霜、趙椏和他的下人王襄。王襄還是不愛說話,之前上課的時候他只是不停地低著頭寫筆記,也不知道他有沒有聽懂。
“韓公子,我也有很多問題想在晚上問你,我能……我能在貴府住下嗎?”
“也行,不過我住的地方一般般,你不要嫌棄就行。”說完之后我帶著他們回到新宮,雖說是宮殿,但基本都是木制房子,做工也十分粗糙簡略。
吃完晚飯之后,我便在書房等候他們向我詢問問題。
小霜第一個發問,“公子,你今天用來寫字的粉筆是如何制造的啊?”
我略略笑道:“這個粉筆啊,要制作起來并不難。收集大量的石膏,也就是點豆腐時用到的石膏,把它研磨成粉,加水和適當的泥土,然后做出圓條狀,風干之后就是粉筆了。為了以后咱們東島可以用粉筆進行大規模教學,我已經讓工部專門找人生產粉筆和黑板,以備他日所需。”
小霜她們聽后都感到十分神奇,不由夸贊我起來。趙椏想了一會,然后嘟著小嘴向我問道:“韓公子,阿拉伯數字可以簡化數字的書寫,那英文字母又有什么作用呢?”
“科學技術當中需要寫很多公式,而公式當中就需要寫英文字母或者希臘字母。而希臘字母現在不需要掌握,等到以后遇到的時候再學習。”
“哦哦,這樣啊!”
“王襄,你有這么問題嗎?”
“韓公子,我……我……”
“你有什么問題就直接問,不用忌諱什么。”
“韓公子,你所教授的內容真的能幫助我們抵御蒙古入侵嗎?”
“一時半會,那些內容并不能幫助我們抵御蒙古入侵。但時間長了之后,科學技術體系建立之后,我們就能夠利用科學技術改造我們所處的這個世界。到時候別說抵御蒙古入侵,就算是飛天潛海也不是難事。”
“那我們還有那么長的準備時間嗎?”
“那就看你們的學習能力了!同時我會抽時間設計火炮和蒸汽機,如果試驗成功就算等不到科學體系建立,我們也有很大把握擊退蒙古入侵。”
“學習能力?”
“是的,如果你們學習能力很強,那我們需要準備的時間就會更短。當然,我相信你們,正如你們相信我一樣。”
“你覺得建立起科學技術體系最快需要幾年?”趙椏問了這個現實問題。
“我培養好你們,最快最快也需要兩三年時間。你們再去培養別人,最快也需要兩三年時間。但是這個時間不是依次的,而是從明年開始。你們就得去培養別人,形成一個同步培養,那樣就能在最短時間內培養出一支科學技術人才隊伍。并非學完所有理論之后才去改造世界,等到一兩年之后你們完全可以邊學理論邊去改造世界。”
“什么是改造世界?”
“就是利用你們所學,去改進我們的農業、工業生產和管理技術,去制造新武器、新機器,把科學技術轉化為強大的物質力量。當然,說得容易做起來難,所以你們很重要,也希望你們好好學習,這將是你們拯救華夏最好的方式。”
他們三個都點頭答應,尤其王襄眼睛里充滿堅毅。過了一會,趙椏笑著對我說道:“韓公子,我到今天才真正明白,人外有人、天外有天。那些理學大師講起道理來頭頭是道,但無法做到改造世界。我覺得,你的想法是對的,都是對的!”
“哈哈,那大家早點休息吧,我倒是真有些累了!”
“早點休息,那我倆走了。”
小霜照顧我睡下之后她也在旁邊的小床上緩緩睡下,而我也做了一個夢,夢見東島出現了第一架飛機,人們歡呼雀躍,人們振臂高呼。
時間一天天過去,盛夏慢慢變成了初秋,新城也越來越熱鬧。華夏艦隊總算有了第一艘戰艦,雖然船不大,但也算是個好的開始。更開心的事情就是有人在新城以南八十里找到了東島第一個鐵礦。有了鐵礦,就能土法煉鋼,當然碳、鐵比例要經過多次嘗試才能找到最佳比例。忙碌了一個多月,鐵礦場正式開工,而我也利用晚上的一些時間在制造局測試成鋼的最佳碳、鐵比例。碳的比例過高,那就是生鐵,生鐵韌性不夠。如何減少碳的比例呢?碳和氧氣燃燒會變成二氧化碳氣體,可是我們沒有氧氣。哦,空氣中就有氧氣,如果在鐵水中吹入空氣或許能降低碳的比例,從而使鐵變成鋼。那如何在鐵水中吹入空氣,或者在高爐中吹入空氣呢?首先需要鼓風機,這個不難辦,用水力或人力帶動的鼓風機即可。關鍵空氣吹入后,還不能使鐵大量氧化。不使鐵大量氧化,那……那用酸性耐火墻體,然后從爐底風眼吹入空氣……可問題又來了,如何避免鐵水從風眼漏出呢?看來要認真思考高爐的內部設計。
在下午上課的時候,我就把這個問題提了出來,然后囑托他們課后進行認真思考。當然,主要思路我已經想到,就是風眼的問題該如何解決。我也沒有指望他們能夠想通這個問題,晚上一個人待在書房繼續苦苦思索。要是鋼的問題不解決,就難以做出真正高質量的鐵甲艦和機器出來。
就在我一籌莫展的時候,王襄來到書房,手上拿著一份他親自手繪的圖紙,看著我認真說道:“韓公子,我不懂什么是酸性墻體,也不懂煉鋼是什么,但我覺得吹風進去的話,或許能夠利用茶壺的原理。茶壺里面的水始終和壺嘴里面水一樣高,也就是壺嘴里面的水并不會自行流出壺嘴,這個時候我們把鼓風機放在壺嘴處,壺嘴和壺底相連,就能保證水不漏出且能向里面吹氣了。”
“U型管……哎呀,我咋沒有想到……王襄,你很棒,你幫我解決了一個重要技術問題。我覺得讓你服侍趙公子真是太委屈你了,要不你和我一起設計和制造煉鋼高爐吧!”
“小人也是信口胡說的,我可不敢不服侍我家公子……”
“這樣吧,我和你家公子商量一下,讓你倆都來幫我設計和制造煉鋼高爐。”
“謝謝韓公子,我以后會更加努力學習。”
王襄離開之后,我心里激動不已。一個技術問題的解決關鍵在于工程師能不能最快利用基礎理論想到解決問題的關鍵所在,一旦想通關鍵所在就能利用基礎理論改進技術。當然,任何技術都有不足之處,不過這個可以在日后逐步改進。一想到煉鋼之路又近了很多,我不免偷樂起來。一旁的小霜有些不開心,她看著我咬著唇認真地告訴我:“公子,我以后一定多學習、多思考,在你有問題的時候就幫你想辦法……王襄,他只是僥幸。”
“小霜,你很好啊,不用和王襄比較的。每個人都有自己的長處和短處,發揮好自己的長處就行。”我這樣的話語顯然不能讓小霜內心平靜起來,畢竟她看到我愁眉苦思了好幾個小時,而她又幫不了我什么。
第二天上課的時候,我特意夸獎了王襄,并給所有人講起了大氣壓和U型管的基本原理。講完之后繼續講解昨天已初步說明的一元一次方程,雖然有些人努力在聽,可依舊不太理解為什么要用字母x表示未知數。聽到他們的疑惑,我也笑著回復道:“用字母表示數的時候,可以用任何字母,但是為了規范統一,常常用x、y、z表示未知數,或在字母右下方標上數字以區分不同的未知數。”
“哦,那懂了……”
“是否《九章算術》當中的雞兔同籠問題可以用一元一次方程求解,而無需背口訣?”
我還沒有回答趙椏的問題,小霜就噘著嘴說道:“是的,不光是雞兔同籠問題,其他的簡單算術問題也能用一元一次方程求解。公子,我覺得你的講法比那些算書、算經的講法好太多了,讀那些書看那么多字,結果列個方程就可以輕松求解。”
“話也不能這么說,那些算經也是很偉大的,只是跟不上科學技術的迅猛發展而已。小霜,看來你提前做了很多功課,你很優秀哦!”
我的表揚讓小霜臉上樂開了花,她也用自己的勤奮努力讓自己會識會寫很多漢字。趙椏有些吃醋,但是自己似乎學這些都有些吃力,何況進行深入思考呢?
“臣昨天回家之后認真思考了一元一次方程,并開始思考多元一次方程和一元多次方程。二元一次方程應該有無窮多個解,而一元二次方程似乎難以求解,只能找一些數不斷嘗試。”黃太興眼里充滿激情,他繼續補充道:“雖然微臣所思可能是錯的,但那種思考真的讓我很開心。主公所講的煉鋼高爐,我覺得可以一試。”
“嗯,當然要試,鋼是我們戰勝蒙古敵人的秘密武器。說回你說的問題吧,單個二元一次方程當然有無窮多個解,但是兩個二元一次方程放在一起構成一個方程組呢?希望大家課后好好思考一下,如果明天答對了我也會好好表揚的。再說一元二次方程,看似難于求解,但我們可以退而求其次,先想到一個解決平方式的一般方法。比如你們可以考慮兩個數相加、相減的平方,然后再去探索一元二次方程,到時候你們自然能夠得到一元二次方程的求解公式。如果進一步推廣呢?三個數、四個數、乃至n個數相加,它的平方又會是什么呢?兩個數相加的平方有了,那三次方、四次方、乃至n次方又會是什么呢?希望未來幾天,你們可以通過自己的思考得到正確的答案。當然,哪怕想不出來,這樣的思考也是有益的,因為鍛煉了自己的思維。等到基本的代數、幾何講完之后,我就會增講物理、化學、生物等科學學科。學習時間確實有限,那就請你們多加思考,成為東島第一批科學技術專業人才。”
當天晚上,趙椏就拉著王襄來到我的書房。我在設計煉鋼高爐的圖紙,他們三人在一起討論我今天留下的問題。圖紙初步畫好之后,我就走到他們三人跟前,笑著問道:“幾位好學生思索良久,可有那些問題的答案。”
他們三人輕輕點頭,看來已經成竹在胸。首先是趙椏,他得意地笑著對我說:“兩個方程的二元一次方程組,本質上可以轉化為一個一元一次方程。只需要通過第一個方程將其中一個未知數寫成另一個未知數四則運算的形式帶入到第二個方程,就能先后求出那兩個未知數。韓公子,我所言非虛吧!”
“哈哈,你說的倒也對,值得夸贊。不過考慮得不算周全。比如第一個方程是x+y=3,第二個方程是2x+2y=7,請問x和y會是什么數?如果第二個方程變成2x+2y=6呢?此時又是什么情況?你繼續思考一下吧!”趙椏有些不開心,但聽到我夸贊他心里也有些喜悅,然后迅速思考我提出的新問題。
接著是小霜回復我,而她早已守住得意,微笑地和我說:“公子,我想了兩個數相加減的平方,然后利用這個平方公式可以得到一元二次方程的求解公式。但是這里似乎有一個困難,那就是根號下可能會出現負數,那樣的話咋開根號呢?”
我聽后很是開心,看來小霜真的認真地考慮了一元二次方程,于是我表揚她道:“小霜,你真是了不起!我們之前說了實數,也討論過負數開根號在實數范圍內沒有意義。那我們可以大膽一些,規定負數開根號是一種新類型的數,你可以好好想想如何規定才是最自然的。”
“好的,我會好好思考,想不出來今晚就不睡覺。”
“哈哈,我陪你們。王襄,你呢?”
“我覺得你所說的兩個數相加的n次方,或者n個數相加的平方問題,都可以從n比較小的情形開始考慮,然后把n逐步擴大,就能總結出規律,這些都不難算作難題。”說完她把她的公式遞給我看,并在兩個數相加平方的公式下畫出了以后的楊輝三角。
“你知道楊輝三角?”
“不知道,沒聽說過。”
“王襄,那你還有別的思考嗎?”
王襄輕輕點頭,看著我認真說道:“總結規律的方法并不是嚴格論證,但我想到可以把磚頭一塊接著一塊地排起來。如果第一塊磚頭倒下了,如果前一塊磚頭的倒下都能導致后一塊磚頭倒下,那我就可以推測所有的磚頭都應該倒下了。韓公子,這是否是一種嚴格論證的方法呢?”
“你所說的想法,其實就是數學歸納法,沒想到你自己能夠領悟出來。”我越發覺得王襄是個人才,起碼他看起來比別的學生要強很多。
“這是一種嚴格論證方法,但它為什么嚴格要等到以后我才好解釋給你聽。因為要解釋這個問題還需要學習更多的知識,暫時你就默認這種方法沒問題就行。”
天色已深,正當我打算向小霜、趙椏透露答案時,她倆都從認真地思索當中走了出來,臉上露出歡快的笑容。
“公子,我搞明白了……只需要用一個特殊記號表示根號下負一,那樣負數開根號就都能表示了。”
“很棒,值得夸獎。”
“韓公子,我也想明白了。二元一次方程組解的情況有三種,第一種情況是唯一解,可以用我之前的方法加以解決。第二種情況是無窮多個解,兩個方程的系數和常數會成倍數關系。第三種情況是無解,系數成倍數關系而常數不成相同的倍數關系。”
“很厲害,你現在越來越聰明了!趙公子,過段時間你就體會到這些理論的巨大威力。當然,以后也希望你能在東島效力,幫助我們抵御蒙古人。”
“嗯嗯,我會的。我還想學更多,我心中在解決一個疑問的時候會冒出更多的疑問,解決疑問的時候也會有一種不可言說的快感,這……這就是科學技術的魅力吧!”
“是吧!但是它最大的魅力不是個人精神的愉悅,而是能夠真正地改造世界。”