一旁的学生们听得如痴如醉,眼中满是对知识的渴望和对前辈们的敬仰。
钟拉第脸上浮现出欣慰的笑容,接着说道:“后来,我的一名极为出色的学生安培,在课堂上进行实验时,意外地发现了一个重大现象 —— 电流竟然能够偏转指南针的方向。这一发现意义非凡,它清晰地演示出电流周围会神奇地生成磁场,也就是我们现在所说的电流的磁效应。安培对于这一现象进行了精准的定量描述,给出了着名的安培力定律与安培定律。他的研究成果宛如一座桥梁,成功地将电与磁这两种看似独立的现象紧密地连结在一起,从此,我们将其共称为‘电磁现象’。”
朱慈烺听得频频点头,对这些科研成果表示赞赏。
钟拉第又说道:“再后来,我的另外一名学生韦弗拉,同样在做实验的时候,有了惊人的发现 —— 电磁感应,即磁场的变化竟然可以奇妙地生成电场。他凭借着卓越的智慧,将电磁学加以系统整合,提出了意义深远的电磁方程组,并且成功推导出电磁波方程。令人惊叹的是,由于他计算出来的电磁波速度与实际测量到的光速恰好相等,于是他大胆地做出预测 —— 光波就是电磁波。至此,我们对于电的理论研究,逐渐演变发展出了如今的电磁学。”
朱慈烺饶有兴致地听着,心中不禁感慨这些科研人员的智慧与毅力。
钟拉第略带遗憾地说道:“如今,在电磁学的应用方面,我们已经成功发明了电灯。然而,这电灯所用的丝,寿命实在不长,仅仅只有几百个小时,如此短的寿命,实在难以满足民用需求啊。”
朱慈烺听闻,脑海中瞬间回想起上一世的历史。在那个世界里,爱迪生巧妙地把灯泡做成了真空,并且独具慧眼地选用了碳化竹丝,这碳化竹丝取自日本京都的竹子,其熔点高达 2800c,成功将灯泡寿命延长至 1200 小时。不仅如此,爱迪生还极具创造力地设计了并联电路、保险丝、电压调节器等一系列配套供电系统。1882 年 9 月 4 日,纽约珍珠街电站为 59 户家庭成功供电,这一历史性的时刻,标志着电灯商业化的正式开端。后来,匈牙利发明家森吉?佐尔坦与弗兰克?哈南曼又实现了重大突破,他们采用钨粉压制烧结成灯丝,要知道,钨的熔点(3422c)远远超过碳丝,发光效率大幅提升至 10 流明 \/ 瓦,灯泡寿命更是达到了 2000 小时。到了 1913 年,美国通用电气公司(GE)更进一步,将钨丝拉制成螺旋状,从而进一步提高了热效率,为现代白炽灯奠定了坚实基础。
朱慈烺环顾了一下眼前的实验室,敏锐地察觉到他们当前的研究方向似乎有些偏差,所选用的材料也不尽如人意。他微微皱眉,目光坚定地看向钟拉第,说道:“朕来画一张图,你们仔细瞧瞧。” 说罢,朱慈烺拿起纸笔,胸有成竹地画下了电路图,同时详细地标注了所需材料。
钟拉第赶忙接过图,瞪大了眼睛仔细端详,越看越惊叹,心中不禁涌起对朱慈烺的无限钦佩之情,脱口而出:“陛下,您可真是神人啊!如此精妙的设计,如此独到的见解,实在是让微臣等望尘莫及。微臣马上让手下按照您画的图,全力投入电灯的研发改进工作。”
五天后,朱慈烺怀着满心期待,再次来到了北京大学的实验室。院士钟拉第远远瞧见朱慈烺,立刻满脸喜色地迎上前去,激动地说道:“陛下,真是托您的福啊!根据您画的图,我们竟然真的成功制造出一个电灯了。您猜怎么着?这个电灯已经持续亮了整整一天了,灯丝都丝毫没有烧断的迹象。照这样看来,要不了几天,咱们大明的百姓就能用上这明亮的电灯啦!”
朱慈烺听闻,脸上绽放出欣慰的笑容,快步走进实验室。他看着那散发着柔和光芒的电灯,眼中满是赞许,不禁夸赞道:“好,不错!这成果着实令人欣喜。既然如此,马上将其商业化吧。朕名下的皇家集团公司,会大力投钱支持你们。一定要让这造福百姓的电灯,尽快走进千家万户。”
钟拉第激动得几乎热泪盈眶,连忙跪地谢恩:“陛下如此厚爱科研,实乃我大明之幸,天下百姓之福啊!微臣定当不负陛下期望,全力推动电灯商业化进程。”
朱慈烺兴致勃勃地继续询问:“钟院士,电话呢?朕记得三年前就已经立项研究了,如今进展究竟如何呀?”
钟拉第听闻,脸上不禁浮现出一丝苦色,无奈地说道:“陛下,电话目前还没到商用阶段呢,仍在实验室内艰难探索。”
朱慈烺微微皱眉,目光中透露出关切与期待,说道:“具体说一说,现在研究到什么程度了?”
钟拉第赶忙整理了一下思绪,说道:“陛下,起初我们发明了‘传声筒’,通过金属管来传输声波,虽说距离能达到 200 米,但也仅仅只能传递一些简单的声响,离我们期望的清晰传声还相差甚远。后来,我们有个极为聪慧的学生提出了‘电声转换’的原理,他设想‘若使电流强度按声音振动变化,远处的听筒便可还原声音’。这一设想极具前瞻性,为电话的研发奠定了重要的理论基础。只是可惜啊,到现在这一设想还未能成功转化为实物。”
钟拉第顿了顿,接着说道:“后来,我的学生韦弗拉发现了电磁感应现象,证明了变化的磁场可产生电流,这又为电信号传输提供了有力的理论支持。然而,尽管有了这些理论基础,我们在实际研发过程中,还是遇到了诸多难题,至今无法突破,距离商用依旧有很大的差距。不过,值得一提的是,我们倒是发明了电报,通过电来发送文字信息。”