第395章 基礎科學公式標準化

三酸兩鹼的研發工作雖然取得了一定的進展,但始終不能進入批量生產環節,只能在實驗室裡小規模以土法制取。

而且即便實驗室裡研發出來了,後續研發工作似乎又出現了斷口。三酸兩鹼製造出來了,能幹什麼?

除了火棉的出現,其他酸鹼彷彿毫無大用。

爲此,張某人真是刮腦搜腸地回憶後世的化學知識,只恨書到用時方恨少,高中漂亮的化學未婚女老師沒跟着穿越過來。

他記得硝酸是HNO3,硫酸是H2SO4,鹽酸是HCI,燒鹼是氫氧化鈉NAOH,純鹼是碳酸鈉NA2CO3,所以在沒有辦法的情況下,他只能自己搗鼓化學方程式了。

笨人也有笨方法,最簡單莫過於分子化學式的拆解與重新組合。

就比如硝酸和氫氧化鈉反應,HNO3可以拆分成H + NO3 分子,而NAOH可以拆分成NA和HO氫氧分子,按照分子間的反應,應該會溶解成硝酸鈉和水。

至於硝酸鈉又能做什麼?抱歉,張某人是真的沒想起來,反正將來肯定有用就是了,先擱置這個玩意。

通過實驗室的實驗,也證明了笨方法是可行的,兩種物質反應會出現放熱現象,雖然反應後剩下的物質沒法驗證是什麼,但不妨礙先定爲硝酸鈉。

那這就玩頭多了。

於是硫酸和燒鹼反應,按道理應該產生硫酸鈉和水。至於硫酸鈉能幹嘛,抱歉,他依舊忘記了。

還有鹽酸和燒鹼碳酸鈉反應,可生成氯化鈉,這個他倒是知道。食鹽嘛,瞧瞧,這不就是一項偉大的化學發明麼,雖然成本有點高。

知識這玩意也會讓人上癮,你要是處在知識的海洋中或許還不自知,但你若是親手一層層地解開那些神秘的面紗,知識就如一個個美貌仙女般在面紗之後吸引着你往前摸索,深入探索,直至得到她回饋的寶貴源泉。

除了化學,張林也鬥志盎然地把手伸進了物理的奧秘之中,針對蒸汽機停滯不前的研發問題,他首先就要解決精密加工問題。

要解決精密加工,除了機牀,還得優先完善和規劃測量單位。

現在市面上用的單位太雜亂了,又是步,又是丈,又是鬥、石的,張林來到北宋五年半了,很多時候還要在紙上算一下才能做事,實在是不方便。

而且古代測量單位太粗略,一丈三米換算下來很不整,所以不是張林崇洋媚外,是的的確確覺得米、克、千克、噸這些概念比較簡單明朗。

以前的他管不着,不過新生代孩童的教學必須從基礎抓起,爲了方便以後科學的進步。

他穿越來的裝備中有一支圓珠筆,圓珠筆的背面掛耳上是一個釐米的刻印圖案,還夾雜着一段廠家的育教廣告。

張林真是感謝這個廠家八輩子了,先把圓珠筆上的一釐米刻度截取下來,然後對比這時代的一寸。

真是特麼不比不知道,一比嚇一跳。沒想到市面上的一寸居然是不同的,南方一寸普遍是3.06-3.08釐米之間,而北地卻是3.16-3.18之間。

這特麼就尷尬了,以哪個爲標準?

然而張某人最終還是以南方爲標準,畢竟南地是他的發家致富地,很多東西都是現成的,百姓們也習慣了變法,接受能力比較強。

於是千米、米、分米、釐米、毫米、絲米、忽米這些單位正式出爐,把“斤有所短、尺有所長”的破規矩徹底改掉。

接着便是規範斤這個概念。

張林穿越來時,是帶着山地自行車的,自行車前槓上的水壺便有毫升的單位,按照後世的500毫升水爲500克,那這個問題就不難解決了。

當然,水不是用隨便河裡或者井水,而是用玻璃片收集水蒸氣。

結果也讓他大吃一驚,他雖然知道宋斤比後世的斤要重,卻也沒想到宋斤居然足有640克上下(多次測量對比後取平均值),按照宋斤換算十六兩,一兩便只有40克。

發現這個差距時,他似乎想到了什麼,臉上猛然一頓,愣神了好久纔回過神來,長吁一口氣。

當初制定新貨幣時,是按照米價來定標準的,包括銀幣和金幣所使用的“含金含銀量錢重比例”,沒有按照一斤十六兩這個概念來兌比,否則要出事,把他驚出一身冷汗。

新貨幣要是出了如此大的差錯,對眼下的政權公信力,可不比一次軍事戰爭上的慘敗造成的傷害小。沒了公信力,老百姓就不信你的政府,不但政局不穩,以後想頒佈什麼新法都難以落實。

在短暫的後怕之後,噸、千克、公斤、市斤、毫克、微克這些單位連帶着立方千米、升(立方米)、立方分米(一千毫升)、毫升等單位也出爐了。

爲了驗證自己是不是犯了錯誤,張某人做了一立方分米(一千毫升)蒸汽水的實驗,經過對比稱重後,果然是1000毫升的蒸汽水,儘管有誤差,但誤差不大。

由此,他解決了數學測量和測重單位的統一,以及測量單位向容積(體積)單位的換算比例。尤其是後者,可以說是前無古人後無來者,對眼下的科學研發有重大意義。

測量單位和容積體積的單位換算比例確定後,可以進一步研發的物理和化學、數學項目就多了,如同打開了一片新世界。既可以進行各種物質的密度測驗(用容積排水法),又可以用於現下的造船工業(實重排水量標準制定)。

各種物質密度測驗更是意義重大,只要隨着研發制定標準,就可以用以檢驗物質中是否存在雜質,而且是可以用字面數學計算出來的!這一點尤爲關鍵,可以說是解決了軍器監的大麻煩。

更進一步的研發,就是張林很早以前就記錄在本子上(記憶備忘錄,SSS級保密)的浮力等等的計算公式,後世只要上過高中的學生隨口就能報出來:F=ρgv(兒服等於肉雞味)、P=F/s=ρ gh(屁等於肉雞兒去,液體內部壓強公式)

F是浮力,ρ(音譯肉)液體密度(千克/立方米),g=9.8*/千克,V是體積立方米。

其中g=*/千克這個單位他一開始沒想起來是啥,不過隨着對單位的思考和統一,他彷彿開竅了般,先是聯想到了力的單位爲N(牛),那g就順利地推算出了單位爲N/千克,也就是單位質量下的重力值。

密度計算公式和浮力計算公式、壓強計算公式的出爐,標誌着造船工業的一個劃時代標杆,表示張某人的“鐵甲戰艦”項目可以提上研發日程了。

張某人陷入瘋狂不可自拔,趁着記憶大復甦,一鼓作氣地把V=S/T (速度等於路程除以時間)、ρ=M/V(密度等於質量除以體積)、a=(V2-V1)/t (加速度),平均加速度、G=mg(物體重力=物理質量乘以單位質量下的重力比值)、F=u*Fn(摩擦力=摩擦因子乘以重力)、F=ma(動力公式)、拋物線計算公式儘可能地記錄並推算出來……

不要小看這些後世常規的基礎公式,比如有了力學基礎計算公式,軍器監匠人們便能計算出鐵丸的重力,通過對比試驗得出單位千克內火藥的爆炸推動力(隨意假設一個摩擦因子形成一次方程計算公式),可以反推出黑火藥的進一步最佳配比(以前都是大藥量比較,誤差大)。

再如以標準口徑比如2.0口徑火炮,裝填一千克黑火藥絲包,試驗轟擊出一顆5千克鐵丸,通過F=ma,通過ma可以計算出一千克黑火藥爆炸式產生的動能。a(加速度),可以通過公式(V2-V1)/t 得到,而V2和V1可以通過S/t(距離除以時間)得到……至於距離和時間,這東西可以通過人工採集方法獲得,雖然會有一定誤差,但採用多次試驗法採取平均值可以有效地減少誤差。

說到這裡,就很有必要把時間這個單位也進行變革了,畢竟這時代大家都是時辰、刻、一炷香、一盞茶、一息什麼亂七八糟的來計量,實在是不科學。

而後世的小時、分、秒則完全可以通過古代的日晷、圭表、刻漏、沙漏、水鍾等通過換算獲得。

張林知道這些東西足以引發更大一次的時代變革,他一邊組織比較年輕的工匠們學習,一邊把這些資料設爲最高機密,準備全部放在夷州島上進行研究。

等完成大一統的戰略目標,他便要把夷州島上的機密研究所搬到皇宮附近甚至皇宮裡才放心,這些研究人員他絕對是要當親兒子一樣防護的。

沒錯,比親兒子還親。

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