第47章 摧毀「熱質說」

  熱和功都是能量，都採用能量的量綱。

  這是常識，但是，是羅夏作為工科狗的常識，不是現在異世界的主流看法！

  遠古時期，施法者、鍊金術士們就發現物質可以被不斷分割成很小的微粒。通過觀察星體、沙塵和蒸汽，舊帝國時代前的奧法大師留基波就下過論斷：元素和以太有最微小的單位，它們在太空和帷幕後的世界漂流、激起漩渦，匯聚成萬物和魔法。

  「原初之神用祂的偉大神力粘合微小的元素，創造萬物。如同我們用水和著細膩的土粒塑成陶器。」

  於是元素、或者說物質的最小單位被命名為元素子。舊帝國和新時代更替後，經過閃族人的翻譯、再傳回主大陸時元素子訛變為「原子」。

  能發現原子，這很好，但是施法者，尤其是其中的鍊金術士的俺尋思之病有點嚴重，覺得既然實物是微粒，那其他東西就是小到摸不著的微粒。

  以太是微粒，羅夏沒搞明白暫不評價；光是微粒，羅夏能給半對；至於有微粒叫燃素叫熱素今天我就要推翻「熱質說」！羅夏表面對著卡諾笑嘻嘻說自己會再修改，轉頭惡狠狠地開始構思「熱動當量」實驗。

  假設熱是一種叫「熱素」的微粒，原世界的現代人或許會不理解，但這一假說確實容易類比、能描述一些熱量傳遞的現象。

  比如可以想像溫度是衡量「熱素」多少的量，或是度量「熱素」儲存在物體內的勢差，那麼「高溫物體傳熱給低溫物體」就能被非常形象地比作水從高處溢出往低處流動。

  搭配重量級選手燃素說簡直是珠聯璧合：熱素積累到一定程度會激活燃素，燃素在燃燒過程中不斷劣化成熱素釋放。

  但是也有解釋不了的現象。

  有一位堅信熱質說的鍊金術士住在大陸北方的冰天雪地里。他有矮人、極地精靈兩位好友，還有一位學徒。

  首先學徒拿來兩個一樣的大銅鍋，一個裝油一個裝水，然後取來同樣重量的冰泡進油和水裡，冰完全融化後學徒測溫度發現：

  「老師，為什麼油和水失去了一樣多的熱素，降低的溫度不一樣呢？」

  「不同的物質接受或失去熱素的能力也不同，一定是環境中的熱素補充了溫度更低的鍋里液體的熱素，讓冰都融化了。」

  然後他的極地精靈朋友問他，為什麼搓手會熱，他回答說你無意識在搓手的過程中激發了魔法，讓以太轉化成了熱素。

  精靈讓他用法師之手抓住一塊冰摩擦另一塊冰，聲稱冰也會融化。「難道冰塊會魔法嗎？」鍊金術士讓精靈別再戲弄自己了。

  最後矮人好友來信，他在製造炮管的過程中，把鐵柱泡在水裡鑽炮膛，鑽了兩個半小時水竟然沸騰了，讓他很疑惑：難道熱素是一種礦能被鑽出來？術士回復他：金屬柱里有熱素，並且在產生鐵屑的過程中有熱素被釋放出來。

  接著矮人又來信：如果熱素均勻分布在物體裡，用尖鑽頭鑽，水升溫少鐵屑多，用鈍鑽頭鑽，水升溫多而鐵屑少，是不是矛盾了？

  羅夏講了這樣一位生活在極地的鍊金術士的故事。

  「然後呢？」帕斯卡打著哈欠，用麵包蘸走碗底最後的奶油蘑菇湯。

  「然後他氣急敗壞，向帝國當局舉報矮人私造重型火器。」說完羅夏割下一塊鴨肉送入嘴裡。「吃完後一起去一趟鍊金部吧。對了，卡諾老師讓你把他辦公室里的利口酒帶到田園大道那邊的研究室。」

  「你也去？還要做新實驗？」

  「別緊張，這次有鍊金部的人幫忙。」

  鍊金部一樓，斯諾法師已經到了，還有幾位老哥也在場，庫房整理出來的空間內擺著兩台裝置。它們都有玻璃水缸，盛著相同質量的水。

  一台裝置水裡插著螺旋槳葉，連杆被繩子纏繞幾圈，一頭繫著大砝碼。顯然砝碼放下，在下墜的過程中就會帶動螺旋槳葉攪拌。

  另一台則是砝碼下墜，會帶動一台鍊金部能的找到最小的轉子發電機，電路的一部分纏繞成彈簧泡在水裡。

  斯諾一臉肉疼：「羅夏法師，這不是破壞性試驗吧？伱要的電阻絲可是鐵鋁合金！」沒有電解鋁的世界裡，鍊金部甚至嘗試過開發法術提煉鋁的方法——這灰不溜秋的玩意價格比黃金還高一丟丟。

  「放心，不是。機械部分潤滑過了嗎？我希望摩擦越小越好。」羅夏檢查試驗裝置：「兩邊的砝碼都要齊平在同一高度，這個高度要記錄下來。現在室溫多少度？和水溫一致」

  最後，分別放下兩台裝置的砝碼，一號裝置的槳葉轉動，二號裝置轉子轉動。

  砝碼墜地，「快記錄水的溫度讀數。」

  「然後呢？一組實驗就結束了？」帕斯卡有點懵了，這麼簡單？和他參與的實驗不一樣啊。

  「是的。」簡潔的實驗和天才的洞見，得到的就是偉大的結論啊這可是焦耳大神的手筆。

  斯諾接過老哥記下的數據：「相差無幾！羅夏法師！水真的升溫並且溫度一致！」

  羅夏點點頭：「如果能完全排除導線電阻和摩擦力應當是完全一樣。不過我們的溫度計也做不到精確測出差異就是。」

  帕斯卡還是沒有明白意圖：「你想通過這些實驗說明什麼？」

  「羅夏法師設計的實驗裡，在開始前所有的物品溫度都是一樣的。按理說不應該有熱素的轉移。但是釋放砝碼後動能卻使得水升溫了！兩台不同的裝置傳遞動能，並且沒有以太介入就能使水升高相同的溫度」

  「說明熱和功能夠轉換。」羅夏接過話頭：「如果把熱看作熱素，這很難解釋，我們的裝置可沒有魔法迴路。但如果把熱看作一種能量，傳導到物質內使得微粒發生微小運動，我們就能在一號裝置直觀地看到：宏觀的運動轉化為物質內微小運動，其結果就是升溫。」

  熱並非一種物質，而是微觀粒子的一種運動現象，可以和宏觀的機械運動等價轉換。「熱質說」能解釋的現象我能解釋，「熱質說」不能解釋的現象我也能解釋，這，就是「熱動說」！

  他又走到有發電機的裝置前：「二號裝置則向我們證明，宏觀運動的動能、電能和熱也能轉化。如果把兩台裝置墊高，增大砝碼下墜距離，我們應該還能看到水升高更高的溫度，並在砝碼質量、下墜高度和水的質量已知情況下計算出溫度和動能的關係。」

  於是多組實驗開始，得到的一連串數據，很容易就看出，砝碼下墜高度和溫升呈正比關係。

  「你是對的羅夏法師，熱和功可以被同樣的單位衡量！我沒理由再不相信您的能量守恆和等價理論了！」

  「還有電能，斯諾先生。」

  據作者淺薄的科學史所知，和異世界不同，我們的世界裡熱質說在18世紀唯物質論興起後才被廣泛接受，在此之前17世紀和在「熱動當量」實驗後都是熱動說主導。卡諾、拉瓦錫和拉普拉斯都是熱質說的擁躉。

  (本章完)