法师？法术工程师！ - 第47章 摧毁“热质说”

    第47章 摧毁“热质说”
    热和功都是能量，都采用能量的量纲。
    这是常识，但是，是罗夏作为工科狗的常识，不是现在异世界的主流看法！
    远古时期，施法者、炼金术士们就发现物质可以被不断分割成很小的微粒。通过观察星体、沙尘和蒸汽，旧帝国时代前的奥法大师留基波就下过论断：元素和以太有最微小的单位，它们在太空和帷幕后的世界漂流、激起漩涡，汇聚成万物和魔法。
    “原初之神用祂的伟大神力粘合微小的元素，创造万物。如同我们用水和着细腻的土粒塑成陶器。”
    于是元素、或者说物质的最小单位被命名为元素子。旧帝国和新时代更替后，经过闪族人的翻译、再传回主大陆时元素子讹变为“原子”。
    能发现原子，这很好，但是施法者，尤其是其中的炼金术士的俺寻思之病有点严重，觉得既然实物是微粒，那其他东西就是小到摸不着的微粒。
    以太是微粒，罗夏没搞明白暂不评价；光是微粒，罗夏能给半对；至于有微粒叫燃素叫热素今天我就要推翻“热质说”！罗夏表面对着卡诺笑嘻嘻说自己会再修改，转头恶狠狠地开始构思“热动当量”实验。
    假设热是一种叫“热素”的微粒，原世界的现代人或许会不理解，但这一假说确实容易类比、能描述一些热量传递的现象。
    比如可以想象温度是衡量“热素”多少的量，或是度量“热素”储存在物体内的势差，那么“高温物体传热给低温物体”就能被非常形象地比作水从高处溢出往低处流动。
    搭配重量级选手燃素说简直是珠联璧合：热素积累到一定程度会激活燃素，燃素在燃烧过程中不断劣化成热素释放。
    但是也有解释不了的现象。
    有一位坚信热质说的炼金术士住在大陆北方的冰天雪地里。他有矮人、极地精灵两位好友，还有一位学徒。
    首先学徒拿来两个一样的大铜锅，一个装油一个装水，然后取来同样重量的冰泡进油和水里，冰完全融化后学徒测温度发现：
    “老师，为什么油和水失去了一样多的热素，降低的温度不一样呢？”
    “不同的物质接受或失去热素的能力也不同，一定是环境中的热素补充了温度更低的锅里液体的热素，让冰都融化了。”
    然后他的极地精灵朋友问他，为什么搓手会热，他回答说你无意识在搓手的过程中激发了魔法，让以太转化成了热素。
    精灵让他用法师之手抓住一块冰摩擦另一块冰，声称冰也会融化。“难道冰块会魔法吗？”炼金术士让精灵别再戏弄自己了。
    最后矮人好友来信，他在制造炮管的过程中，把铁柱泡在水里钻炮膛，钻了两个半小时水竟然沸腾了，让他很疑惑：难道热素是一种矿能被钻出来？术士回复他：金属柱里有热素，并且在产生铁屑的过程中有热素被释放出来。
    接着矮人又来信：如果热素均匀分布在物体里，用尖钻头钻，水升温少铁屑多，用钝钻头钻，水升温多而铁屑少，是不是矛盾了？
    罗夏讲了这样一位生活在极地的炼金术士的故事。
    “然后呢？”帕斯卡打着哈欠，用面包蘸走碗底最后的奶油蘑菇汤。
    “然后他气急败坏，向帝国当局举报矮人私造重型火器。”说完罗夏割下一块鸭肉送入嘴里。“吃完后一起去一趟炼金部吧。对了，卡诺老师让你把他办公室里的利口酒带到田园大道那边的研究室。”
    “你也去？还要做新实验？” 　　 　　“别紧张，这次有炼金部的人帮忙。”
    炼金部一楼，斯诺法师已经到了，还有几位老哥也在场，库房整理出来的空间内摆着两台装置。它们都有玻璃水缸，盛着相同质量的水。
    一台装置水里插着螺旋桨叶，连杆被绳子缠绕几圈，一头系着大砝码。显然砝码放下，在下坠的过程中就会带动螺旋桨叶搅拌。
    另一台则是砝码下坠，会带动一台炼金部能的找到最小的转子发电机，电路的一部分缠绕成弹簧泡在水里。
    斯诺一脸肉疼：“罗夏法师，这不是破坏性试验吧？伱要的电阻丝可是铁铝合金1没有电解铝的世界里，炼金部甚至尝试过开发法术提炼铝的方法——这灰不溜秋的玩意价格比黄金还高一丢丢。
    “放心，不是。机械部分润滑过了吗？我希望摩擦越小越好。”罗夏检查试验装置：“两边的砝码都要齐平在同一高度，这个高度要记录下来。现在室温多少度？和水温一致.”
    最后，分别放下两台装置的砝码，一号装置的桨叶转动，二号装置转子转动。
    砝码坠地，“快记录水的温度读数。”
    “然后呢？一组实验就结束了？”帕斯卡有点懵了，这么简单？和他参与的实验不一样埃
    “是的。”简洁的实验和天才的洞见，得到的就是伟大的结论啊这可是焦耳大神的手笔。
    斯诺接过老哥记下的数据：“相差无几！罗夏法师！水真的升温并且温度一致1
    罗夏点点头：“如果能完全排除导线电阻和摩擦力应当是完全一样。不过我们的温度计也做不到精确测出差异就是。”
    帕斯卡还是没有明白意图：“你想通过这些实验说明什么？”
    “罗夏法师设计的实验里，在开始前所有的物品温度都是一样的。按理说不应该有热素的转移。但是释放砝码后动能却使得水升温了！两台不同的装置传递动能，并且没有以太介入就能使水升高相同的温度.”
    “说明热和功能够转换。”罗夏接过话头：“如果把热看作热素，这很难解释，我们的装置可没有魔法回路。但如果把热看作一种能量，传导到物质内使得微粒发生微小运动，我们就能在一号装置直观地看到：宏观的运动转化为物质内微小运动，其结果就是升温。”
    热并非一种物质，而是微观粒子的一种运动现象，可以和宏观的机械运动等价转换。“热质说”能解释的现象我能解释，“热质说”不能解释的现象我也能解释，这，就是“热动说”！
    他又走到有发电机的装置前：“二号装置则向我们证明，宏观运动的动能、电能和热也能转化。如果把两台装置垫高，增大砝码下坠距离，我们应该还能看到水升高更高的温度，并在砝码质量、下坠高度和水的质量已知情况下计算出温度和动能的关系。”
    于是多组实验开始，得到的一连串数据，很容易就看出，砝码下坠高度和温升呈正比关系。
    “你是对的罗夏法师，热和功可以被同样的单位衡量！我没理由再不相信您的能量守恒和等价理论了1
    “还有电能，斯诺先生。”
    据作者浅薄的科学史所知，和异世界不同，我们的世界里热质说在18世纪唯物质论兴起后才被广泛接受，在此之前17世纪和在“热动当量”实验后都是热动说主导。卡诺、拉瓦锡和拉普拉斯都是热质说的拥趸。
    (本章完)