正文 0108 概念型動力機械 文 / 國際精神
. 在帶著中央大學校外教學團看過了概念型的內燃機之後，黨愛國又給他的學生們看了同樣只是概念型的發電機和電動機。不過這個就不能讓學生們感到太新鮮了，因為他們已經在黨愛國的物理課上見識過這東西了。
電和磁是物理學的一個很重要的內容，由電磁原理所展開的各項應用，讓人類通過發電機和電動機逐漸進入了電力時代，並產生了包括有線電、無線電在內的一系列速度極快的通訊方式。而且電磁原理本身十分簡單，難的是如何發現這兩種「無形無象」的東西，並總結歸納出它們之間的作用關係。
之前黨愛國在物理方面的教學中，曾經利用磁鐵來說明磁的一些性質。關於磁的某些性質，作為擁有四大發明——造紙術、指南針、火藥、活字印刷術的中國人，其實早在先秦時代就已經有所發現了，只是還處在「知其然，而不知其所以然」的階段而已。
等到了西漢的時候，人們已經認識到磁石只能吸引鐵，而不能吸引其他物品。當把兩塊磁鐵放在一起相互靠近時，有時候互相吸引，有時候相互排斥。現在人們都知道磁體有兩個極，一個稱n極，一個稱s極。同性極相互排斥，異性極相互吸引。那時的人們雖然還沒有總結出磁鐵是有兩極的，但是對這個現象還是能夠察覺到的。
在西漢十分有名的漢武帝時期，有一個名叫欒大的方士。他曾經利用磁石的這個性質，做了兩個棋子般的東西。通過調整兩個棋子極性的相互位置，可以讓兩個棋子有時相互吸引，有時相互排斥。
欒大將其命名為「鬥棋」，並將這個新奇的玩意獻給了漢武帝。在他當場演示之後，漢武帝驚奇不已，龍心大悅，竟封欒大為「五利將軍」。欒大利用磁石的性質，製作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。或者說他並不是蒙騙了漢武帝，而是發現了什麼客觀規律，並沒有想著繼續研究其中的原理，而是馬上就琢磨著怎麼用它為自己牟利了。
除了這個欒大之外，那些所謂的「讀書種子」，也只不過多是衝著「書中自有黃金屋，書中自有千鍾粟，書中自有顏如玉」去的。他們把讀書當作了一塊「敲門磚」，而不是衝著作學問去的。
舉國上下千百年來都是如此，那麼也就難怪科技的發展如此緩慢了。科學家不想著怎麼搞研究，反而上躥下跳琢磨著如何造假評職稱，如何在國家劃撥的科研資金中撈錢，如何打壓比自己更有才能的同事……要是這樣也能讓中國成為科技最發達的國家的話，那才真是不科學口胡！
哎……不過其實也有一個十分「科學」的辦法，可以讓中國一躍成為世界上科技最發達的國家呢。這就是地球人都知道的一個真理——「相對論」：你不需要跑得比別人快，只要讓別人跑得比你更慢就可以了。
如果愛因斯坦知道許多科學家們竟然將他的相對論在這一方面「發揚光大」了的話，一定會從墳墓中跳出來然後哭著跑掉吧……嗯，真是好萌的骷髏啊。不過愛因斯坦的大腦都被切片研究了，或許他的墳墓中根本就沒有變成了骷髏的**存在，能夠哭著跑掉的也只有愛因斯坦的鬼魂了。
閒話休提，繼續來說黨愛國的物理教學。他為了講授電磁知識，找來了一些天然磁鐵。不過因為天然磁鐵比較脆，很容易摔碎，因此要將它們加工成規則的形狀並不容易。黨愛國命人挑選了一些原本外形就比較規整的磁鐵礦石，花了大力氣打磨成了一些長條形的磁鐵。
至於馬蹄鐵形狀的磁鐵，即u形磁鐵，黨愛國沒有命令工匠去打磨。一是因為製造難度很大，二是因為黨愛國暫時還不打算暴露出馬蹄鐵的形狀——儘管只有這個形狀，也基本不可能會有人由此想到要把它釘到馬的蹄子上。
黨愛國在說明磁鐵的極性，並且科學地解釋了學生們都已經知道的磁鐵異性相吸、同性相斥，以及磁鐵始終指南的現象時，還指出了地球就是一塊大磁鐵。為了說明磁鐵產生作用的根本原理，他「發明」了「磁力線」的概念，並描繪了地球磁場。
「磁力線」作為一個單純的概念很好理解，但是這種看不見摸不著的線，學生們很難立即就接受它的存在。這時就體現出來了黨愛國所知道的實驗方法的重要性了。
有許多客觀規律的證明，可能需要用精巧而正確的實驗方法才能得以證實。
如果沒有設計出精巧的實驗方法，或者說設計出的實驗有漏洞或錯誤，都會導致實驗結果錯誤，以至於原本是正確的客觀規律，卻被誤認為是錯誤的而被拋棄。
而錯誤的實驗，還可能導致根本就是錯誤的理論，卻因為錯誤的實驗證實了其正確性，從而負負得正，被當作真理來追捧。
前一方面的例子，就是用歐幾里得幾何的「平行公理」，在紙上做出兩條平行線，並以此來證明非歐幾里得幾何是錯誤的；後一方面的例子，便是採用各種稀奇古怪的理論，配合著某種不知道其原理的自然現象，從而成功地證明「神」的存在。
這或許顯得很可笑？但不光是牛頓曾經「晚節不保」地去證明神的存在，就算是現在也有不少西方科學家相信上帝是存在的。就算是信仰唯物主義的中國科學家和官員們，也不乏去求神拜佛燒香算命的——尤其是「天天學習」馬列毛鄧思想的官員們。
再次將話題扯回來。為了證明磁力線的存在，以及黨愛國所描繪的虛擬的磁力線的正確性，黨愛國使用了早已準備好的細小鐵屑來進行驗證實驗。
他將一塊長條形的磁鐵放到了一大張表面十分光滑的白紙下面，讓前來輔助實驗的學生拿著白紙，然後自己則用細篩子將鐵屑均勻地灑在磁鐵的兩極附近。接著他輕輕地彈動紙張，上面的鐵屑就神奇地按照磁力線的分佈排列起來了。
之後他再用兩根磁鐵來實驗，以證明同性相斥、異性相吸時的磁力線分佈符合他的描繪，從而讓學生們徹底接受了磁力線的存在。
不過如果只是單純地講解磁力，那就沒什麼意思了。畢竟除了用來磁化指南針所需的小磁針之外，天然磁鐵好像再沒有什麼太有用的地方了。因此黨愛國自然要聯繫到電的方面，將電和磁結合在一起來講。
他首先利用一個閉合線圈和兩塊平行放置的條形磁鐵，製作了一個發電機原理模型。導體切割磁力線，閉合線圈中就會產生電流。但問題是要怎麼證明閉合線圈中產生了電流？這個時期可沒有什麼靈敏電流表，就算讓學生們把手放在閉合線圈上體驗「觸電的感覺」，多半也沒有什麼感覺——畢竟這個電流太微弱了。
黨愛國的解決方式，就是又製作了一個相同的發電機原理模型作為電動機，來接著說明電流通過導體會產生磁場。這樣再結合前面講解過的磁場和磁力線方面的知識，便能夠通過閉合線圈不依靠人力就可以自己在磁場中轉動這點來說明電流的存在。
因此他從發電機的閉合線圈的軸上引出了兩根導線，接在了用作電動機的閉合線圈的軸上。經過多次重複實驗，他讓學生們確切地認識到了，電動機上原本靜止的閉合線圈突然緩緩轉動起來，的確不是因為桌子震動或者被風吹動的關係。
為了讓這極其微弱的電流不至於因為導體的電阻而大量損耗，黨愛國很奢侈地使用了銀製導線。而使用銀線的另一個理由，就是銀比較柔軟，更容易製造成導線。而且能夠將金屬製造成精細均勻的導線的工匠，多半也是一直從事金銀工藝品製造的工匠。
黨愛國在說明了電磁感應原理之後，自然也順帶著說明了無線電的原理。不過在製造電動機方面，起碼他在小學時還曾經幫助朋友改造過迷你四驅車的電機——就是打開電機自己纏線圈，讓電機的轉速更快，而在製造無線電報機方面，他真的就知道個原理而已。
別說無線電報了，就算是有線電報應該怎麼製造他也不知道，只能一點點琢磨應該如何利用電磁學中的那些理論知識發明出有線電報了。說真的，黨愛國自己都對此不抱什麼希望。也許在幾百年之後，哪個科學家會在有意或無意中發明出有線電報吧？
除了電報之外，黨愛國自然還講到了電話。他在講解聲學的時候，曾經利用鐵棒、音叉、土電話來證明聲波是一種機械波，並說明了聲波的震動傳遞方式。然後他順帶講解了聲波、電磁波、光波的各自區別和特點，簡單說明了各種已經出現或尚未出現的信息傳遞方式——直接喊話、燈光和火焰信號、有線電報、無線電報、電話、光纖通信的原理。
在講解聲波的相關知識時，雖然他想借助能噴水的魚洗——一種用手緩慢有節奏地摩擦盆邊兩耳，盆內水波就會震動並噴出水柱的特製器皿來說明聲波的共振原理，但是他問過蹇碩和畢嵐這兩個十常侍之後，才知道現在根本沒有那種神奇的魚洗。
現在的魚洗，只不過是一種在先秦時期已被普遍使用的古代盥洗用具罷了。黨愛國知道的能噴水的銅質魚洗，其實大約出現在唐代。就算黨愛國現在開始讓工匠們研究，一時半會也未必能夠成功製造出來。