他將書籍交給李忠,請宋應星坐下,然後沉聲說道:
宋愛卿,朕今天召你前來,不僅僅是為了《天工開物》。朕有一個更重要的任務交給你——朕希望你能研究一種叫的技術。
宋應星眼中閃過好奇:
電報?草民從未听說過這個名詞,能否請陛下詳細說明?
趙衍點了點頭,眼中閃過鄭重:
電報,是一種利用電流傳遞信息的技術。它的核心原理是:用金屬線連接兩個地點,電流在金屬線中流動,通過控制電流的通斷,就能傳遞信號。對方收到信號後,可以將其轉換為文字,從而實現信息的瞬間傳遞。
宋應星仔細听著,眉頭微微皺起:
陛下,草民明白您的意思。但要讓電流在金屬線中流動,需要兩個關鍵條件:第一,要有產生電流的裝置；第二,金屬線的傳導性要好,否則信號會衰減。
趙衍點了點頭:
正是如此!朕之所以要你來研究這個,正是希望你能找到合適的材料和裝置。宋愛卿,朕給你半年時間,你可以研究各種金屬的傳導性,嘗試設計產生電流的裝置。如果成功,這將是天元帝國歷史上最重要的發明!
宋應星沉思片刻,眼中閃過決絕:
陛下,草民願為陛下效勞。電報技術關乎天元帝國的統治效率,草民必將竭盡全力,不負陛下重托。
常興四年二月初五,巳時三刻,天元國都,工部試驗場。
宋應星站在試驗場中央,周圍是各種金屬樣本和試驗裝置。半年來,他幾乎每天都泡在試驗場,研究了銅、鐵、錫、鉛、銀、金等多種金屬的傳導性。
陛下,宋應星快步走來,眼中閃過興奮,草民發現,銅的傳導性最好,遠超其他金屬!
趙衍點了點頭,快步走到試驗台前:
銅的傳導性最好?宋愛卿,說說你的試驗結果。
宋應星指著試驗台上的金屬樣本:
陛下,草民用不同金屬制成相同長度的線纜,連接相同的電流源,測量電流的強度。結果發現,銅線的電流強度是鐵線的五倍,是鉛線的十倍。這意味著,銅線的傳導效率遠超其他金屬,完全滿足電報信號傳遞的需求。
趙衍眼中閃過激動:
太好了!銅的傳導性好,這意味著我們可以用銅線作為電報線纜。宋愛卿,你現在打算怎麼做?
宋應星拱手道:
陛下,草民請旨試制電報設備。草民計劃設計三種裝置:一是產生電流的裝置,二是控制電流通斷的裝置,三是接收信號並轉換為文字的裝置。三種裝置配合,就能實現電報的完整功能。
趙衍點了點頭,眼中閃過期待:
好!朕批準你的請求,撥給你工部的所有資源,全力支持電報設備的試制。宋愛卿,朕再給你兩個月時間,如果能在兩個月內設計出原型機,朕將重重有賞!
宋應星眼中閃過自信:
陛下,草民定不負陛下重托!
常興四年四月初十,午時三刻,天元國都,工部試驗場。
兩個月的時間已經過去,宋應星終于完成了電報設備的設計。
試驗場中央,擺放著三台設備。左邊是一台小型發電機,用蒸汽機驅動,產生電流。中間是一台電鍵裝置,可以控制電流的通斷。右邊是一台接收機,用電磁鐵接收信號,將長短信號轉換為文字。
陛下,宋應星站在設備前,眼中閃過疲憊但興奮的光芒,草民經過兩個月的努力,終于設計出了電報設備的三種核心裝置!
他指向左側的發電機:
這是發電機,用蒸汽機驅動銅線在磁場中旋轉,產生電流。電流強度足夠,可以傳遞五十里遠的信號。
他又指向中間的電鍵:
這是發報機,用手按動電鍵,控制電流的通斷。按下的時間長短不同,產生的信號也不同。
最後他指向右側的接收機:
這是接收機,用電磁鐵接收信號,電磁鐵吸引筆尖,在紙帶上畫出點線。短信號畫點,長信號畫線。
趙衍快步走到接收機前,仔細觀察紙帶上的點線:
這些點線,如何轉換為文字?
宋應星拿出一張紙,上面密密麻麻地寫著點線組合:
陛下,草民設計了一套編碼系統,用不同的點線組合表示不同的文字。比如,一點一線表示,兩點一線表示,三點一線表示,一點兩線表示,等等。這套編碼系統,草民稱之為天元電碼
趙衍接過紙張,仔細研究,眼中閃過驚嘆:
巧妙!非常巧妙!用點線組合表示文字,既簡潔又高效。宋愛卿,這套編碼系統,你花了多少時間設計?
宋應星眼中閃過沉思:
陛下,草民花了一個月時間設計編碼系統。最初設計的方案很復雜,每種文字需要十幾個點線組合,傳遞效率很低。後來草民想到,可以統計天元帝國最常用的文字,用最短的組合表示最常用的字,這樣傳遞效率就能大幅提升。經過反復試驗,草民最終確定了現在的編碼方案。
趙衍點了點頭,眼中閃過贊賞:
很好!現在我們來測試一下這套設備。從這里發出信號,到一百里外的青龍港,看看能否成功接收。
宋應星拱手應答,開始調試設備。
常興四年四月十五,午時三刻,天元國都,工部試驗場。
趙衍站在試驗場中央,望著剛剛鋪設完成的電報線路,眼中閃過期待。
這條線路從海陽城延伸到青龍港,總長一百里,用銅線做線纜,架設在木桿上,每隔二十里設置一個中繼站,放大和轉發信號。
陛下,宋應星快步走來,眼中閃過興奮,電報線路已經鋪設完成,設備調試完畢,可以進行測試了。
趙衍點了點頭,快步走到發報機前:
好!現在開始測試,發送一條消息到青龍港:天元帝國萬歲
宋應星坐到發報機前,手指按動電鍵,發出滴滴答答的聲音。
趙衍站在一旁,仔細觀察接收機。紙帶緩緩移動,筆尖在上面畫出一串點線。
片刻之後,青龍港的回復傳來。接收機的紙帶上又畫出一串點線。
宋應星仔細辨認,眼中閃過激動:
陛下!青龍港回復:收到,青龍港謹賀。信號傳遞成功!