第二十一章 聖人

艾薩克爵士的《光學》，這本書不用多說，物理學聖經之一，流傳的也夠廣泛，直秀拿到的這本是蘭語的。

九本書裏蘭語書籍有《光學》、《英蘭詞典》、《佛蘭詞典》，其它英格蘭語最多，有《自然哲學的數學原理》、《化學基礎論》、《國富論》、《人口論》、《不列顛百科全書》，佛朗西語一本《懺悔錄》。直秀估計《光學》、《英蘭詞典》、《佛蘭詞典》是蘭國商館在巴達維亞購買的，其它的書籍可能是香江或者誰知道那個地方找商人購買的。

雖然書籍在亞洲西洋人群中很受歡迎，但其實受眾人群僅限於西洋官員，普通人都是冒險家來發財的，識多少字都不好說，蘭國商館也不會為自己大動幹戈或者讓歐羅巴商船帶回來，所以最後能拿到九本書真是自己走了好運。

直秀把《光學》拿出來，一是因為這是一本妥妥地好書，二是因為版本是蘭語的，三是因為這本書有利可圖，對家主齊直你說啥都不如說“這個能賺錢賺大錢”，簡單粗暴，齊直就是這麽爽朗的人。

當然此時扶桑已經有人能製作望遠鏡了，這兩大牛人是岩橋善兵衛（1756—1811）和國友一貫齋（1778—1840）。

國友一貫齋的通稱是國友藤兵衛，“藤兵衛”和齋號“一貫”是家族家主世襲的名字，他製造出扶桑第一把實用氣槍，另外他製作的反射望遠鏡質量很好，可以用來粗略觀察星體（月亮），做出了玉石燈(下層水上層油的燈)、懷裏筆(簡易自來水毛筆)、強力弩、神鏡(反射所成的圖像就是銅鏡背麵的紋樣的鏡子)和“町間見積遠眼鏡”（測距儀）。

和國友一貫齋齊名的岩橋善兵衛是和泉國的眼鏡片師，他擅長製作各類鏡片和遠眼鏡（望遠鏡）。

但現在手藝都是家傳，高端產品根本沒有充分競爭這個概念，町間見積遠眼鏡二枚金小盼一台，反射望遠鏡七十兩黃金一台，就這個價格，隻要能賣的出去，比搶劫快多了。

顯微鏡聽說也有人能做出來了，但用來幹嘛呢？這是一個好問題。別人不知道，直秀懂啊，微雕啊，弄個貝殼、金箔、瓷器什麽的刻上幾本書、刻幾個小人、刻一副畫，也可以用來做醫學研究，隻要開拓了市場，妥妥地大生意，買個大陽台曬錢的那種。

再說可以忽悠齊正造透明玻璃，現在的有名玻璃製品江戶的江戶切子、長崎的碧多蘿多賺錢啊，也就是長崎是幕府的天領直轄地，不然齊正肯定會搞個國產專賣之類的。

雖然《光學》中沒提到怎麽製作玻璃，不過直秀懂啊，後世一群網友互K，玻璃的製造細節很詳細啊。

玻璃的製取溫度要1200-1600攝氏度，這個不是問題，後世的煉鐵高爐的熔融帶都能達到這個溫度，而且齊正下了決心是很可怕的： 未來佐賀為了建造出成功的反射爐製作大炮，從1850年到1852年間，據說第一座反射爐在連續修改設計十八次後失敗，之後又連續建立了五座最後才成功，期間大銃製造方的首席本島藤太夫都準備切腹謝罪了，齊正說”沒啥，很正常，繼續幹，我看好你呦”。

用反射爐造玻璃，畫麵太美不敢想，還是老老實實加各種添加劑降低溫度要求才是正路。

從古代埃及人開始，燒製玻璃的配方中就包括了鈉、鉀或鈣，1000℃即可軟化。而十七世紀英國人引入的二價鉛離子半徑更大，削弱的效果當然也就更強，鉛玻璃600℃就變軟了。

中世紀，德意誌地區的玻璃工藝開始出現重要的革新：用草木灰中的碳酸鉀代替了天然堿中的碳酸鈉，使玻璃成本大幅下降。

1674年，英國玻璃大亨喬治•拉文思克羅夫（George Ravenscroft, 1632–1683）在玻璃原料加入了24%的氧化鉛，讓玻璃更加容易熔化。後來他用鉀、氧化鉛和煆燧石，製造出了透光性能更好、近乎透明無色的鉛玻璃，英吉利因此在18世紀以後取代傳統的威尼斯，成為世界玻璃工業的新重心。

英國人發明了兩項最重要的技術：一是鉛玻璃生產技術；二是熔化技術的革新，燃料由木材變為煤炭，並使用閉口坩堝。此外，瑞士人狄南還發明用攪拌法製造光學玻璃，為熔製高均勻度的玻璃開創了新途徑。

18世紀英吉利用焦炭替代木炭大大提高了高爐的溫度，19世紀中葉高爐又改冷風為熱風，所以建造合格的玻璃窯爐也不難。

所以第一個難題溫度的問題能夠解決。製玻璃的第二個難題是原料的問題。

感謝互聯網，直秀知道一種配方：石英砂、石灰石、長石、白雲石、純堿。

石灰石引入玻璃的主要成分是氧化鈣，增強玻璃化學穩定性和機械強度，但含量過多使玻璃折晶和降低耐熱性。

長石作為引入氧化鋁的原料，它可以控製熔化溫度，同時也可提高耐久性。此外，長石還可提供氧化鉀成分，提高玻璃的熱膨脹性能。

白雲石作為引入氧化鎂的原料，能提高玻璃的透明度、減少熱膨脹及提高耐水性。

石灰石普通常見最好獲得，至於長石、白雲石，扶桑的非金屬礦產比較豐富，長石、白雲石的儲量很大。

純堿引入玻璃的主要成分是氧化鈉，它們在煆燒中能與矽砂等酸性氧化物形成易熔的複鹽，起了助熔作用，使玻璃易於成型。但如含量過多，將使玻璃熱膨脹率增大，抗拉度下降。

扶桑沒有天然的純堿礦。1791年法國醫生路布蘭發明路布蘭製堿法以食鹽為原料製純堿——碳酸鈉。如果從蘭國商館買不到，先用草木灰碳酸鉀頂一頂也行。

最後的主要原料是石英砂，它引入玻璃的主要成分是氧化矽，在燃燒中能單獨熔融成玻璃主體，決定了玻璃的主要性質，以石英砂燒製出來的是矽酸鹽玻璃。還有一種以硼砂為主原料燒製的硼酸鹽玻璃。

主要原料石英砂要求純度是99％以上，這種高純度的石英，基本上隻能在穩定海相沉積環境中找到。你說啥？穩定海相沉積環境，佐賀這裏以前就是海底啊，連有些地方現在都叫這個島那個島的，大島、平島、愛敬島聽過沒？就在我佐賀陸地上歐。

至於燃料，我家有礦啊，高島煤礦聽說過沒？所以佐賀要燒製玻璃，有絕對的地利優勢。

《光學》可以拿出來，望遠鏡、天文望遠鏡、顯微鏡、町間見積遠眼鏡都可以幫忙，但燒製玻璃利益太大、成本和風險也高，這個需要看情況、看時機。“ 君不密則失臣，臣不密則失身，幾事不密則成害”，直秀是相信這個的，這個年代，佐賀藩看利益太大把自己砍了的可能性絕對不小。

直秀捧來《光學》，獻給伊東玄樸先生，玄樸先生借著油燈看了看，讓直秀介紹一下這本書的內容。

直秀心說這是《光學》的事情麽，這是艾薩克爵士寫的書，艾薩克爵士！直秀讓兩個學生給大家換了一杯綠茶，穩了穩情緒才開始介紹艾薩克爵士的生平。

入夜後室內的溫度也低，火盆裏的木炭忽明忽暗，油燈的光把人影拉成巨大的黑暗，五個人靜靜地聽直秀講起這位西洋聖人。

得益於這個時代蘭學者們對一切西洋事物的好奇，直秀可以慢慢地從艾薩克爵士的童年講起。

從早產的瘦小和母親的改嫁，仿佛預示了他生活上的一直不幸。而少年時代的奇行怪癖又顯露出他的某種非凡天賦。因為故事吐露出17世紀中葉英格蘭的一些生活細節，大家聽到一些新的事物名稱有時也會提問，直秀一一耐心解答。

大家對他在中學的生活波折表示感慨，玄樸先生對校長亨利•斯托克斯的責任心表示了讚同。

終於故事到了**，艾薩克爵士的科學發現，直秀講的並不透徹，但大家還是聽的津津有味。

1665年，剛好二十二歲的牛頓發現了二項式定理，這對於微積分的充分發展是必不可少的一步。二項式定理在組合理論、開高次方、高階等差數列求和，以及差分法中有廣泛的應用。

1666年，他用三棱鏡研究日光，解釋色散現象，這一重要發現成為光譜分析的基礎，揭示了光色的秘密。牛頓還發現了 “牛頓環”，創立了光的“微粒說”。

1666年的《論流數》、1669年的《運用無限多項方程》、1671年的《流數術與無窮級數》、1676年的《曲線求積術》都是他的數學傑作。

1671年，他在皇家學會上展示了自己的反射式望遠鏡（現稱作牛頓望遠鏡）。

1687年7月5日出版了《自然哲學的數學原理》。

1704年他給出了關於微積分學的完整敘述。大多數現代曆史學家都相信，牛頓與萊布尼茨獨立發展出了微積分學，在1693年以前牛頓幾乎沒有發表任何內容，並直至1704年他才給出了其完整的敘述。其間，萊布尼茨已在1684年發表了他的方法的完整敘述。

1704年，牛頓著成《光學》。

1707年，牛頓的代數講義經整理後出版，定名為《普遍算術》。

在數學上，他和萊布尼茨共同發明了微積分；在力學中，他發現了萬有引力定律，並且創造了完整的牛頓力學體係；在光學中，他發現了色散現象並給出科學解釋，創立了光的粒子說；熱力學上，他確定了冷卻定律；在天文學上，他發明了反射式望遠鏡，科學解釋了潮汐的各種現象，預言地球不是正球體；在哲學上，他創建的推理規則，直到現代都是科學研究中所遵循的基本準則；在經濟學上，牛頓提出金本位製度。

他聯合他人創立的微積分是近代數學的標誌之一，他奠定了未來三個世紀內物理學的基礎，奠基了現代工程學的基礎，他消除了人們對太陽中心說的最後一絲疑慮，從而推動了天文學革命，後世的衛星依然沿著引力理論和運動三定律描述的軌跡運動。

艾薩克爵士是第一個用科學的語言——數學係統廣泛地解釋了我們所在世界的奧秘，“自然與自然的定律，都隱藏在黑暗之中，上帝說"讓牛頓來吧！” 於是，一切變為光明”。

爵士的話“我隻是一個在海邊拾取小石和貝殼的小孩子。真理浩瀚如海洋，遠非我們所能全部看到”激勵每個人去追求真相、追求真理。

艾薩克•牛頓是英吉利第一個以科學家身份拿到爵士頭銜的人，是世界上第一個獲得國葬的自然科學家，他出殯時成千上萬的市民為他送行，抬棺槨的是兩位公爵、三位伯爵和一位大法官。威斯敏斯特大教堂裏,爵士的棺木就在教堂的正中間把整個教堂一分為二，位置超過了很多國王。爵士的榮耀代表爵士的努力使科學成為了人類社會共識的榮譽頂點、成為了價值體係中的皇冠。