第94章 有線電報能有多簡單？
朱簡烜所在的船隊駛出長江口後，首先在崇明島附近匯合了第一批小規模護航船隊。
護送移民船隊繼續向南航行，在舟山軍港與等待的主力護航艦隊匯合。
同時加入船隊的還有詹姆斯·庫克船長的兩艘探索船。
大明雖然已經與英國簽署了和約，但是和約還沒有被英國國王和議會正式批准。
所以大明非常強硬的沒有馬上釋放俘虜，理由是大明還沒有正式接受北美的魁北克、蒙特婁等地區。
英國代表團對此雖然頗為惱怒，但是卻沒有任何辦法，只能先回倫敦。
庫克本人曾經在應天府常駐，但他的兩艘沒有停在應天府的內河碼頭，一直放在更加寬敞的舟山軍港。
朱簡烜的船隊啟程前往北美之前，庫克就得到了朱簡烜的許可和命令，帶著自己的隨行翻譯提前返回了舟山。
庫克船長未來會是朱簡烜的臣子，所以被皇帝許可直接跟著朱簡烜去美洲。
未來會從美洲再回倫敦，向英國海軍交流差事之後返回美洲，以後就會永遠追隨朱簡烜了。
庫克拿著皇帝給的批示，接收了自己原有的屬下，接收了自己原有的探索船，然後等著朱簡烜船隊到來。
全面的戰爭畢竟已經停止了，這次移民船隊的護航艦隊只有二十艘三級以上主力艦，四十艘四級及以下護衛艦和輔助戰艦。
總體規模只有北美船隊的三分之一。
不過這些戰艦抵達北美後，就不會再次返回大明本土了。
大明皇帝已經決定成立北美都督府，這支艦隊將會加入北美都督府船隊，長期駐守在中美洲地區。
移民船隊與主力護航船隊匯合後，朱簡烜也帶著僕人、弟子、工匠、護衛們搬到了護航船隊的旗艦長風號上居住。
長風號是大明最大的十幾艘戰列艦之一，艦體的排水量超過三千噸。
內部的空間是當今時代最大的，居住條件自然也更加舒適，也更方便朱簡烜講課做實驗。
船隊離開舟山之後，朱簡烜在長風號會議室再次召集了所有學生和工匠，開始上第二堂自然科學原理課。
這次正式上課後之後，朱簡烜的弟子們都非常的興奮。
畢竟都是十一二歲的男孩子，在課堂上得到了非常有意思的東西，做實驗的過程更像是玩鬧的過程。
而工匠們明顯都比上次冷靜了很多。
因為經過了實際驗證，朱簡烜的理論都是正確的，最起碼現在還沒有證偽。
這只能說明，朱簡烜以前自己早就驗證過了。
朱簡烜提出的東西不是單純的假說，而是經過了實驗和計算得出的科學理論。
宋問道為首的工匠們已經意識到，一套全新的更加全面的自然科學理論，正在朱簡烜的主導迅速建立起來。
自己這些人都是這個過程的直接參與者。
他們對於學習的興趣再次上升了，也再次慶幸自己追隨朱簡烜的決定。
宋問道為首的工匠們已經全都迅速轉換了心態，開始把自己擺到一無所知的學生的位置上。
朱簡烜第二堂課的內容，他們真的幾乎一無所知了。
朱簡烜這次直接從電磁感應開始講解，用了差不多一整天的時間，把電磁學入門知識全部通了一遍。
這一次工匠們全程都是懵的了。
電和磁這兩種東西，竟然還能放在一塊建立聯繫嗎？
電的理論真的有這麼簡單嗎？
如果說以前的熱學和化學基本知識，工匠們還能跟著展開探討和加入證偽過程，那電學的知識真的幾乎都是全新的了。
絕大部分認知都是直接超越當前時代的。
在電學歷史的早期研究中，最大的困難是電流沒有實體，最大的限制是沒有穩定安全可控的電源。
所以雖然電學的原理相對簡單，但是早期的電學研究進度卻非常緩慢。
現在電學上最重要的應用是避雷針。
可以讓雷電提前釋放，避免摧毀建築物，但雷電根本不可控。
朱簡烜前世歷史上，富蘭克林的風箏引雷實驗，百分之九十九的概率是編造出來的。
但不是新時代的知音讀者意林們編的，而是富蘭克林自己編的。
富蘭克林根本沒有意識到，現實中的水基本都是導電的，用絲帶也不可能隔絕電流。
由於相關知識匱乏，歷史上還真的有人信了。
俄國有個科學家按照富蘭克林的說法做實驗，直接被雷電給劈死了。
直到1800年伏打電堆問世，世界上有了第一種穩定的發電器，電學研究才進入了新時代。
現在朱簡烜直接拿出了完全成熟明確的電磁感應理論。
進而直接拿出了電機原理圖。
發電機和電動機在某種程度上可以視為同一種設備。
用其他機器帶動轉子旋轉就能發電，為接上外部電源就能直接驅動轉子旋轉。
朱簡烜還講解了電流和電壓的概念，同時也直接拿出了簡易的機械式電壓表和電流表的原理圖。
朱簡烜不知道怎麼製作機械式電錶，但可以根據電磁感應原理推導出設計思路。
電流通過金屬，會讓金屬產生磁性，放進一個凹型磁鐵裡面，金屬就會自行旋轉，這時候用彈簧固定住金屬，不讓他轉圈。
確定金屬的尺寸重量，再加上一個合適的指針和一個表格，就能以通電後指針的偏轉程度標記電能強度了。
電流表和電壓表的結構也是類似的，串聯在電路中就是電流表，與電器並聯就是電壓表。
不過電壓表內部要串聯一個大電阻分擔電壓，否則電壓表會直接燒壞。
電錶的原理其實是與電機一樣的，電錶就是一台超小型的電機，但是一直處在啟動狀態，卻始終轉不完一圈。
電機的軸上固定了一個指針，指針背後再加個表格背板，就能夠用來標記電力強度了。
和電壓表類似，正常工作就需要並聯在電路中的電機，若是通電後一直無法旋轉，也會迅速燒毀。
這一天的主要課程結束後，朱簡烜再次安排了實驗或者說作業，讓工匠們帶著弟子們分頭製作電機和電錶。
朱簡烜的船上帶著吳王實驗室用過的工具機和各種工具設備。
這些工具機設備是這個世界上精度最高的。
朱簡烜在大明搞科學實驗室，帶領數百名高級工匠努力了八年。
消耗時間最多的研究項目，就是不斷地循環提升大明的鋼鐵冶煉工藝和機械加工工藝了。
工具機工藝的升級就是機械加工工藝提升中的重中之重。
按照朱簡烜的評估，現在吳王實驗室用的最新式工具機的精度，應該達到前世十九世紀後期的水平了。
朱簡烜身邊的工匠也是現在全世界水平最高的。
他們用工具機手搓電機和電錶部件，手工製作電機線圈也沒有太大難度。
只是要求做出一套能持續放電或者持續旋轉的機器，不要求尋找最佳效率的線圈和最合理設計的話，難度本身也不高。
所以工匠們帶著朱簡烜的弟子們，前後用了半個月的時間，完成了朱簡烜這次的「作業」。
三十二個工匠，三十二個學生，一對一組合後再分成八組，最終做出了四台電機，兩台電流表，兩台電壓表。
「作業檢查」，或者說「實驗成果驗收」的時候到了。
朱簡烜讓工匠們搬來一輛自行車，用鋼鐵架子支撐固定起來，用後輪驅動一台電機作為發電機
發電機上引出兩根橡膠包裹的導線，與旁邊擺放的另一台電機連接起來，這台電機用作電動機。
電動機的電機軸上安裝了兩扇槳葉，就變成了一台簡單的電風扇，旁邊還接了兩台電壓表。
朱簡烜讓一個年輕的工匠去蹬自行車，自行車的輪子帶動發電機旋轉發電。
電壓表立刻動了起來，電動機也同時跟著旋轉起來，帶動兩扇槳葉吹出了持續的涼風。
這個結構好像沒事找事，工匠直接蹬自行車直接吹風，比這樣吹風效率更高。
但是在場的工匠們都能想像得到，這兩組設備可以拉開很遠的距離
可以在廠房裡面或者河道上，用蒸汽機或者水車來驅動發電機，用導線將電力引入房間裡面，再用電動機給房間裡面吹風。
或者是直接驅動紡織機或者車床以及所有需要動力的設備。
在這個檢查作業的過程中，驗證電磁學理論的過程中，宋問道等工匠們都感覺自己在做夢。
電機這個本身並不算多複雜的結構，只要簡單的持續旋轉就能產生穩定的電流，反過來還能用電流驅動電機穩定旋轉。
孩子們覺得這個過程非常的神奇。
甚至主動跟蹬自行車的工匠換班，自己上去用力的踩踏自行車，看著電流表和電壓表指針波動，看著對面的風扇速度變化。
但是有些老工匠就有點無法接受這種看上去頗為簡單的現實。
「電的原理竟然就就是這個樣子的？」
「發電和電驅動竟然就這麼簡單？」
「我們現在通過這麼簡單的設備，就直接控制了神奇的雷電！」
「所以有了電磁學原理的話，我們還做什麼蒸汽機？」
「對啊，用水車直接驅動發電機，用電動機驅動紡織機等各種機械就行了……」
「蒸汽機還是要的，蒸汽機可以用來持續供電，比水車穩定而且強力的多，同時不是所有地方都有水力。」
朱簡烜拍著一個滿臉興奮的學生的肩膀，笑呵呵的對這些感到神奇的工匠們們說：
「電的原理就是這麼簡單，就是一竅通百竅通的一門學科。
「所以這僅僅是一個開始，後面還有更多的成果等著我們去實現呢。
「我現在給大家一個最簡單的思路，大家一起來思考一下。
「電流的聯通和斷開，乃至電流連接的時間長短的不同，這種狀態能夠用來做什麼？」
現場安靜了不到三秒鐘的時間，朱簡烜手邊的孩子猛地驚叫起來：
「可以用來傳話！就和旗語和鼓聲一樣！」
其他的工匠和學生們也立刻反應過來，同時也馬上想到了電的另外一個最大的特性。
好多人瞬間就瞪大了眼睛。
朱簡烜也毫不猶豫的直接說出了答案：
「電流的速度快到我們人類無法想像，是真正可以瞬息千萬里的東西。
「我們只要從應天府開始，架設一根電線通到巴黎，就可以在幾分鐘內，將消息穿過整個神歐大陸。
「如果將幾根電纜，鋪設在太平洋和大西洋中，也可以直接從紐約向倫敦發送消息。
「所以下一次的課堂作業，就是把這種收發信息的設備做出來。」
最簡單的有線電報原理確實非常簡單。
單純通過電路連接的時間長短不同，就可以定義出不同的基本信息。
就像是計算機的二進位代碼，只需要最為簡單的零和一兩個數字，就能表達沒有上限的信息量。
只要收發雙方約定一個編碼表，將一個數字對應一個漢字，發送和接收雙方各持一份。
然後發送方查表，將漢字信息轉化成數字信息，送到給千里之外的接收方。
接收方記錄數字信息，再去查漢字編碼表，就能翻譯出原始信息。
當然這只是理論情況，遠距離信息傳遞的實際情況要略微複雜一些，要保持電流有足夠的強度且較為穩定。
所以有了發電機之後，電報機確實可以直接生產出來。
但是在相對較遠距離上的應用，仍然需要稍微一段時間來解決工程問題。
今天三章一萬字完成。
(本章完)