第七章 炮弹赞歌
剑桥天文台在它10月7日的那封永难忘记的回信中,从天文学的角度阐述清楚了问题,今后需要从力学方面去解决。这时候,在其他各国可能是难以解决的具体困难,在美国只不过是轻而易举之事。
巴比凯恩主席抓紧时间在枪炮倶乐部内任命了一个执行委员会。该委员会必须在三次会议中把大炮、炮弹和火药这三大问题搞清楚。委员会由下面的四位在这三个方面知识渊博的会员组成:巴比凯恩(他在意见分歧的情况下有最后决定权)、摩根将军、埃尔菲斯通少校和J.-T.马斯顿(他被委任为秘书兼发言人)。
10月8日,执行委员会在共和国街三号巴比凯恩主席家里开会。为了避免因肚子饿而干扰了这次严肃的讨论,枪炮俱乐部的这四位会员在一张摆满了三明治和几把大茶壶的桌子旁围桌而坐。J.-T.马斯顿把他的蘸水笔挂在一个铁钩上,会议便开始了。
巴比凯恩首先发言,他说道:“亲爱的同事们,我们现在必须解决弹道学的最重要的问题中的一个,这门卓绝的科学是研究炮弹运动,也就是说研究被一种推力发射到空中然后让它自己飞行的物体的运动。”
“啊!弹道学!弹道学!”J.-T.马斯顿激动不已地大声喊道。
“也许,”巴比凯恩继续说道,“这第一次会议用来讨论大炮的问题更符合逻辑……”
“确实如此。”摩根将军附和道。
“不过,”巴比凯恩又说,“我考虑了一番,觉得炮弹的问题要比大炮的问题更加重要,而且大炮的体积将取决于炮弹的大小。”
“我来说几句。”J.-T.马斯顿大声说道。
马斯顿的要求得到满足,因为他的辉煌的经历值得给予优先发言的待遇。
“正直的朋友们,”他激动得声音发颤地说道,“我们的主席把炮弹问题摆在其他各种问题之先是颇有见地的!我们即将发射到月球上去的这颗炮弹是我们的信使,是我们的使节,请允许我以一种纯伦理的观点来看待它。”
对炮弹的这种新颖的看法激起了委员会成员们的好奇心,因此他们便对J.-T.马斯顿的发言更加注意了。
“亲爱的同事们,”J.-T.马斯顿接着说道,“我长话短说,我将把物理学意义上的炮弹——杀人的炮弹问题搁在一边,只谈数学意义上的炮弹、伦理学意义上的炮弹。我认为炮弹是人类力量最辉煌的体现,人类力量就体现在炮弹的身上,人类正是在制造炮弹的同时才几乎不亚于造物主!”
“说得好!”埃尔菲斯通少校嚷道。
“确实,”演说家J.-T.马斯顿大声说道,“如果说上帝创造了恒星和行星,那我们人类就创制了炮弹,它是地球上速度最快的冠军,它是漫游太空的各种天体的缩影,而且说实在的,各种天体也只不过是一些炮弹而已!电的速度、光的速度、恒星的速度、彗星的速度、行星的速度、卫星的速度、声音的速度、风的速度等,都是属于上帝的,然而,比火车的速度和最快的马的速度快一百倍的炮弹的速度却是属于我们的!”
J.-T.马斯顿动了感情,他在唱颂那首神圣的炮弹赞歌时,声音变得舒缓抒情了。
“你们想知道数据吗?”他接着又说,“我有一些颇有说服力的数据!就拿不起眼的八〇炮弹来说吧。虽然它是电的速度的十万分之一,是光的速度的六百四十分之一,是地球环绕太阳公转速度的七十六分之一,但是,在飞出炮筒时,它的速度已经超过了音速,达到每秒两百托瓦兹,每分钟十四英里(六法里),每小时八百四十英里(三百六十法里),每天两万零一百英里(八千六百四十法里),也就是说,等于地球自转中赤道地带的速度,亦即每年七百三十三万六千五百英里(三百一十五万五千七百六十法里)。因此,它用十一天的时间就可以到达月球,用十二年的时间飞抵太阳,用三百六十年的时间抵达太阳系最远处的海王星。这就是用我们的双手制造出来的不起眼的炮弹的丰功伟绩!如果我们将其速度提高二十倍,以每秒七英里的速度把它发射出去,那会是个什么景况呀!啊!伟大的炮弹!光辉的炮弹!我十分开心地在想象你在月球上像一位地球使节似的受到热情接待的场景!”
J.-T.马斯顿热情洋溢的发言受到成员们的热烈欢呼,他十分激动地在他的同事们的祝贺声中坐了下来。
“我们已经对此唱颂了不少赞歌了,”巴比凯恩说道,“现在,我们还是直接进入关键问题吧。”
“我们准备好讨论具体问题了。”委员会的成员每人吃了半打三明治,回答道。
“你们都知道要解决的问题是什么,”巴比凯恩又说道,“那就是让炮弹的速度达到每秒一万二千码。我完全有理由相信我们将成功地解决这一问题。不过,眼下,让我们先研究一下到目前为止炮弹所能达到的速度是多少。摩根将军可以向我们介绍一下这方面的情况。”
“这并不难,”摩根将军回答道,“因为战争期间,我是试验委员会的成员。我告诉你们吧,射程为两千五百码的一百口径的达尔格伦大炮可让炮弹的初速度达到每秒五百码。”
“很好。那么哥伦比亚德·罗德曼炮呢?”主席问道。
“哥伦比亚德·罗德曼炮在纽约附近的汉弥尔顿炮台试发了一枚重半吨的炮弹,射程为六英里,速度为每秒八百码,这是英国的阿姆斯特隆炮和帕利塞炮从来没有达到过的速度。”
“哦!英国人!”J.-T.马斯顿往东方转了一下他那吓人的铁钩,不屑地说。
“这么说,”巴比凯恩又问道,“这个八百码的速度是迄今为止所达到的最高速度?”
“是的。”摩根将军回答道。
“不过,我要说,如果我的那门迫击炮没有爆炸的话……”J.-T.马斯顿反驳道。
“是呀,可它毕竟是爆炸了,”巴比凯恩做了个善意的动作阻止J.-T.马斯顿说下去,“咱们就以这八百码的速度作为基点吧。必须将这一速度提高二十倍。我们先将达到这一速度的问题留待下一次的会议来讨论吧。亲爱的同事们,现在我请大家把注意力集中在炮弹应该多大才合适的问题上。你们很清楚,我们在这儿要考虑的不再是重达半吨的炮弹了!”
“为什么不呀?”少校问道。
“因为我们的这颗炮弹应该很大,这样才能吸引月球居民的注意,如果月球上真的有人的话。”J.-T.马斯顿说。
“对,”巴比凯恩说道,“而且还有一个更加重要的原因。”
“您是什么意思呀,巴比凯恩?”少校问道。
“我的意思是说,不但要把炮弹发射出去,而且还要注视着它,必须追踪其飞行全过程,直到它抵达目的地为止。”
“嗯!”将军和少校对主席的建议有点儿感到惊讶地说。
“非如此不可,”巴比凯恩以一位十分自信的男人的口气继续说道,“非如此不可,否则我们的试验将不会有任何结果。”
“这么说,”少校说,“您想让这颗炮弹体积巨大?”
“不。请仔细地听我说。你们知道,光学仪器已经达到很精密的程度了,有些天文望远镜已经能够达到六千倍了,能够将月球的距离缩短到将近四十英里(十六法里)。而在这一距离下,六十英尺大小的物体完全清晰可辨。人们之所以没有更进一步地提高望远镜的观察能力,是因为提高了这个能力的话,就会损害望远镜的光亮度,而月亮只是一面反射镜,不能反射出足够强的光来,所以增加望远镜目前所达到的倍数是适得其反的。”
“那么,您打算怎么办呀?”将军问道,“您想让您的炮弹达到六十英尺?”
“不。”
“那您是想让月光更亮一些?”
“正是。”
“这太不可思议了!”J.-T.马斯顿大声嚷道。
“是呀,不过说难也不难,”巴比凯恩回答道,“其实,如果我能够做到把月光穿过的大气层的厚度减少的话,不就让月光变得更强了吗?”
“那当然。”
“那好!为了获得这一结果,我只要在一座高山上架起一台天文望远镜就行了。这就是我们将要做的。”
“我明白了,我明白了,”少校说道,“您的方法让事情变得简单了!那么您希望把望远镜放大多少倍呢?”
“放大四万八千倍,这样就可以将月球与地球的距离缩小到只有五英里了,而且物体只需要直径为九英尺就清晰可见了。”
“妙极了!”J.-T.马斯顿叫嚷道,“我们的炮弹直径就只有九英尺了?”
“正是。”
“不过,我冒昧地说一句,”埃尔菲斯通少校说道,“这么个重量还是……”
“哦!少校,”巴比凯恩回答道,“在讨论它的重量之前,我要告诉您,我们的前辈们在这一方面是做出过出色成绩的。我并不是想说弹道学没有进步,只是应该知道,自中世纪时起,人们就获得了一些惊人的成绩,而且我敢说,比我们所取得的成绩还要惊人。”
“哦?不一定吧!”摩根将军反驳道。
“那您举举例子呀。”J.-T.马斯顿大声说道。
“这再容易不过了,”巴比凯恩回答道,“我这么说是有根有据的。比如,1453年,穆罕默德二世围攻君士坦丁堡时,士兵们发射出的石弹重达一千九百磅,个头儿应该挺大的。”
“噢!噢!”少校说道,“一千九百磅,那可是够重的!”
“骑士时代,在马耳他,圣艾尔玛堡的一尊大炮发射的一些炮弹重达两千五百磅。”
“不可能!”
“还有,据一位法国史学家说,路易十一统治时期,一门迫击炮发射了一枚重五百磅的炮弹,这颗炮弹从巴士底狱——疯子关押智者的地方——飞到了夏朗东——智者关押疯子的一个地方。”
“太妙了!”J.-T.马斯顿说。
“这之后,我们又见到了什么呢?见到了阿姆斯特隆炮发射出五百磅的炮弹,见到了哥伦比亚德·罗德曼炮发射出半吨重的炮弹!因此,似乎炮弹的射程加大了,但是它的重量却减轻了。如果我们把注意力集中在这个方面的话,随着科学的进步,我们就能够把穆罕默德二世和马耳他骑士们的炮弹的重量增大十倍。”
“这一点是很明显的,”少校回答道,“但是,您打算用什么金属材料来制造这种炮弹呢?”
“就用铸铁吧。”摩根将军说。
“哼!铸铁!”J.-T.马斯顿非常不屑地大声说道,“用它来制造飞向月球的炮弹未免太普通了吧!”
“您口气也别太大了,我尊敬的朋友,”摩根将军回答道,“铸铁就够了。”
“不行!”埃尔菲斯通少校说,“既然重量与其体积成正比,那么一枚直径为九英尺的铸铁弹的重量会大得吓人!”
“如果它是实心的,那当然如此,但如果是空心的,就不一样了。”
“空心的!那还是炮弹吗?”
“我们可以在里面放一些信件,以及我们地球上生产的产品样品呀!”J.-T.马斯顿说。
“是的,是一枚炮弹,”巴比凯恩回答道,“它必须是一枚炮弹,一枚一百零八英寸的实心炮弹可能重达二十多万磅,虽然是太重了,不过,为了让炮弹保持一定的稳定性,我建议将它的重量缩减到五千磅。”
“那它的弹壳应该多厚?”少校问道。
“如果我们按照规定的比例做的话,”摩根将军说道,“一枚一百零八英寸直径的炮弹的弹壳至少得两英寸厚。”
“那可太厚了,”巴比凯恩说,“请注意:这里所说的炮弹并不是穿甲弹,只要让它足以抵御火药气体的压力就可以了。因此,现在的问题就是,一枚重量仅是两万磅的铸铁炮弹,弹壁应该多厚?我们聪明的计算家——正直的J.-T.马斯顿将当场告诉我们。”
“这再简单不过了。”尊敬的委员会秘书回答道。
他边说边在纸上写了几道几何公式,大家看到在他的笔下出现了几个π和x的二次幂。他甚至好像没怎么计算就求出了某个立方根,然后说道:“弹壁顶多两英寸厚。”
“这么厚行吗?”少校满脸疑惑地问道。
“不行,”巴比凯恩主席回答道,“显然不行。”
“那怎么办呀?”埃尔菲斯通少校不知如何是好地问。
“不要用铸铁,改用另外一种金属。”
“用铜?”摩根将军说。
“不行,铜仍然太重,我有更好的金属建议你们用。”
“什么金属呀?”少校急着问道。
“用铝。”巴比凯恩回答道。
“铝!”主席的那三位同事惊讶地大声说道。
“正是,朋友们。你们知道,法国的一位名叫亨利·圣克莱尔·德维尔的杰出化学家,1854年的时候,成功地从原料里提炼出铝来。而这种宝贵的金属外观如银,又如金子般具有恒定性,如铁一般具有韧性,如铜一般具有可熔性,又如玻璃一般轻巧,而且还很容易加工,在大自然中分布很广,因为铝钒土是大多数岩石的主要成分,又比铁轻三倍,它似乎是专门为我们提供制造炮弹的特殊材料。”
“铝万岁!”每每一激动就爱大声呼喊的委员会秘书叫嚷道。
“不过,亲爱的主席,”少校问道,“铝的成本是不是非常之高呀?”
“从前是的,”巴比凯恩回答道,“在发现它的初期,一磅铝价值两百六十到两百八十美元(将近一千五百法郎);后来跌到二十七美元(约一百五十法郎),而现在,只有九美元了(约四十九法郎)。”
“可是,九美元一磅还是价格不菲呀!”不轻易屈服的少校反驳道。
“那倒是,亲爱的少校,但这个价格并不是不可以接受的。”
“那么我们的炮弹的重量会是多少?”摩根将军问道。
“我算了一下,结果是,”巴比凯恩回答道,“一枚直径为一百零八英寸,壁厚十二英寸的炮弹,如果是铸铁制的,重量会是六万七千四百四十磅,而用铝浇铸的话,重量就会减小到一万九千两百五十磅。”
“太妙了!”J.-T.马斯顿嚷嚷道,“这正符合我们的计划呀。”
“妙极了!妙极了!”少校说道,“不过,您要知道,一镑铝价格十八美元的话,那我们的炮弹就得花费……”
“十七万三千两百五十美元(约九十二万八千四百三十七法郎),这我知道得很清楚。但是,朋友们,你们不必担心,我敢保证我们的试验并不缺钱。”
“钱会像雨点似的纷纷落入我们的钱柜中的。”J.-T.马斯顿说道。
“喏,你们大家对使用铝怎么看呀?”主席问。
“同意。”委员会的那三位委员异口同声地回答。
“至于炮弹的形状么,”巴比凯恩接着说道,“那倒无关紧要,因为炮弹一旦穿过了大气层,它便进入真空了。不过,我倒是建议采用圆形炮弹,因为如果它高兴的话,还可以自转,可以自由自在地行动。”
委员会的第一次会议到此便结束了,炮弹的问题已经完全解决了。J.-T.马斯顿一想到要往月球人的住地发射一枚铝制炮弹便兴奋不已,心想:这将会让月球人看看地球人有多聪明!