第七章 炮弹畅想曲

坎布里奇天文台10月7日那封具有纪念意义的复函从天文学的角度回答了这次实验相关的理论问题。剩下的就是如何从机械角度解决这些问题了。要是换个别的国家，这些实际问题是根本解决不了的，可在这儿不过像小孩子玩游戏一样简单。

巴比康主席毫不耽搁，立刻提名成立了一个俱乐部工作委员会，其职责是要解决三方面的重大问题：大炮、炮弹和火药。委员会共有四名成员，均具有丰富的专业知识：巴比康（在投票票数相等时，持有一票决定权）、摩根将军、艾尔费斯顿少校，还有J. T. 梅斯顿，任秘书兼书记员。

10月8日，委员会在共和街8号巴比康主席的宅邸召开了首次会议。会议的讨论是件非常严肃的事情，绝不能受到饥肠辘辘声的干扰，这一点很重要。所以，四个人围坐的桌子上堆满了三明治，还有大茶壶。梅斯顿把钢笔拧进他的铁钩子里，会议开始了。

巴比康首先发言。

“先生们，我们要解决的是伟大的弹道学领域内最重要的问题之一。这门伟大的科学专门研究抛物体的运动，这种运动就是用某种推动力把物体抛到空中，然后让其自行向前运动。”

“啊，弹道学呀！”梅斯顿深情地赞叹着。

“从逻辑上讲，第一次会议的议题应该把讨论的重点放到大炮上……”

“对。”摩根将军插话道。

“然而，”巴比康说，“经过慎重考虑，我又觉得首先应该讨论炮弹问题，然后再说大炮，因为大炮的体积必须视炮弹而定。”

“请允许我插一句。”听到这儿，梅斯顿说道。

他的要求获得了批准，这是出于对他往日辉煌业绩的尊重。

“先生们，”他用一种倍受鼓舞的嗓音开口了，“主席把炮弹问题置于首位是对的。我们向月球发射这颗炮弹，就等于是我们向它派去了一位大使。所以，我想先从伦理的角度说说它。

这个新颖的说法引起了与会人员的好奇，于是他们便开始认真地洗耳恭听。

“亲爱的同仁们，”梅斯顿接着说，“我只简单地谈一谈。我要抛开物理学，也不谈那种杀人的炮弹，我要从数学的角度，从伦理学的角度说说炮弹。在我看来，这颗炮弹是我们人类力量的最辉煌体现，它集我们人类的能力于一身。制造这样一颗炮弹，说明我们的能力已经和造物主的能力相差无几了！”

“噢！”艾尔费斯顿少校惊叹了一声。

“是这样，”演讲人继续着，“如果说造物主创造了恒星还有行星什么的，我们人类则创造出了这颗炮弹，而这颗炮弹标致着人类能达到的最高速度，它就是翱翔在天空里的一颗浓缩版的天体。其实，那些天体也只不过是不同形式的炮弹罢了！造物主创造了电的速度、光的速度、恒星的速度、彗星的速度、行星的速度、还有风和声音的速度，而我们则创造了这炮弹的速度，这速度比最快的马和火车还要快上一百倍！”

梅斯顿陶醉了，他开始用抒情的嗓音为炮弹唱起了神圣的颂歌。

“想看一下数字吗？那我就给你们最有说服力的数字！就说那种最普通的24磅炮弹吧。的确，它比电的速度慢80万倍，比光慢64万倍，比地球绕太阳的公转慢73倍。不过嘛，它离开炮膛的时候，速度就大于声速(1)。这样的炮弹飞行速度是每秒1200英尺，每10秒12000英尺，每分钟14英里，每小时840英里，每天20100英里，这就相当于地球赤道地带的自转速度。那么一年呢，就是7336500英里。照这样的速度，11天就能到达月球，12年就能到达太阳，360年就能登上位于太阳系边缘的海王星。这只是一颗普通的炮弹呀，是人类制造的呀！想一想吧，而我们要制造的这颗炮弹的速度还要快上20倍，会是个什么样子，每秒7英里呀！啊，光荣的家伙！我想你会在上边以地球大使的荣耀身份受到热烈欢迎的！”

大炮俱乐部执行委员会在巴比康主席家里召开首次会议

这位演讲者情绪有点激动，于是便坐下来，伸手拖过来一大盘子三明治。

“现在，”巴比康说，“我们还是少点诗情画意，直接讨论主题吧。”

“对！”大家齐声回答，每个人的嘴里都塞满了三明治。

“目前摆在我们面前的问题是，”巴比康继续说下去，“如何才能让一颗炮弹每秒飞上36000英尺。我们先来考虑一下到现在为止我们能够达到的最快速度。关于这一点摩根将军会给我们带来有益的启示。”

“这容易，”摩根将军应声答道，“战争期间我就是实验委员会的委员。我敢说，100磅的道格林炮射程是3英里，启动速度每秒1500英尺。罗德曼的‘哥伦比亚’炮，射出的炮弹是半吨，打了6英里，速度是每秒2400英尺。这个记录是英格兰的安姆斯强炮和巴利赛炮望尘莫及的。”

“哼，英国佬！”梅斯顿的铁钩子手在空中挥舞了一下。

“这就应该是，”巴比康说，“我觉得，人类达到的最高速度？”

“是的。”将军回答道。

“哈！”梅斯顿嘟囔着，“我那门迫击炮要是没有爆炸的话……”

“是呀，”巴比康平静地答道，“可它毕竟是炸了。那么，我们就以这个2400英尺为起点，把速度再增加15倍。至于用什么样的方法达到这样的速度嘛，下次再探讨。现在要提请大家注意的是，炮弹的体积多大合适，你们知道，我们可不是要搞什么半吨重的玩意儿。”

“为什么不呢？”少校感到不解。

“因为，”梅斯顿抢着说，“它的个头儿得足够大才行，这样才能引起月球人的注意，如果那上面真有人的话。”

“说得对，”巴比康说，“不过，还有一个更重要的原因。”

“什么原因？”少校追问。

“我的意思是仅仅发射一颗炮弹，然后就撒手不管了，这是不够的。我们要进行全程监测，一直看着它到达目的地为止。”

“什么？”将军和少校惊愕不已，一起喊着。

“毫无疑问，得这样做，”巴比康以自信的口吻说，“否则我们的实验就不会有任何结果。”

“但要这样的话，”少校说，“炮弹的个头可就大了去了。”

“也不尽然。请听我说下去。你们都知道，现在的光学仪器已经达到了相当完美的程度，有的能把目标物体放大6000倍，也就是说相当于把月球拖到离我们只有40英里的距离。以这样的距离，任何60英尺见方的物体都会清晰可见。”

“不过，后来望远镜的功率没再近一步加大，这是因为望远镜的功率会削弱目标物体的亮度，而月亮只不过是个反光镜而已，它的反射光亮度本来就不足，所以望远镜的功率再大就不行了。”

“那么，你打算怎么办？”将军问道，“你准备造一颗直径60英尺的炮弹吗？”

“不。”

“那就是想让月亮再亮一点儿。”

“完全正确。”

“当真！”梅斯顿叫着。

“这再简单不过了，”巴比康说，“假如我能成功地降低月光穿越的大气层的密度，不就等于提高了月光的亮度吗？”。

“当然。”

“那好，只要把望远镜架到高山上就行了。我们就是要这样干。”

“我懂了，”少校说，“你真能把复杂的问题简单化。你准备把望远镜的功率增加到多大呢？”

“48000倍。这个倍数就能把月亮拉近到非常清楚的5英里距离之内。这样，直径不超过9英尺的物体都能看得很清楚。”

“所以，这么一来，”梅斯顿兴奋地叫着，“我们炮弹的直径还不到9英尺！”

“没错。”

“让我想想，”艾尔费斯顿少校插话道，“这样一来炮弹的重量应该是……”

“我可爱的少校，”巴比康说，“在讨论它的重量之前，我想先给你讲一讲我们的前人在这方面创造出了什么样的奇迹。我并不是说弹道学没有长进，但我敢说，中世纪的时候取得的一些成果比我们现在的成果还要更为惊人。”

“难以置信！”摩根说。

“有证据吗？”梅斯顿也插了一句。

“当然，”巴比康回答，“当然有证据。1543年，穆罕默德二世在位的时候，在君士坦丁堡使用的石弹重量就已经达到了1900磅。那个头儿肯定大极了。”

“噢，”少校说，“1900磅，个头儿真不小！”

“还有马耳他，骑士时代的时候有个叫圣艾尔玛的要塞，那儿有一门炮，射出的炮弹有2500磅。”

“简直难以置信！”

“还有，一个法国历史学家说，路易十一的时候，有一门炮，射出了仅仅500磅重的炮弹，可这颗炮弹居然从疯子关押正常人的巴士底狱打到了正常人关押疯子的沙郎通。”

“真棒！”梅斯顿跟着说。

“可到了现在呢，好好看看我们自己呢？安姆斯强炮打出的炮弹是500磅，罗德曼炮发射的是半吨！看来似乎是这样，炮弹射程增加的同时，重量却大大地降下来了。如果我们能朝着重量这个方向再加把劲儿的话，随着科学的进步，我们的炮弹重量就一定会是穆罕默德二世和马耳他骑士的10倍。”

“那是明显的，”少校回答，“不过，你准备用什么金属造炮弹呢？”

“就用铸铁。”摩根将军说。

“铸铁？”梅斯顿不屑一顾地说，“炮弹是要去月球的，这种材料太俗了吧！”

“不是吹，”摩根坚持说道，“铸铁完全可以。”

“但是，”少校打断他说，“重量和体积是成正比的，一颗铸铁炮弹，即使直径不超过9英尺，重量也大得不得了。”

“是这样，如果是实心铸铁的话。可要是颗空心的，情况就不一样了。”巴比康说。

“空心的？就是说做一只空心的弹壳？”

“我们可以在里面装一些信件，”梅斯顿补充道，“还有地球上产的东西什么的。”

“没错，弹壳，”巴比康回答，“必须是只弹壳。一颗9英尺的实心弹重量就有20万磅，显然太重了。还有，鉴于炮弹必须确保一定的稳定性，我提议重量应该定在两万磅。”

“那么，弹壁的厚度是多少？”少校问。

“按常规比例说，”摩根回答，“9英尺的直径，弹壁厚度应该是两英尺左右。”

“这肯定是太厚了，”巴比康回答，“要知道，我们造的炮弹不是用来穿透钢板的。所以，弹壁的厚度只要能顶住气体的压力就足够了。因此，问题的关键是：什么样的厚度能让铸铁弹壳不超过两万磅。我们的秘书极具智慧，这个问题他能给我们以启发。”

马耳他骑士时代的大炮

现代航天器

“这再容易不过了。”委员会的天才秘书答道。说着就飞快地在纸上画了几个几何公式，里面还有很多π和x2什么的。接着，他说：“壁厚不能超过两英寸。”

“这厚度撑得住吗？”少校怀疑地问。

“显然不行。”主席说道。

“那怎么办？”艾尔费斯顿露出为难的神色。

“换别的金属，不用铸铁。”

“铜行吗？”摩根问。

“不行！铜也太沉。我提一种更好的材料。”

“用什么？”少校问。

“铝。”巴比康说。

“铝！”主席的三个同事异口同声地喊了一嗓子。

“没问题，朋友们。你们是知道的，1854年，一个叫亨利·圣克莱尔·戴维尔的法国化学家成功地提炼出了高密度的铝。这种贵重金属像银子一样白，像金子一样耐用，像铁一样具有韧劲，像铜一样易熔，并且像玻璃一样轻。这东西容易弄，遍地都是，它是岩石的基础，而且比铁轻两倍，就好像是专门为我们制造这颗炮弹提供原料而存在的。”

“哈，铝！”梅斯顿大叫。他这人兴头一上来就爱嚷嚷。

“可是，尊敬的主席先生，”少校又问道，“铝的成本是不是太高了？”

“这玩意儿刚被发现的时候是贵了点儿，”巴比康说，“一磅260到280美元，后来就降到了27美元。现在每磅只需9美元。”

“可是，那也够贵的，每磅9美元呀！”少校说，心里还是有点接受不了，“也算得上是天价了。”

“价钱肯定是高了点儿，尊敬的少校，但我们承受得起。”

“那，炮弹的重量该是多少？”摩根追问。

“这是我的计算结果，”巴比康说，“一颗直径9英尺，厚度12英寸的炮弹用铸铁制造重量为67440磅，而用铝的话，就可以减轻到19250磅。”

“太好了！”梅斯顿欢呼着，“太适合我们的炮弹了！”

“问题是资金！”少校喊了起来，“你知道吗，9美元一磅，这颗炮弹得耗费……”

“价值173250美元。我非常清楚。不用担心，我的朋友们，我们的事业是不会缺钱的，我敢担保。先生们，关于铝的问题还有什么意见吗？”

“我们有的是钱！”梅斯顿说。

“通过！”三位委员应声说道。

“至于炮弹的形状嘛，”巴比康说，“这倒不是很重要。因为炮弹只要穿过了大气层，就会进入真空。我提议，造颗圆的吧，它想转就转，随它去。”

第一次委员会会议就此结束。炮弹的问题就此解决了。梅斯顿一想到要给月球上的居民打过一颗炮弹去便高兴不已，他想：“让他们知道知道我们是谁吧！”

————————————————————

(1) 所以，一个人若是听到大炮发射的声音，他就不会被炸到，因为，在听到发射声之前炮弹已经飞过去了。