劍橋天文臺(tái)在它10月7日的那封永難忘記的回信中,從天文學(xué)的角度闡述清楚了問題,今后需要從力學(xué)方面去解決。這時(shí)候,在其他各國可能是難以解決的具體困難,在美國只不過是輕而易舉之事。
巴比凱恩主席抓緊時(shí)間在槍炮俱樂部?jī)?nèi)任命了一個(gè)執(zhí)行委員會(huì)。該委員會(huì)必須在三次會(huì)議中把大炮、炮彈和火藥這三大問題搞清楚。委員會(huì)由下面的四位在這三個(gè)方面知識(shí)淵博的會(huì)員組成:巴比凱恩(他在意見分歧的情況下有最后決定權(quán))、摩根將軍、埃爾菲斯通少校和J.-T.馬斯頓(他被委任為秘書兼發(fā)言人)。
10月8日,執(zhí)行委員會(huì)在共和國街三號(hào)巴比凱恩主席家里開會(huì)。為了避免因肚子餓而干擾了這次嚴(yán)肅的討論,槍炮俱樂部的這四位會(huì)員在一張擺滿了三明治和幾把大茶壺的桌子旁圍桌而坐。J.-T.馬斯頓把他的蘸水筆掛在一個(gè)鐵鉤上,會(huì)議便開始了。
巴比凱恩首先發(fā)言,他說道:
“親愛的同事們,我們現(xiàn)在必須解決彈道學(xué)的最重要的問題中的一個(gè),這門卓絕的科學(xué)是研究炮彈運(yùn)動(dòng),也就是說研究被一種推力發(fā)射到空中然后讓它自己飛行的物體的運(yùn)動(dòng)?!?
“??!彈道學(xué)!彈道學(xué)!”J.-T.馬斯頓激動(dòng)不已地大聲喊道。
“也許,”巴比凱恩繼續(xù)說道,“這第一次會(huì)議用來討論大炮的問題更符合邏輯……”
“確實(shí)如此。”摩根將軍附和道。
“不過,”巴比凱恩又說,“我考慮了一番,覺得炮彈的問題要比大炮的問題更加重要,而且大炮的體積將取決于炮彈的大小?!?
“我來說幾句。”J.-T.馬斯頓大聲說道。
馬斯頓的要求得到滿足,因?yàn)樗妮x煌的經(jīng)歷值得給予優(yōu)先發(fā)言的待遇。
“正直的朋友們,”他激動(dòng)得聲音發(fā)顫地說道,“我們的主席把炮彈問題擺在其他各種問題之先是頗有見地的!我們即將發(fā)射到月球上去的這顆炮彈是我們的信使,是我們的使節(jié),請(qǐng)?jiān)试S我以一種純倫理的觀點(diǎn)來看待它?!?
對(duì)炮彈的這種新穎的看法激起了委員會(huì)成員們的好奇心,因此他們便對(duì)J.-T.馬斯頓的發(fā)言更加注意地聽了。
“親愛的同事們,”J.-T.馬斯頓接著說道,“我長(zhǎng)話短說,我將把物理學(xué)意義上的炮彈——?dú)⑷说呐趶梿栴}擱在一邊,只談數(shù)學(xué)意義上的炮彈、倫理學(xué)意義上的炮彈。我認(rèn)為炮彈是人類力量最輝煌的體現(xiàn),人類力量就體現(xiàn)在炮彈的身上,人類正是在制造炮彈的同時(shí)才幾乎不亞于造物主!”
“說得好!”埃爾菲斯通少校嚷道。
“確實(shí),”演說家J.-T.馬斯頓大聲說道,“如果說上帝創(chuàng)造了恒星和行星,那我們?nèi)祟惥蛣?chuàng)制了炮彈,它是地球上速度最快的冠軍,它是漫游太空的各種天體的縮影,而且說實(shí)在的,各種天體也只不過是一些炮彈而已!電的速度、光的速度、恒星的速度、彗星的速度、行星的速度、衛(wèi)星的速度、聲音的速度、風(fēng)的速度等,都是屬于上帝的,然而,比火車的速度和最快的馬的速度高一百倍的炮彈的速度卻是屬于我們的!”
J.-T.馬斯頓動(dòng)了感情,他在唱頌?zāi)鞘咨袷サ呐趶椯澑钑r(shí),聲音變得舒緩抒情了。
“你們想知道數(shù)據(jù)嗎?”他接著又說,“我有一些頗有說服力的數(shù)據(jù)!就拿不起眼的八〇[1]炮彈來說吧。雖然它是電的速度的十萬分之一,是光的速度的六百四十分之一,是地球環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)速度的七十六分之一,但是,在飛出炮筒時(shí),它的速度已經(jīng)超過了音速,達(dá)到每秒兩百托瓦茲,每分鐘十四英里(六法里),每小時(shí)八百四十英里(三百六十法里),每天兩萬零一百英里(八千六百四十法里),也就是說,等于地球自轉(zhuǎn)中赤道地帶的速度,亦即每年七百三十三萬六千五百英里(三百一十五萬五千七百六十法里)。因此,它用十一天的時(shí)間就可以到達(dá)月球,用十二年的時(shí)間飛抵太陽,用三百六十年的時(shí)間抵達(dá)太陽系最遠(yuǎn)處的海王星。這就是用我們的雙手制造出來的不起眼的炮彈的豐功偉績(jī)!如果我們將其速度提高二十倍,以每秒七英里的速度把它發(fā)射出去,那會(huì)是個(gè)什么景況呀!啊!偉大的炮彈!光輝的炮彈!我十分開心地在想象你在月球上像一位地球使節(jié)似的受到熱情接待的場(chǎng)景!”
J.-T.馬斯頓熱情洋溢的發(fā)言受到成員們的熱烈歡呼,他十分激動(dòng)地在他的同事們的祝賀聲中坐了下來。
“我們已經(jīng)對(duì)此唱誦了不少贊歌了,”巴比凱恩說道,“現(xiàn)在,我們還是直接進(jìn)入關(guān)鍵問題吧。”
“我們準(zhǔn)備好討論具體問題了?!蔽瘑T會(huì)的成員每人吃了半打三明治,回答道。
“你們都知道要解決的問題是什么,”巴比凱恩又說道,“那就是讓炮彈的速度達(dá)到每秒一萬二千碼。我完全有理由相信我們將成功地解決這一問題。不過,眼下,讓我們先研究一下到目前為止炮彈所能達(dá)到的速度是多少。摩根將軍可以向我們介紹一下這方面的情況。”
“這并不難,”摩根將軍回答道,“因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)期間,我是試驗(yàn)委員會(huì)的成員。我告訴你們吧,射程為兩千五百碼的一百口徑的達(dá)爾格倫大炮可讓炮彈的初速度達(dá)到每秒五百碼?!?
“很好。那么哥倫比亞德·羅德曼炮呢?”主席問道。
“哥倫比亞德·羅德曼炮在紐約附近的漢彌爾頓炮臺(tái)試發(fā)了一枚重半噸的炮彈,射程為六英里,速度為每秒八百碼,這是英國的阿姆斯特隆炮和帕利塞炮從來沒有達(dá)到過的速度?!?
“哦!英國人!”J.-T.馬斯頓往東方轉(zhuǎn)了一下他那嚇人的鐵鉤,不屑地說。
“這么說,”巴比凱恩又問道,“這個(gè)八百碼的速度是迄今為止所達(dá)到的最高速度?”
“是的?!蹦Ω鶎④娀卮鸬?。
“不過,我要說,如果我的那門迫擊炮沒有爆炸的話……”J.-T.馬斯頓反駁道。
“是呀,可它畢竟是爆炸了,”巴比凱恩做了個(gè)善意的動(dòng)作阻止J.-T.馬斯頓說下去,“咱們就以這八百碼的速度作為基點(diǎn)吧。必須將這一速度提高二十倍。我們先將達(dá)到這一速度的問題留待下一次的會(huì)議來討論吧。親愛的同事們,現(xiàn)在我請(qǐng)大家把注意力集中在炮彈應(yīng)該多大才合適的問題上。你們很清楚,我們?cè)谶@兒要考慮的不再是重達(dá)半噸的炮彈了!”
“為什么不呀?”少校問道。
“因?yàn)槲覀兊倪@顆炮彈應(yīng)該很大,這樣才能吸引月球居民的注意,如果月球上真的有人的話?!盝.-T.馬斯頓說。
“對(duì),”巴比凱恩說道,“而且還有一個(gè)更加重要的原因?!?
“您是什么意思呀,巴比凱恩?”少校問道。
“我的意思是說,不但要把炮彈發(fā)射出去,而且還要注視著它,必須追蹤其飛行全過程,直到它抵達(dá)目的地為止?!?
“嗯!”將軍和少校對(duì)主席的建議有點(diǎn)兒感到驚訝地說。
“非如此不可,”巴比凱恩以一位十分自信的男人的口氣繼續(xù)說道,“非如此不可,否則我們的試驗(yàn)將不會(huì)有任何結(jié)果?!?
“這么說,”少校說,“您想讓這顆炮彈體積巨大?”
“不。請(qǐng)仔細(xì)地聽我說。你們知道,光學(xué)儀器已經(jīng)達(dá)到很精密的程度了,有些天文望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)能夠達(dá)到六千倍了,能夠?qū)⒃虑虻木嚯x縮短到將近四十英里(十六法里)。而在這一距離下,六十英尺大小的物體完全清晰可辨。人們之所以沒有更進(jìn)一步地提高望遠(yuǎn)鏡的觀察能力,是因?yàn)樘岣吡诉@個(gè)能力的話,就會(huì)損害望遠(yuǎn)鏡的光亮度,而月亮只是一面反射鏡,不能反射出足夠強(qiáng)的光來,所以增加望遠(yuǎn)鏡目前所達(dá)到的倍數(shù)是適得其反的?!?
“那么,您打算怎么辦呀?”將軍問道,“您想讓您的炮彈達(dá)到六十英尺?”
“不?!?
“那您是想讓月光更亮一些?”
“正是。”
“這太不可思議了!”J.-T.馬斯頓大聲嚷道。
“是呀,不過說難也不難,”巴比凱恩回答道,“其實(shí),如果我能夠做到把月光穿過的大氣層的厚度減少的話,不就讓月光變得更強(qiáng)了嗎?”
“那當(dāng)然?!?
“那好!為了獲得這一結(jié)果,我只要在一座高山上架起一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡就行了。這就是我們將要做的。”
“我明白了,我明白了,”少校說道,“您的方法讓事情變得簡(jiǎn)單了!那么您希望把望遠(yuǎn)鏡放大多少倍呢?”
“放大四萬八千倍,這樣就可以將月球與地球的距離縮小到只有五英里了,而且物體只需要直徑為九英尺就清晰可見了?!?
“妙極了!”J.-T.馬斯頓叫嚷道,“我們的炮彈直徑就只有九英尺了?”
“正是。”
“不過,我冒昧地說一句,”埃爾菲斯通少校說道,“這么個(gè)重量還是……”
“哦!少校,”巴比凱恩回答道,“在討論它的重量之前,我要告訴您,我們的前輩們?cè)谶@一方面是做出過出色成績(jī)的。我并不是想說彈道學(xué)沒有進(jìn)步,只是應(yīng)該知道,自中世紀(jì)時(shí)起,人們就獲得了一些驚人的成績(jī),而且我敢說,比我們所取得的成績(jī)還要驚人。”
“哦?不一定吧!”摩根將軍反駁道。
“那您舉舉例子呀。”J.-T.馬斯頓大聲說道。
“這再容易不過了,”巴比凱恩回答道,“我這么說是有根有據(jù)的。比如,1453年,穆罕默德二世圍攻君士坦丁堡時(shí),士兵們發(fā)射出的石彈重達(dá)一千九百磅,個(gè)頭兒應(yīng)該挺大的?!?
“噢!噢!”少校說道,“一千九百磅,那可是夠重的!”
“騎士時(shí)代,在馬耳他,圣艾爾瑪堡的一尊大炮發(fā)射的一些炮彈重達(dá)兩千五百磅。”
“不可能!”
“還有,據(jù)一位法國史學(xué)家說,路易十一統(tǒng)治時(shí)期,一門迫擊炮發(fā)射了一枚重五百磅的炮彈,這顆炮彈從巴士底獄——瘋子關(guān)押智者的地方——飛到了夏朗東——智者關(guān)押瘋子的一個(gè)地方。”
“太妙了!”J.-T.馬斯頓說。
“這之后,我們又見到了什么呢?見到了阿姆斯特隆炮發(fā)射出五百磅的炮彈,見到了哥倫比亞德·羅德曼炮發(fā)射出半噸重的炮彈!因此,似乎炮彈的射程加大了,但是它的重量卻減輕了。如果我們把注意力集中在這個(gè)方面的話,隨著科學(xué)的進(jìn)步,我們就能夠把穆罕默德二世和馬耳他騎士們的炮彈的重量增大十倍?!?
“這一點(diǎn)是很明顯的,”少?;卮鸬?,“但是,您打算用什么金屬材料來制造這種炮彈呢?”
“就用鑄鐵吧?!蹦Ω鶎④娬f。
“哼!鑄鐵!”J.-T.馬斯頓非常不屑地大聲說道,“用它來制造飛向月球的炮彈未免太普通了吧!”
“您口氣也別太大了,我尊敬的朋友,”摩根將軍回答道,“鑄鐵就夠了。”
“不行!”埃爾菲斯通少校說,“既然重量與其體積成正比,那么一枚直徑為九英尺的鑄鐵彈的重量會(huì)大得嚇人!”
“如果它是實(shí)心的,那當(dāng)然如此,但如果是空心的,就不一樣了。”
“空心的!那還是炮彈嗎?”
“我們可以在里面放一些信件,以及我們地球上生產(chǎn)的產(chǎn)品樣品呀!”J.-T.馬斯頓說。
“是的,是一枚炮彈,”巴比凱恩回答道,“它必須是一枚炮彈,一枚一百零八英寸的實(shí)心炮彈可能重達(dá)二十多萬磅,雖然是太重了,不過,為了讓炮彈保持一定的穩(wěn)定性,我建議將它的重量縮減到五千磅?!?
“那它的彈殼應(yīng)該多厚?”少校問道。
“如果我們按照規(guī)定的比例做的話,”摩根將軍說道,“一枚一百零八英寸直徑的炮彈的彈殼至少得兩英寸厚。”
“那可太厚了,”巴比凱恩說,“請(qǐng)注意:這里所說的炮彈并不是穿甲彈,只要讓它足以抵御火藥氣體的壓力就可以了。因此,現(xiàn)在的問題就是,一枚重量?jī)H是兩萬磅的鑄鐵炮彈,彈壁應(yīng)該多厚?我們聰明的計(jì)算家——正直的J.-T.馬斯頓將當(dāng)場(chǎng)告訴我們?!?
“這再簡(jiǎn)單不過了。”尊敬的委員會(huì)秘書回答道。
他邊說邊在紙上寫了幾道幾何公式,大家看到在他的筆下出現(xiàn)了幾個(gè)π和x的二次冪。他甚至好像沒怎么計(jì)算就求出了某個(gè)立方根,然后說道:“彈壁頂多兩英寸厚?!?
“這么厚行嗎?”少校滿臉疑惑地問道。
“不行,”巴比凱恩主席回答道,“顯然不行?!?
“那怎么辦呀?”埃爾菲斯通少校不知如何是好地問。
“不要用鑄鐵,改用另外一種金屬。”
“用銅?”摩根將軍說。
“不行,銅仍然太重,我有更好的金屬建議你們用。”“什么金屬呀?”少校急著問道。
“用鋁?!卑捅葎P恩回答道。
“鋁!”主席的那三位同事驚訝地大聲說道。
“正是,朋友們。你們知道,法國的一位名叫亨利·圣克萊爾·德維爾的杰出化學(xué)家,1854年的時(shí)候,成功地從原料里提煉出鋁來。而這種寶貴的金屬外觀如銀,又如金子般具有恒定性,如鐵一般具有韌性,如銅一般具有可熔性,又如玻璃一般輕巧,而且還很容易加工,在大自然中分布很廣,因?yàn)殇X礬土是大多數(shù)巖石的主要成分,又比鐵輕三倍,它似乎是專門為我們提供制造炮彈的特殊材料?!?
“鋁萬歲!”每每一激動(dòng)就愛大聲呼喊的委員會(huì)秘書叫嚷道。
“不過,親愛的主席,”少校問道,“鋁的成本是不是非常之高呀?”
“從前是的,”巴比凱恩回答道,“在發(fā)現(xiàn)它的初期,一磅鋁價(jià)值兩百六十到兩百八十美元(將近一千五百法郎);后來跌到二十七美元(約一百五十法郎),而現(xiàn)在,只有九美元了(約四十九法郎)?!?
“可是,九美元一磅還是價(jià)格不菲呀!”不輕易屈服的少校反駁道。
“那倒是,親愛的少校,但這個(gè)價(jià)格并不是不可以接受的。”
“那么我們的炮彈的重量會(huì)是多少?”摩根將軍問道。
“我算了一下,結(jié)果是,”巴比凱恩回答道,“一枚直徑為一百零八英寸,壁厚十二英寸的炮彈,如果是鑄鐵制的,重量會(huì)是六萬七千四百四十磅,而用鋁澆鑄的話,重量就會(huì)減小到一萬九千兩百五十磅。”
“太妙了!”J.-T.馬斯頓嚷嚷道,“這正符合我們的計(jì)劃呀。”
“妙極了!妙極了!”少校說道,“不過,您要知道,一磅鋁價(jià)格十八美元[2]的話,那我們的炮彈就得花費(fèi)……”
“十七萬三千兩百五十美元(約九十二萬八千四百三十七法郎),這我知道得很清楚。但是,朋友們,你們不必?fù)?dān)心,我敢保證我們的試驗(yàn)并不缺錢。”
“錢會(huì)像雨點(diǎn)似的紛紛落入我們的錢柜中的?!盝.-T.馬斯頓說道。
“喏,你們大家對(duì)使用鋁怎么看呀?”主席問。
“同意?!蔽瘑T會(huì)的那三位委員異口同聲地回答。
“至于炮彈的形狀么,”巴比凱恩接著說道,“那倒無關(guān)緊要,因?yàn)榕趶椧坏┐┻^了大氣層,它便進(jìn)入真空了。不過,我倒是建議采用圓形炮彈,因?yàn)槿绻吲d的話,還可以自轉(zhuǎn),可以自由自在地行動(dòng)?!?
委員會(huì)的第一次會(huì)議到此便結(jié)束了,炮彈的問題已經(jīng)完全解決了。J.-T.馬斯頓一想到要往月球人的住地發(fā)射一枚鋁制炮彈便興奮不已,心想:這將會(huì)讓月球人看看地球人有多聰明!
注釋:
[1] 即重八十磅的炮彈?!?
[2] 原文如此,似有錯(cuò)誤,因?yàn)榍懊鎰傉f過現(xiàn)在一磅只有九美元了。