第677章 经典力学
王士元好奇地伸手翻开，封面上赫然写着——《经典力学》。
他随意翻阅几页，原本只是抱着打发时间的心态，但没看几行，便不由自主地坐直了身子，眉头微微皱起，神情逐渐变得专注。
「……物体若未受外力，则会保持静止或等速直线运动……这便是第一条定律？」
王士元喃喃自语，目光扫过书页上的小插图——一个静止的圆球，一个被推动的圆球，还有一辆简单的木车模型。这些图示让抽象的概念变得直观易懂。
「姑姑，这到底是什么书？」旁边的方敏也凑过来，看了几眼，旋即皱起眉，「这里说，物体若未受外力，便会保持原来的运动状态？可现实中，滚动的球总会停下来啊！」
「那是因为地面有摩擦力。」方梦华笑着解释，「摩擦力是一种外力，若是在没有摩擦的环境，比如光滑的冰面上，物体就会一直滑动下去。这本书讲的正是这类规律——力、运动、能量，乃至于天地万物的运行，都可以用数学来描述。」
「竟然还能这样？」方敏眨了眨眼，再次低头翻阅，目光变得炙热，「姑姑，妳这么好的书，竟然一直不给我看！」
「妳学的东西已经够多了。」方梦华失笑，「而且妳之前不是对数学更感兴趣吗？」
「数学是好，可是这本书里的东西也太有趣了！」方敏一拍案几，激动地道，「敏儿以前以为这世间的一切运动，都是神意或气运使然，但这里却说——物体的运动是有规律可循的，甚至能用数学公式计算出来？这……这简直太不可思议了！」
王士元在一旁沉默，视线仍紧盯书页，嘴唇微微动着，似乎在默念某些句子。他的手指无意识地在案几上画着运动轨迹，眼中闪烁着兴奋的光芒。
忽然，他抬起头，指著书页上的一行字：「这里说，当一物体受到外力作用时，它的加速度与力成正比，与质量成反比……这是第二条定律？」
「没错，」方梦华点头，「力等于质量乘以加速度。这是所有力学计算的基础。」
王士元轻轻吸了口气，低声道：「若是这条规律真的成立，那么……」
他猛地站起来，来回踱步，嘴里喃喃自语：「那么，弓箭的射程，投石机的抛物线，战马奔袭的速度，甚至于城墙受到撞击时的承受力……皆可用这个来推算？」
「正是如此。」方梦华笑道，「这就是物理学的魅力——它能将世间万物的运动纳入一个清晰的框架之中，让人们不再依赖经验，而是用数据和计算来做决策。」
王士元陷入沉思，半晌，他忽然深深看了方梦华一眼，眼神前所未有的严肃：「这书……真的只是妳写来用以教学之用吗？」
「当然不是。」方梦华淡淡一笑，手指轻敲案几，「若只是教学，本座不会如此费心整理这些内容。本座更希望它能改变这个世界。」
王士元默然片刻，忽然苦笑：「那么……若这书传遍天下，世人都能掌握这样的知识，岂不是人人皆可制造更强的战器，甚至比大明更强？」
「这便是技术发展的必然性。」方梦华语气平静，「知识一旦被发现，就无法被独占。与其担心它落入敌人之手，不如我们自己先用好它，并在技术上始终保持领先。」
王士元听到这话，陷入了长久的沉思。
方敏则完全沉浸在书稿之中，一页页翻阅着，时不时发出惊叹：「姑姑，这书里的东西……太惊人了！这些定律要是真的，那不就是说——未来的工匠和将领，都要懂数学，才能做出最有效的武器和战术？」
「正是如此。」方梦华点点头，「数学不只是用来考科举的，也不是只能用来计算粮税，而是能真正改变世界的。」
王士元忽然一笑，重新坐回案前，眼神中带着一丝前所未有的坚定：「圣姑，小生愿意留下来学这门学问。」
方梦华微微一笑，目光深邃：「好，那就从这本书开始吧。」
烛火摇曳，映照着三人的身影。一场关于物理学的启蒙，正在悄然展开。
王士元凝视着那些字，眉头微皱，像是在思索什么。方敏则已经坐得笔直，双手撑着下巴，等待姑姑开讲。
「你们刚才学的力学定律，描述的是力与运动的关系。但如果我们进一步考虑物体运动时所耗费的能量，事情就变得更加有趣了。」方梦华一边说，一边拿起桌上的一个茶杯，轻轻举起来，又放下。
「这样举起来，就是对茶杯做了功，因为我给它施加了力，并让它移动了一段距离。」她指著书页上的文字，继续解释，「功的计算公式是力与移动距离的乘积，还要考虑方向。」
王士元点点头：「所以，如果力的方向与移动方向一致，则功最大？若是垂直于移动方向，则毫无作用？」
「没错。」方梦华微微一笑，「比如你拿着一个水桶站着不动，手虽然使力提着桶，但桶没有上下移动，对它就没
有做功。」方敏歪着头思索片刻，忽然道：「那功率又是什么？」
「功率指的是做功的快慢，定义为单位时间内完成的功。」方梦华拿起桌上的茶杯，「比如我用一样的力气把这杯茶慢慢提起，或者一瞬间用更大的力提起来，两者做的功相同，但后者的功率更大。」
「原来如此！」方敏恍然大悟，「难怪有些人力气大，但扛着重物走不远，因为他们做功虽多，却没法持久？」
「正是。」方梦华点头，随即又在纸上写下动能、势能、机械能，并画了一个简单的抛物线。
「这里有两种重要的能量——动能和势能。动能是物体因运动而拥有的能量，公式是质量与速度平方的乘积。速度越快，动能越大。」
王士元沉思片刻：「所以同样一支箭，若速度加倍，动能就会变成四倍？」
「对。」方梦华微笑，「这就是为什么弓箭手在射箭时，拉弓越满，箭速越快，威力也越大。」
「那势能呢？」方敏指着另一个词问道。
「势能是物体因位置不同而储存的能量。」方梦华用笔在纸上画了一个高处的石头，「比如一颗放在悬崖上的石头，比放在地上的石头有更大的重力势能。公式是质量、重力加速度、高度三者的乘积。」
「所以……瀑布能推动水车，是因为水从高处落下时，势能转换成了动能？」王士元若有所思。
「没错。」方梦华点点头，「这就是机械能守恒的概念——动能与势能可以相互转换，但总量不变。」
「动量，简单来说就是质量与速度的乘积。」她看向王士元，「你猜，为什么比武时，小巧灵活的对手能闪避重击，但如果是一头狂奔的牛，即便动作再灵活的人，也难以正面拦下？」
王士元低头思索，恍然道：「因为牛的质量大，即便速度不快，动量依然巨大？」
「正是。」方梦华微笑，「而动量守恒则告诉我们，如果没有外力作用，物体的总动量是不变的。」
王士元陷入沉思，忽然想起了一件事：「难怪撞球时，一颗球击中另一颗球，自己会减速，而被撞的球会加速……」
「没错，」方梦华轻轻一敲案几，「这便是动量守恒。」
「接下来，我们来讲浮力和压强的关系。」方梦华拿起笔，在纸上画了一个简单的水池示意图，「你们看，物体浸没在水中时，会受到向上的浮力，这个浮力等于物体排开的水的重量——这就是阿基米德原理。」
「阿基米德？」王士元若有所思，「这人是……」
「嗯，算是拂菻国古代的一位大贤者吧。他发现这条定律时，据说高兴得直接从澡盆里跳了出来。」方梦华笑道，「不过这是传说，是真是假无从考证。」
王士元若有所悟地点点头，低头默算了一下：「所以说……船之所以能浮在水面上，是因为它排开的水的重量等于自身重量？」
「正是。」方梦华点头，「而这条规律不只适用于船，也适用于所有浮在液体或气体中的物体，比如热气球。」
「热气球？」王士元皱眉，「那是何物？」
「嗯……这个稍后再讲。」方梦华转而在纸上写下压强两字，「再来说说压强。压强等于压力除以受力面积，所以，为什么刀刃越锋利，切割物品就越轻松？」
「因为接触面积变小了，压强变大。」王士元几乎是下意识地回答。
「不错。」方梦华微微一笑，「这就是为什么马蹄下要装蹄铁，雪地上行走要穿雪鞋，还有……」
话音未落，旁边的方敏突然发出一声含糊的鼻音，脑袋一歪，额头差点撞到桌上。
「嗯？」王士元愣了一下，转头看去，只见方敏半闭着眼，努力睁了两下，却怎么也提不起精神，像是随时要倒下去一样。
方梦华失笑：「怎么？讲这些敏儿不感兴趣？」
方敏勉强打起精神，揉了揉眼睛：「不是……只是……有点困了……」
「这么快就撑不住？」方梦华摇摇头，「才讲到浮力和压强呢，后面还有万有引力——」
「姑姑，饶了我吧！」方敏打了个哈欠，摆摆手，「敏儿知道这些东西很厉害，但敏儿真不是读书的料……」
王士元看着她无奈的样子，不禁笑道：「可我记得妳说过，姑姑的书都是宝贝，早就想看了？」
「那是！」方敏不服气地反驳，但下一秒又瘫回椅子上，喃喃道：「可这些东西怎么越讲越烧脑啊……算数我还能跟上，可这些力来力去的，脑子都要炸了……」
方梦华耸耸肩：「所以说，科学不是只靠死记硬背，而是需要真正理解和思考的。数学只是工具，力学才是规律本身。」
方敏不服气地嘟囔了一句：「那王士元不也第一次学？怎么就一点都不累？」
王士元闻言，只是笑而不语。他确实没有感到疲倦，甚至隐隐有种兴奋感——这门学问与他过去所学的儒家经义、诗词文章全然不同，它没有晦涩的经典注释，没有繁琐的词藻修饰，只有简单的公式与现象的对应关系。而
正是这种简单而精确的逻辑，让他产生了一种前所未有的兴趣。「其实，妳若是能理解数学，这些概念也不难。」王士元轻声说道，「就像妳刚才算浮力时，已经不自觉地在心里列出了数学式子，说明你还是有天分的。」
「少来哄我……」方敏打着哈欠摆摆手，「我看，这些还是交给你们天才去研究吧，我……还是回去睡觉了……」
说完，她便站起来，伸了个懒腰，晃晃悠悠地朝房门走去。
王士元望着她的背影，忍不住轻笑：「她这是打退堂鼓了？」
「不算吧。」方梦华淡淡道，「她虽然对科学没什么兴趣，但她学过数学，知道这些知识的价值。只不过，比起钻研理论，她可能更适合做决策者，而不是学者。」
「这倒是。」王士元点点头，似乎想起了什么，低声道：「她在润州时，便时常与人争论朝政之事，虽然才十六岁，却已经有许多自己的见解了。」
方梦华意味深长地看了他一眼：「那你怎么看？」
王士元微微一笑，语气温和：「她说的话，的确很有道理。」
方梦华瞥了他一眼，心想这家伙果然不简单，明明方敏是他的小老师，结果没多久就变成他在引导方敏了。
「不过，」王士元话锋一转，眼中闪过一丝坚定，「相比朝堂上的争论，我更想弄清楚这些知识背后的真正规律。如果这些法则真的能用来计算万物运动，那么……它或许比任何策略都更能改变世界。」
方梦华听着，微微颔首，嘴角露出一抹淡淡的笑意：「很好，你已经开始明白了。」
烛火轻轻跳动，映照着两人桌上的书稿，彷佛照亮了一条前所未见的道路。