第278章 大明第一面望遠鏡
南京龍江寶船廠的碼頭邊，鄭和正看著工匠們檢修即將遠航的蒸汽船隊。
海風捲起他的衣袍，目光卻緊鎖著遠處的海平面。
再過一個月，他將率領船隊第四次下西洋，可每次遠航時的一個難題，始終縈繞在他心頭。
“鄭大人，在發愁什麼？”
王平安的聲音從身後傳來，他剛送完一批玻璃鏡到船廠，看到鄭和沉思的模樣，便走上前打招呼。
鄭和轉過身，嘆了口氣：“王先生，不瞞你說，是航海的事。
每次船隊行至遠海，肉眼看不到陸地，等到能看清島嶼時，往往離得太近，稍有不慎就會觸礁。
遇到陌生船隻，也得等靠近了才能判斷是商船還是海盜，耽誤應對時間。要是能看得再遠些，這些麻煩就能少很多。”
王平安心裡一動。
他之前製作玻璃鏡時，就曾想過利用玻璃鏡片製作望遠鏡，只是一直沒找到合適的契機。
如今鄭和的需求，正好讓這個想法有了落地的可能。
“鄭大人，我或許有辦法。
可以做一種‘望遠鏡’，用兩片不同的玻璃鏡片組合，能將遠處的景物放大，比肉眼看得遠十倍甚至二十倍，說不定能解決你的難題。”
“哦？竟有此物？”鄭和眼睛一亮，連忙追問，“王先生，這望遠鏡真能看得那麼遠？何時能做出來？”
“原理上可行，只是需要些時間。”王平安解釋道，“望遠鏡需要一片‘物鏡’和一片‘目鏡’，之前做老花鏡只用了凸透鏡，凹透鏡得重新打磨，還得調整兩片鏡片的距離，確保成像清晰。若材料充足，半月之內應該能做出樣品。”
鄭和大喜，立刻拉著王平安去見朱元璋：“陛下，王先生能製作‘望遠鏡’，可助船隊遠海觀察，避開礁石、提前發現船隻，對下西洋大有助益！”
朱元璋正愁鄭和遠航的安全問題，聞言當即下令：“王平安，朕命你全力研製望遠鏡，所需玻璃、工匠、材料，工部無條件配合！務必在鄭和出發前做好！”
“臣遵旨！”王平安躬身領命，心裡清楚，這不僅是解決航海難題，更是望遠鏡在大明的第一次實用嘗試。
回到玻璃作坊，王平安立刻召集核心工匠。
負責打磨的張磨匠、負責玻璃熔制的王窯頭、負責金屬加工的劉匠師，詳細講解望遠鏡的原理和需求。
“關鍵在兩片鏡片：物鏡要大些，曲率小，能聚更多光，看得遠。
目鏡要小些，曲率大，負責放大物鏡成的像。”王平安畫了張草圖，標出鏡片的形狀，“最難的是凹透鏡，咱們之前沒做過，得重新摸索。”
張磨匠接過草圖，眉頭皺了起來：“凹透鏡中間薄邊緣厚，打磨時得從中間往四周磨，力道要控制好，不然邊緣太厚，中間太薄，都不成。”
第一步，還是玻璃製備。
為了讓物鏡透光率更高，王平安改進了玻璃熔制工藝。
在矽石中加入少量水晶粉，減少雜質；熔制時延長攪拌時間，確保玻璃液更純淨。
退火時放慢降溫速度，讓玻璃內部應力更小，不易破裂。
王窯頭帶著工匠，連續三天守在熔爐旁，終於熔出了幾塊直徑三寸、純淨透明的玻璃坯，用來做物鏡；又做了幾塊直徑一寸的小玻璃坯，做目鏡。
接下來是鏡片打磨，張磨匠的挑戰來了。
先磨物鏡，有之前做老花鏡的經驗，還算順利。
用粗砂石定形，細砂石拋光，最後用紅粉打磨，兩天就磨出了一塊曲率合適的凸透鏡，對著陽光能聚成一個明亮的光點，焦距約三尺。
可磨凹透鏡時，麻煩來了。
第一次，張磨匠按草圖打磨，磨出來的凹透鏡中間太薄，邊緣太厚，對著遠處的塔觀察，成像模糊一片。
“是曲率太大了，中間磨得太狠。”王平安拿著鏡片，對著陽光看，光線發散得太利害，“得調整打磨的弧度，中間少磨些，邊緣多磨些，讓焦距和物鏡匹配。”
張磨匠重新開始，這次用硬紙板剪了個凹透鏡的模板，貼在玻璃坯上，按模板的弧度打磨。
可玻璃太滑，模板容易移位，磨到一半，邊緣還是歪了。“要不，咱們做個木製的夾具？”劉匠師提議，“把玻璃坯固定在夾具上，按固定的軌跡打磨，就不會歪了。”
劉匠師很快做了個木製夾具，中間有凹槽固定玻璃坯，旁邊有可調節的擋板，控制打磨的範圍。
張磨匠用夾具固定玻璃坯，慢慢打磨，這次磨出來的凹透鏡，中間薄邊緣厚，弧度均勻。
可組裝後一試，還是不行。
成像倒立且模糊，原因是焦距不對，物鏡和目鏡的距離沒調好。
“物鏡焦距三尺，目鏡焦距得是一尺，兩者距離兩尺，這樣成像才清晰。”
王平安回憶現代望遠鏡的焦距公式，用尺子量著鏡片的距離，在木板上做標記，“鏡筒得做成可調節的，能前後移動目鏡，找到最清晰的位置。”
劉匠師用黃銅做了兩節粗細不同的鏡筒，外筒粗，內筒細，內筒能在外筒裡滑動，目鏡裝在內筒，物鏡裝在外筒前端，這樣就能調節焦距。
組裝好後，王平安拿著望遠鏡跑到作坊外，對準遠處的南京城牆。
原本肉眼只能看到城牆的輪廓，透過望遠鏡，能清晰看到城牆上的磚縫，甚至能看到城樓上值守士兵的盔甲顏色。
“成了！”王平安興奮地喊道，工匠們圍過來，輪流試看，都驚歎不已：“這東西太神了！能看這麼遠！”
五天後，王平安帶著三架望遠鏡來到南京城牆。
一架是試製品，兩架是改進後的成品，鏡筒用黃銅打造，輕便且防腐蝕，長度約兩尺，便於手持。朱元璋、鄭和、朱標早已在城樓上等候。
“王先生，快讓朕看看這望遠鏡！”朱元璋迫不及待地伸手，王平安連忙遞上一架，幫他調整好焦距。
朱元璋對準遠處的長江江面，原本肉眼只能看到幾個移動的小黑點，透過望遠鏡，瞬間清晰起來。
一艘貨船的風帆是青色的，船舷上刻著“吳商”二字，甲板上的水手正彎腰搬運貨物，連水手的頭髮都能看清。
“好傢伙！這麼遠都能看清！比朕的千里鏡強百倍！”