粗沙打磨完成后,琉璃片表面变得大致平整,但仍有细微的划痕。接下来是细沙打磨,李三换成粒径更细的石英沙,同样放在石板上,轻轻打磨琉璃片,每面打磨三个时辰,动作轻柔而均匀,确保琉璃片表面光滑。这一步最考验耐心,李三不敢有丝毫懈怠,累了就换其他工匠接手,始终保持打磨的均匀性。
最后是丝绸抛光,李三将丝绸蘸取少量草木灰(起到研磨和润滑作用),轻轻擦拭琉璃片表面,每面擦拭一个时辰,直到琉璃片透明无划痕,能清晰反射出人的影子。经过一整天的忙碌,两片凸透镜终于制作完成:一片焦距半寸(物镜),一片焦距一寸(目镜),透过镜片观察物体,已经能放大五六倍。
接下来是制作镜筒。工匠们挑选了一节坚硬的毛竹,切割成一尺长的竹筒,用砂纸将内壁打磨光滑,去除毛刺。然后,将制作好的物镜固定在竹筒前端,目镜固定在后端,用松香密封镜片与筒壁之间的缝隙,防止松动。徐光启和利玛窦在一旁指导,调整两片镜片的距离:先将物镜固定,然后移动目镜,同时用镜片观察案上的花粉,直到看到最清晰的放大影像,再将目镜固定。
最后是制作支架。木工工匠用松木雕刻了一个简易支架:底座是方形,长两尺,宽一尺,厚重稳定;顶部有一个可调节高度的铁夹子,用于固定镜筒;底座上放置一块光滑的木板,用于摆放观察样本。支架的前后、左右都可调节,方便对准观察物体。
制作过程中,也遇到了不少小麻烦。比如,一开始细沙打磨时,琉璃片表面出现了一道细微的划痕,李三只能重新用粗沙打磨,再用细沙抛光,浪费了不少时间;调整镜片间距时,一开始放大的影像模糊不清,利玛窦根据西方光学知识,建议缩短物镜和目镜的距离,果然影像变得清晰;支架的铁夹子不够灵活,工匠们在转轴处涂抹了一些猪油润滑,问题迎刃而解。
徐光启全程把关,每一个步骤都亲自检查,确保符合天幕所示的标准。他白天指导工匠制作,晚上就和利玛窦一起,研究光学原理,记录制作心得,常常熬夜到深夜。利玛窦也倾囊相授,将西方的光学知识(如光线折射、焦距计算)详细讲解给徐光启和工匠们听,帮助他们理解显微镜的工作机制。
三天后,第一台简易显微镜终于制作完成!
这台显微镜由竹筒镜筒、琉璃镜片和松木支架组成,整体结构简洁而精巧:竹筒镜筒长一尺,两端嵌着透明的琉璃镜片;松木支架稳定厚重,镜筒固定在支架上,可灵活调节;底座的木板上,摆放着准备好的观察样本——桃花花粉、蜜蜂翅膀、小麦胚芽。
“准备观察!”徐光启深吸一口气,亲手将桃花花粉放在木板上,调整支架高度,让镜筒对准花粉,然后将眼睛凑近目镜。
庭院里的所有人都屏住了呼吸,紧紧盯着徐光启的表情,期待着奇迹的发生。
徐光启的眼睛刚凑近目镜,身体突然一震,瞳孔猛地放大,脸上露出了难以置信的表情。他缓缓移动镜筒,仔细观察着,嘴角不自觉地上扬,眼中闪烁着泪光。
“子先兄,怎么样?看到了吗?”利玛窦急切地问道。
徐光启没有回答,而是示意利玛窦过来观察。利玛窦连忙凑到目镜前,只看了一眼,就激动地大喊起来:“天啊!我看到了!那些花粉,是球形的,表面有刺!太神奇了!太神奇了!”
众人纷纷围了过来,轮流观察。李三第一个凑到目镜前,当他看到桃花花粉的真实形态时,惊得说不出话来:“这...这就是花粉?原来不是粉末,是一个个带刺的小球!太不可思议了!”
弟子们也轮流观察,每个人都露出了震撼与兴奋的表情。“蜜蜂的翅膀脉络好清晰!像一张网!”“小麦的胚芽好小,却结构完整!”“这显微镜太神奇了,简直是神镜!”
徐光启再次凑到目镜前,仔细观察着桃花花粉,喃喃自语:“原来如此...原来植物传粉,是靠这些带刺的花粉颗粒附着在昆虫身上...之前修订《农政全书》,一直疑惑花粉如何传播,现在终于明白了!”
他又拿起蜜蜂翅膀,放在木板上,通过显微镜观察:“蜜蜂翅膀的脉络如此坚韧,难怪能支撑它长途飞行...这些细微的结构,正是它飞行的关键!”
接着,他又观察了小麦胚芽、甘草叶片的微小斑点、甚至一滴雨水(里面有微小的虫子在游动)。每一次观察,都让他震撼不已,对自然世界的认知又加深了一层。
“成功了!我们成功了!”徐光启激动地握住利玛窦的手,声音都在发抖,“有了这显微镜,我们就能探索微观世界的奥秘,修订《农政全书》、研究药材、观测自然,都有了新的工具!华夏科技,定能更上一层楼!”
“恭喜子先兄!”利玛窦也由衷地为徐光启感到高兴,“这是华夏科技的一大步,也是东西方文化交流的一大步!有了显微镜,我们还能探索更多未知的领域!”
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