曹衝稱象的故事，算是一個眾人耳熟能詳的故事。

作為三國時期知名度最高的神童，李寬自然也很清楚他的事跡。

“曹衝稱象並沒有使用鐵船，那它是怎麼給你靈感了呢？”

李寬自然是知道鐵船完全可行，後世基本上就沒有木船的生存空間了。

但是王忠奇能夠提出這麼一個設想，他還是挺想知道他是怎麼想出來的。

如今的觀獅山書院，已經不是完全依靠李寬的指點才能搞出一些成果出來；也不應該是什麼都要李寬來指點。

所以對於這個“鐵船”的設想，李寬還是頗為好奇的。

“楚王殿下，曹衝稱象的故事，聽說過的人有許多，大部分聽完了之後知識覺得曹衝好厲害，這麼小的時候就能想到這個方法；但是很少有人去思考，這個方法能夠解決問題，它的原理是什麼，背後延伸出來的理論是什麼？

學生思考了一下，覺得這個方法其實可以歸結為‘等量替換法’。曹衝用許多石頭來代替大象，在船舷上刻劃記號，讓大象與石頭產生等量的效果，然後重新一次一次的稱出石頭的重量，使大象的重量轉化為一堆一堆的石頭，分而治之，這一難題就得到圓滿的解決。

雖然這樣的計算方法放在測量大象上麵，可能會有一些誤差，但是方法是非常正確的。所以我就進一步的思考，船隻能夠在水中不下沉，是因為什麼？隻是因為它是木頭做的嗎？

同樣的木船，可以裝在的貨物數量是不一樣的。像是一些紫檀木，放在水中是會沉到水底的，但是製作成船隻的話，也能浮在水麵上不下沉。所以船隻能夠浮在水上，我覺得不是簡單的因為木頭比水輕。”

王忠奇說到這裡，忍不住看了看劉界。

當初就是他在奚落自己，說用鐵製作的船隻，一放到水裡麵，肯定就沉下去了。

“你繼續說！”

李寬聽到這裡，已經有點知道王忠奇想要說什麼了，不過他還是想要完完整整的聽完王忠奇的設想。

科學創新，一定要有自己獨立的想法。

大膽設想，小心求證，科學之路，本來就是如此。

“所以我就在想，船隻能夠漂浮在水上，應該是受到了一種叫做浮力的力。當船上沒有裝東西的時候，水麵離船的甲板就會比較遠，我覺得這個時候受到的浮力應該比較小；

當船上裝了許多東西的時候，船的吃水就會比較深，這個時候受到的浮力比較大；可是如果不斷的給船隻增加重量，最終船隻就會沉在水裡麵，因為這個時候，船所裝載的貨物，已經比它受到的浮力要大，所以就沉沒了。”

“王忠奇，按照你這麼說，船上的重量越重，就越容易沉到水裡麵。那鐵的重量比木頭可是重多了，豈不是放到水裡，什麼東西都不用裝就沉沒了？”

劉界在一旁忍不住再次插話。

他的這個疑問，也是許多人的疑問。

實在是鐵船的想法跟大家理解的有很大的偏差啊。

“劉院長，您說對了一半！船確實是裝載的東西重到一定程度之後，就會沉到水裡麵，但是並不意味著鐵船一下水就會沉沒。相反的，我認為鐵船能夠做的比木船裝載的貨物更多。”

王忠奇這個時候自然要站出來反駁，要不然李寬也被劉界的話給帶偏了的話，那自己的想法就再也沒有落實的盼頭了。

“劉界，讓王忠奇繼續說下去！”

李寬看到劉界還想繼續跟王忠奇爭辯下去，不由得出聲阻止。

不過，李寬雖然隻是說了一句簡單的話，卻是讓王忠奇升起了希望。

“楚王殿下，我認為船隻是否沉沒，它的載重量是多少，跟它是由什麼材質製成的沒有必然的聯係，而是跟它能夠受到最大的浮力是多少有直接的關係。一個鐵疙瘩直接放在水裡麵，肯定是會沉沒的，但是製作成船隻的話，它是空心的，會不會沉沒應該跟它受到的浮力大小有直接的關係。”

王忠奇感受到李寬的眼中露出了鼓勵的眼神，心中的忐忑慢慢的消失，取而代之的是期待。

楚王殿下是世界上最聰明的人，劉界不能理解的東西，不代表楚王殿下就不能理解啊。

“我用紫顫木雕刻了一艘小船，它能順利的浮在水麵上；而整根的紫檀木卻是會直接沉沒在水中。雖然紫檀木跟鐵還是不同，但是這個邏輯是相同的。隻要設計的當，鐵船是完全可以浮在水麵上的。

伴隨著海貿的發展，我們需要越來越多的海船前往倭國和南洋等地，甚至是去澳洲和美洲；各個造船作坊也在製造越來越多可以裝載更多貨物的大船。但是船隻越大，對木頭的要求就越高，普通的巨木已經不能滿足大船的要求，這就會導致木船的製作難度越來越大。

可是如果使用鐵板來製作船隻，那麼隻要不斷的把鐵板拚接在一起，那麼它就不會像是木頭一樣受到木頭大小的限製，不需要不遠千裡的從遼東去尋找巨木。這對進一步製作更大的海船，是有著非常重要的意義的。”

雖然王忠奇的這個說法，邏輯上還不是非常嚴密，不過李寬卻是頗為滿意。

至少他的這個思路是沒有錯的。

“你說的船隻在水裡麵是因為受到了浮力的影響，所以能夠漂浮在水麵上，我覺得是非常有道理的。但是，怎麼去測量這個浮力，你有思考過嗎？”

“楚王殿下，學生這段時間一直都在思考這個問題。熱氣球能夠在空中漂浮，肯定是因為受到的浮力大於重量；船隻在說裡麵能夠不下沉，肯定也是因為浮力大於重力；同樣的，鐵錠扔在水中會下沉，則是因為浮力小於重力。

所以我有一個猜測，這個浮力的大小可能跟物體浸在液體或者空氣中的體積有關，也可能跟液體或者空氣的密度有關，還可能跟物體的密度以及液體或者空氣的密度有關係，甚至可能跟物體插入到液體之中的深度有關係。”

自從李寬在觀獅山書院格物學院提出了力學的幾個基本定律，並且推出了標準的計量單位之後，觀獅山書院內部對科學的研究有了非常大的進步。

像是物體的密度這些東西，現在已經慢慢的有了一個相對標準的數據給出來作為參考。

所以王忠奇說的這話，不僅李寬能夠聽懂，其他人也基本上聽懂了個大概。

就連劉界，此時的臉色也有點變化。

似乎自己之前的判斷太過草率了？

但是事已至此，也隻能讓王忠奇繼續說下去了。

“大膽猜測，小心求證，這是我一直喜歡掛在口中的話，王忠奇，你的這些猜測很有道理，完全可以去試一試。那你最近的思考，有什麼結果不？”

“有的，楚王殿下，有結果了！雖然我還沒有辦法準確的測量出浮力的大小，但是我卻是可以證明浮力跟哪些東西有關係，也可以證明鐵船完全是可行的！”

聽到這裡，王忠奇再傻也是知道李寬的態度了，臉上開始露出了激動的表情。

自己的鐵船，終於要有實現的希望了嗎？

“哦，你是怎麼證明浮力的大小跟什麼有關係呢？”

李寬臉上的好奇心是越來越重了。

這個證明方法，對於李寬來說是輕而易舉的，但是對於大唐的人來說，如果能夠找到一個嚴謹的方法，那麼就很不一樣了。

“是這樣的，我專門去購買了一些彈簧，簡單的製作了一個彈簧側力計，用來測量物體的重量和受到的力。當然，我得承認，這個彈簧測力計不是特彆的準確，我也隻是初步的研究出了彈簧的規律，在刻度上進行了一些標記。但是這已經足夠證明我想要證明的東西了。”

王忠奇的臉上，露出了一絲羞澀的表情。

顯然自己沒有設計出完美的彈簧測力計，讓他覺得有點慚愧。

“嗯，你繼續說！”

李忠臉上露出一副鼓勵的笑容。

“我製作了兩個體積相同的鐵塊和銅塊，準備了一個大燒杯，裡麵裝了大半杯的水，然後把鐵塊掛在了彈簧測力計上麵，緩緩的放入水中。除了進入水裡的過程中，彈簧測力計的數值在不斷變化。當鐵塊完全沒入到水中的時候，不管鐵塊在什麼位置，彈簧測力計上麵的數值都沒有變化了。

之後我又使用了銅球來做這個測試，結果也是一樣的。所以我斷定浮力的大小跟物體在水裡麵的位置沒有關係。不管是深一點還是淺一點，受到的浮力都是一樣的。”

“不是應該沉的越深，浮力越大嗎？”

一旁的劉界聽了王忠奇的話，忍不住再次的問出了一個許多人都想當然的問題。

“我最開始也是這麼想的，但是從實驗的結果來看，浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度無關。”

王忠奇的臉上，開始變得鎮定了起來。

隻要說到具體的實驗，他的情緒就能變得非常平靜。

“接著我又繼續確認物體的浮力大小跟浸在液體裡麵的體積的關係，很顯然，物體浸沒在水中的體積越大，受到的浮力越大，這根剛才曹衝稱象的時候在船舷上刻線的做法，是相互吻合的。”

“之後我還把鐵塊浸沒在水中、濃鹽水中、油中，發現了物體受到的浮力大小，還跟液體的密度有著必然的聯係，與此同時，我也發現了一個浮力最重要的規律。”

王忠奇說到這裡的時候，忍不住停頓了一下，看了看李寬和劉界。

果然，劉界忍不住問道：“什麼規律？”

“那就是浮力的大小，跟物體的密度完全沒有任何關係！換一句話說，木船和鐵船受到的浮力帶下，跟木頭的密度或者鐵的密度沒有任何的關係！這說明鐵船的方案，是完全可行的！”

王忠奇不由得提高了自己說話的聲音。

“啪啪啪！”

李寬沒有去管劉界的臉色難看不難看，而是忍不住給王忠奇鼓起了掌。

這個小小的實驗，聽起來一點也不難，隨便找個學員都能重新去做。

但是得出的結論卻是非常的有意義。

“王忠奇，你這個思路非常的清晰，我完全同意你的推測！接下來，你可以將你的實驗和設想整理成一篇論文發表在《科學》雜誌上，學院也會按照你的提案劃撥一筆經費給你，讓你去試著研究鐵船的製作！”

李寬的話，讓周圍不少學員羨慕不已。

《科學》雜誌創建至今，觀獅山書院的學員想要在上麵發表文章，變得難度越來越大了。

因為他們不僅要麵對書院內部的同窗的競爭，還要麵對大唐所有人的競爭。

因為《科學》雜誌如今是麵向所有人開放，不管是長安城各個書院的學員，亦或是作坊裡的匠人，都可以將自己的文章投到《科學》雜誌上發表。

一經采用，不僅立馬可以獲得不菲的稿酬，還能獲得巨大的名聲，可謂是名利雙收。

“多謝楚王殿下，學生必定不辜負楚王殿下的期盼，早日把能夠實際航行的鐵船製作出來！”

王忠奇強忍著心中的激動，彎著腰給李寬鞠了一個躬。

“不用謝我，這是你應該得到的！觀獅山書院鼓勵大家勇於創新，勇於開拓進取。你這個鐵船的方案，你可以從幾個方麵好好的思考一下。首先就是鐵板與鐵板之間的連接，使用什麼方法是最簡單的呢？還有鐵板的耐腐蝕問題，有沒有什麼方法是可以減小河水或者是海水對船身的腐蝕速度？這些都是需要思考的問題，隻有解決了這些問題，鐵船才有可能真正的縱橫大海，為大唐的發展添磚加瓦。”

王忠奇能夠走到這一步，李寬自然是不介意再扶上馬，送一程。

“對了，你那個彈簧測力計，我覺得是一個很好的東西，你可以好好的深入研究一下，找到浮力的準確計算公式，這對觀獅山書院格物學院的發展來說，是非常有意義的！”

臨走的時候，李寬再次提出了一個要求。

大唐如今太缺少必備的實驗器材了，要想推動科學技術的發展，基礎的實驗器材是不可缺少的。

“楚王殿下，要不書院專門劃撥一處院子出來，給到王忠奇來研究彈簧測力計？甚至可以幫他成立一個忠奇製作所，專門研究這些東西。”

劉界知道自己今天在李寬麵前丟分了，趕忙出來搶救。

“可以，具體的事情你看著辦吧！”