幾分鐘之后，我們都坐在客廳的一張長(zhǎng)沙發(fā)上抽著雪茄休息。船長(zhǎng)在我面前攤開(kāi)了一幅詳細(xì)的圖紙，上面繪出了諾第留斯號(hào)的平面圖、側(cè)面圖和正投影。然后他開(kāi)始向我具體描述這艘船的形狀：
“阿龍納斯先生，您看到的就是這艘船的形狀和容積。船身呈長(zhǎng)圓筒形，兩端是尖的，構(gòu)成圓錐狀。顯然它看上去很像一支雪茄煙。在倫敦有些船已經(jīng)采用了這種構(gòu)造形式。這個(gè)圓筒從頭到尾正好長(zhǎng)70米，它橫向最寬的地方有8米。因此這船的構(gòu)造與普通的遠(yuǎn)航大汽船有很大的不同，寬只有長(zhǎng)的十分之一，從頭到尾足夠長(zhǎng)，兩腰包底的弧線又相當(dāng)圓，這使得船行駛時(shí)很容易排開(kāi)積水，從而航行速度絲毫不會(huì)受到阻礙。
“用上面長(zhǎng)和寬這兩個(gè)數(shù)字計(jì)算一下，就可以得出這艘船的面積和體積。諾第留斯號(hào)的面積是1011.45平方米，體積是1500.2立方米——也就是說(shuō)當(dāng)船完全潛入海中時(shí)，它的排水量為1500立方米，或者說(shuō)重量是1500噸。
“我繪制這艘潛水艇的設(shè)計(jì)圖時(shí)，我設(shè)想它的吃水部分能占到十分之九，浮出水面的只有十分之一，這樣它就能在水中維持平衡。在這樣的設(shè)定下，它的排水量必須是它體積的十分之九，也就是1356.48立方米，這也就要求船的重量也正好是這個(gè)數(shù)。因此我造船的時(shí)候必須根據(jù)上面的積量來(lái)，船的總重量不能超過(guò)上面的最高限。
“諾第留斯號(hào)的結(jié)構(gòu)包括雙層船殼，一層是內(nèi)殼，一層是外殼。兩層船殼之間靠大量T字形的蹄鐵連接，保證了船身的堅(jiān)固程度。由于船殼之間這種細(xì)胞式的連接方式，使這船像是一大塊中間沒(méi)有縫隙的實(shí)鐵，能夠抵抗一切外界壓力。它的邊緣牢固無(wú)比，船身渾然一體，這都是依靠結(jié)構(gòu)本身的力量，而非螺釘?shù)目劬o；因?yàn)椴牧吓渲猛昝罒o(wú)缺，構(gòu)造整齊一致，我的船可以在海洋中自由航行，最洶涌的風(fēng)浪也奈何不了它。
“內(nèi)外兩層船殼都用鋼板制造，鋼與海水的密度比是10:7或10:8。第一層船殼的厚度至少有5厘米，重394.96噸。內(nèi)殼也就是龍骨，高50厘米，寬250厘米，重量只有62噸。鎮(zhèn)船機(jī)、機(jī)器、還有各種附屬船具和裝置，以及內(nèi)部各層墻板木材等等的重量與前面394.96噸加在一起，共同構(gòu)成總重量1356.48噸中的一部分了。這您能理解嗎？”
“我能理解。”我答。
“所以，”船長(zhǎng)接著說(shuō)，“在這種情況下，諾第留斯號(hào)在海中時(shí)浮出水面的部分只有1/10。不過(guò)，如果我在船上建一個(gè)容積為船體積1/10的儲(chǔ)水池，容水量為150.72噸，那么一旦水池裝滿了水，這時(shí)船的排水量或重量就達(dá)到了1507噸，船就可以完全沉入水里。教授，這就是諾第留斯號(hào)可以浮沉的秘密。這些儲(chǔ)水池是確實(shí)存在的，就在船的下層。當(dāng)我打開(kāi)儲(chǔ)水池的門(mén)灌滿水池，原本露出水面1/10的船就開(kāi)始往下沉了。
“你說(shuō)得有道理，可是這里實(shí)際上存在困難。我能理解您可以讓船面與洋面一致，可是再往下沉，當(dāng)船位于水面以下，您的機(jī)器難道不會(huì)遇到壓力嗎？難道不會(huì)受到由下而上的浮力影響嗎？這種力的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)是30英尺高的水柱壓力即一個(gè)大氣壓，也就是說(shuō)，每平方厘米都要承受大約1公斤的力。”
“您說(shuō)得沒(méi)錯(cuò)，先生。”
“所以，您必須把諾第留斯號(hào)全部裝滿水，否則您還是無(wú)法把船潛到海底下去。”
“教授，”尼摩船長(zhǎng)解釋說(shuō)，“您不該把靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)混淆在一起，否則就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的錯(cuò)誤。其實(shí)要到達(dá)海洋的底層并不用費(fèi)很大的力量，因?yàn)橐磺形矬w都有向下沉底的傾向。請(qǐng)您聽(tīng)聽(tīng)我的理論吧。”
“船長(zhǎng)，我正在聽(tīng)著。”
“想讓船潛入水底，必要條件就是增加重量，要想增加重量，我只用注意海水體積在不同深度中的壓縮數(shù)量變化即可。”
“您說(shuō)得對(duì)。”我回答。
“但是水雖說(shuō)不是絕對(duì)不能壓縮，但至少是非常困難的。根據(jù)最近計(jì)算的結(jié)果，在一個(gè)大氣壓（即30英尺高的水柱壓力）下，水的體積只能壓縮436/10,000,000。如果要到水下1000米的地方，我要注意的就是海水在1000米的深度下，即100個(gè)大氣壓下它體積的壓縮率。這個(gè)數(shù)量為4.36‰。因此我的船這時(shí)的總重量不是1507.2噸，而是1513.77噸。也就是說(shuō)增加6.57噸的重量。”
“只有這些嗎？”
“只有這些，阿龍納斯先生。而且這很容易通過(guò)計(jì)算來(lái)證實(shí)。本來(lái)我準(zhǔn)備了不少補(bǔ)充儲(chǔ)水池，足以容納百噸的水量，因此我可以潛至海底很深的地方。當(dāng)我想上升到跟洋面平齊的位置時(shí)，只需放出這些水，如果我想諾第留斯號(hào)有1/10浮出水面的話，只需排出儲(chǔ)水池里全部的水就可以了。”
我當(dāng)然無(wú)法對(duì)這些有數(shù)字為依據(jù)的推理提出什么反對(duì)意見(jiàn)。
“船長(zhǎng)，”我說(shuō)道，“我承認(rèn)您經(jīng)過(guò)了精確的計(jì)算，如果我還想反駁就有點(diǎn)無(wú)理取鬧了，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)每天都在證明您的正確性。但目前我還認(rèn)為存在一項(xiàng)實(shí)際的困難。”
“請(qǐng)問(wèn)是什么困難呢？”
“當(dāng)您潛入1000米深的水下時(shí)，諾第留斯號(hào)的外層就要承受100個(gè)大氣壓的壓力。如果在這時(shí)您想排出儲(chǔ)水池里所存的水量，使船變輕從而上升到水面，那船上抽水機(jī)的力量一定要超過(guò)100個(gè)大氣壓的壓力才能做到，也就是說(shuō)每平方厘米上的壓力都有100公斤。這么大的力……”
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