秦天第二天又去了研究院。
他回去躺下才猛地想起一件事。
蒸汽机带动的是船，可船上总不能只靠撞的。
铁甲船配上什么才算是真正的海上巨兽？
大炮。
而大炮的前提是火药。
他翻了个身，拍了一下自己的额头，差点骂出声。
这么关键的东西居然忘了提，白瞎了昨天那俩时辰。
所以第二天一早他又进了研究院大门，大议事厅再次挤满了人。
秦天站在台上二话不说，抄起炭条就在演示板上写道："一硫二硝三木炭"。
"诸位，这是火药的配方。"
秦天转过身来，"硫磺、硝石、木炭，按比例混合研磨。硝石多一点，炸得猛；硫磺多一点，燃得慢。具体比例你们自己去试，但记住——"
他把炭条放下，表情严肃。
"找偏僻的地方试。离咸阳城远一点，越远越好。万一量没掌握好把半个咸阳炸飞了，别说我教的。"
台下哄笑。
研究院东边三十里外有一片废弃的采石场，周围十里没有人烟，正好用来做爆炸实验。
秦天接下来花了小半个时辰讲火炮和枪支的原理。
他在纸上画了一根管子，管子一端封闭，一端开口，封闭端装火药，火药前面塞弹丸，从后面点个火，"砰"的一声弹丸就飞出去了。
枪和炮的区别只在口径大小和管壁厚薄。
他又讲了膛线的概念，在枪管里刻上螺旋纹路，弹丸射出去的时候会旋转，飞得更稳、更远、更准。
台下的研究员们听得眼睛发直。
有人当场举手问："国师，那火药把弹丸推出去的力量有多大？"
秦天说，"铁的弹丸从管子里飞出去，能打穿三层牛皮甲。铜的也行，但铁更好造。口径做大了就是炮，一发炮弹打出去，城墙都能轰开。"
台下安静了一瞬，随即爆发出嗡嗡的讨论声。
几个年纪大的工匠已经开始盘算怎么才能做出够长够直够结实的管子？
以前冶铁都是在模具里浇铸，可管子这东西浇不出来那么长那么匀的，需要新的工艺。
秦天看他们的表情就知道问题在哪里了："无缝钢管的事你们慢慢攻关。现有的铁料先做最基础的试制，炸了不要紧，换个法子再来。我的经验是有了方向，就一定能做出来。只是时间问题。"
他说完这句话就结束了今天的小讲堂，把剩下的时间留给研究员们自己折腾。
走之前他专门嘱咐了几句话：火药实验必须安排在远离咸阳的偏僻之所，所有参与实验的人员必须做好防护，眼睛和脸面要遮住，实验记录要完整，炸了也得记下来怎么炸的、用了多少料、什么比例。
研究院的院正郑重领命。
秦天走出研究院大门时，身后已经传来了热烈的讨论声。
他回头看了一眼，摇摇头笑了。
大秦的工业革命，这一脚算是真正踩实了。
接下来的日子，整个大秦像一台被灌满了煤的蒸汽机，轰隆隆地往前碾。
钢铁厂的扩建是第一位的。
大秦四十一年的钢铁产量已经突破了七十万吨，但那是因为需求爆发得太快，产能来不及跟上。
如今有了明确的目标，铁路、铁船、火炮、枪管，每一样都要吃进去海量的钢铁。
工部直接划出了大秦四十二年新增钢铁产能的专项预算，在全国新开了十七座炼铁高炉。
关中、蜀郡、南阳、邯郸、琅琊，一座座新炉子在各地拔地而起。
老的炉子也在改建，秦天的图纸上标注的"热风炉"技术被研究院的工匠们吃透后推广开来，把冶炼效率和钢水纯净度又往上提了一截。
到四十二年秋，大秦钢铁产量突破二百万吨。
到四十三年春，这个数字翻到了四百万吨。
等到大秦四十三年夏天来临的时候，大秦四十三年全年钢铁产量预计将突破五百万吨。
这几年大秦的钢铁产量是一条近乎陡峭的增长曲线，背后是数万名铁匠、矿工、力夫、运输民夫的日夜劳作，上千名元徒境界研究员的不眠不休，工部从咸阳到各郡县不停穿梭的传令和调配。
更重要的是，各种特种钢材也在这一年多的时间里被逐一攻克。
铬锰钢、镍铬钢、钨钢，秦天把后世的合金概念大致讲解后，研究院的冶金组就像一群猎犬嗅到了气味一样扑了上去。
他们用元徒境界的思维能力和远超常人的精力反复实验，一个配方失败了就改下一个，炉子烧坏了就修好了再烧。
到四十三年夏，用于枪管和火炮的无缝钢管已经通过了三轮实弹测试，不炸膛、不变形、射程稳定。
火药的优化也在同步推进。
最初配方的"一硫二硝三木炭"只是基础方向，研究院火药组的工匠们在那个偏僻的采石场里炸了将近一年。
前三个月炸飞了七个实验台，重伤一人轻伤五人。
中期开始逐渐摸到了门道，从黑火药到颗粒化处理，再到用不同树种烧制的木炭进行对比实验。
后期他们甚至开始研究不同硝石的产地差异对爆速的影响。
到四十三年初夏，军用黑火药的配方已经基本定型，稳定性和威力比最初的粗制粉末高出数倍。
就在这个过程中，蒸汽机也从图纸变成了实物。
大秦四十一年冬末，研究院造出了第一台能够连续运转的蒸汽机。
那台机器笨重得像一头铁牛，活塞总漏气，连杆动不动就卡死，飞轮转起来吭哧吭哧地响，半小时就得停一次冷却。
但秦天去看的时候，蹲在那台机器旁边摸了半天，对围了一圈的研究员说："成了。这就是第一台。"
接下来的大半年就是无止境的改进。
密封从铜垫片换成了石棉夹铜丝的组合填料，气缸内壁开始尝试用研磨的方式抛光以减少摩擦，连杆的轴承从木制换成了铁制又换成了青铜浇铸。
一次次迭代之后，蒸汽机的效率提高了将近五倍，体积缩小了三分之一，连续运转时长从半小时拓展到了三天三夜。