研究是枯燥而充滿挫折的。最初的“驗汽轉(zhuǎn)輪”原型，在首次公開演示時，就給了眾人一個下馬威。銅球內(nèi)的水被燒沸，蒸汽從噴管噴出，確實推動了葉輪轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)速慢得可憐，且只轉(zhuǎn)了幾圈就無力為繼。檢查發(fā)現(xiàn)，銅球焊縫處有細微滲漏，噴管設(shè)計也不合理，蒸汽噴出時分散無力。
清玄子帶著弟子們，開始系統(tǒng)地記錄每次實驗的水量、炭火量、加熱時間、葉輪最終轉(zhuǎn)數(shù)，并嘗試在噴管出口加裝不同形狀的“噴嘴”，又設(shè)法在銅球內(nèi)放入一個小活塞，活塞連桿伸出連接一個小秤砣，通過秤砣被頂起的高度來粗略估算內(nèi)部壓力。他們引入了“刻度”的概念，在銅球外殼上刻畫簡易的溫度標尺（基于水在不同熱度下的表現(xiàn)，雖然很不精確），并嘗試用動物的膀胱薄膜蒙在噴口，觀察其鼓脹程度來感知壓力變化。這些方法原始而粗糙，卻是邁向定量研究的可貴第一步。
趙玄默的算學館則為此設(shè)計了專門的記錄表格，并試圖用算籌和初步的代數(shù)符號，來擬合實驗數(shù)據(jù)，尋找壓力、溫度、水量之間的數(shù)學關(guān)系。他們引入了“分”、“寸”、“斤”、“兩”等現(xiàn)有單位來描述力、距離、重量，但很快發(fā)現(xiàn)不夠用，清玄子等人開始創(chuàng)造一些臨時性的、描述性的“單位”，如“一沸之力”（標準水量沸騰產(chǎn)生的壓力）、“一寸推重”（蒸汽能將一斤重物推動一寸遠所做的“功”）。雖然混亂，但畢竟開始了“度量”的嘗試。
章煥的化機館則變成了“材料實驗室”和“密封實驗室”。他們嘗試了不同比例的青銅、黃銅，甚至少量嘗試加入錫、鉛、鋅，在小型鍛爐中反復熔煉、澆鑄、鍛打，然后制成小銅球進行“爆裂測試”――不斷加熱加壓，直到銅球炸裂，記錄能承受的加熱時間和最終狀態(tài)，以此比較材料強度。他們還搜集了魚膠、生漆、桐油、蜂蠟、浸油麻絲、軟木片、甚至搗碎的黏土與石墨混合物，制成各種墊片、填料，測試其在高溫蒸汽下的密封性能和耐久性。失敗是家常便飯，銅球炸裂的悶響時常在化機館的隔離工棚內(nèi)響起，濃煙和蒸汽彌漫，弄得匠人們灰頭土臉，但每一次失敗，都排除了一個錯誤選項。
鄭海和魯平也沒閑著。他們根據(jù)格物館初步測算的“汽力”數(shù)據(jù)（雖然還很不可靠），開始用木頭和硬紙制作各種傳動機構(gòu)的模型：曲柄連桿如何將活塞的直線運動變成旋轉(zhuǎn)？飛輪如何儲存能量使轉(zhuǎn)動更平穩(wěn)？齒輪組如何變速？他們用繩子、木銷、魚膠反復組裝、調(diào)試，思考著每一個零件的形狀、強度、摩擦。舟車館的工棚里，擺滿了各種奇形怪狀的木質(zhì)機械模型，吱吱呀呀地轉(zhuǎn)動著。
時間在反復的實驗、失敗、討論、改進中流逝。麟德九年的秋天，格物院外的洛水兩岸楓葉如火，而院內(nèi)“蒸汽機研制組”的工坊里，溫度也隨著一次次的爐火試驗而升高。
經(jīng)歷了至少三次大的設(shè)計迭代、數(shù)十次小的改進和無數(shù)次的失敗后，一個勉強能稱之為“原型機”的裝置，終于被組裝起來。它仍然簡陋得可憐：一個用新配比的“高錫青銅”鑄造、經(jīng)過反復鍛打加固的臥式圓柱形“鍋爐”，容積大約相當于兩個水桶；鍋爐一端密封，另一端裝有經(jīng)過精心打磨、配合了浸油麻繩和軟銅墊圈的活塞與汽缸；簡單的連桿和曲軸將活塞與一個沉重的木制飛輪連接；鍋爐上方有注水口和安全閥（一個用配重壓住的簡易閥門），下方是爐膛；整個裝置被固定在一個沉重的木架子上，以防止它把自己“震散架”。
“開始吧。”李瑾站在稍遠的安全距離外，平靜地下令。清玄子、章煥、鄭海、魯平、趙玄默等人圍在周圍，神情緊張而期待，如同等待著新生兒的第一聲啼哭。
一名學徒顫抖著手，向鍋爐內(nèi)注入定量清水，旋緊注水口。另一名學徒在爐膛內(nèi)點燃了木炭和焦煤的混合物。火焰升騰，熱量開始透過青銅壁，傳遞給內(nèi)部的水。
等待的時間顯得格外漫長。只有爐火燃燒的噼啪聲，和鍋爐內(nèi)部開始隱約響起的、如同嘆息般的“咕嚕”聲。所有人都屏住呼吸，緊盯著那個粗糙的活塞和沉重的飛輪。
“嗤――嗤――”
一種不同于水沸的聲音開始出現(xiàn)，那是蒸汽在狹窄的汽缸內(nèi)推動活塞的摩擦聲。活塞桿開始極其緩慢、帶著巨大阻力的、一頓一頓地向后移動！連桿被拉動，笨重的曲軸在巨大的摩擦下，發(fā)出令人牙酸的“嘎吱”聲，開始極其艱難地轉(zhuǎn)動！
一圈……兩圈……
飛輪，那個沉重的木制飛輪，仿佛被無形的巨手推動，開始以肉眼可見的速度旋轉(zhuǎn)起來！雖然緩慢，雖然每轉(zhuǎn)一圈都伴隨著金屬摩擦的刺耳噪音和整個木架的劇烈顫抖，仿佛下一刻就要散架，但它確實在轉(zhuǎn)！在沒有人力、畜力、風力、水力直接驅(qū)動的情況下，僅僅依靠燃燒的火焰和沸騰的水產(chǎn)生的蒸汽，它轉(zhuǎn)動了！
“動了！真的動了！”鄭海激動地抓住魯平的胳膊，魯平則死死盯著那轉(zhuǎn)動的飛輪和復雜的連桿，口中喃喃計算著什么。
清玄子顧不得爐火的熱浪，湊到近前，仔細觀察著活塞的行程、蒸汽的泄漏情況（仍有少量白汽從活塞桿的密封處冒出），并示意弟子記錄下飛輪的轉(zhuǎn)速（用旁邊一個簡易的滴漏水鐘和計數(shù)桿來估算）。
章煥更關(guān)心他的材料和密封，緊張地檢查著鍋爐的焊縫和各個接口。
趙玄默則快速在心算著：大致的水量、燃燒時間、飛輪的重量和轉(zhuǎn)速……他在試圖估算這臺原始機器輸出的、極其微小的“功率”。
李瑾看著這臺粗糙、吵鬧、低效、隨時可能解體的原始蒸汽機，心中涌起的，卻是一種難以喻的激動。這不僅僅是一臺機器。這是“力”被有意識地馴服、轉(zhuǎn)換、利用的第一個蹣跚腳步。是人類從依賴生物能和自然能，邁向主動掌控、轉(zhuǎn)化、大規(guī)模利用熱能的第一步。是工業(yè)時代，那遙遠而模糊的汽笛聲，在公元7世紀的大唐洛陽，發(fā)出的第一聲微弱、卻注定將震撼世界的初鳴。
“記錄下來。”李瑾的聲音在工坊的噪音中依然清晰，“今日，麟德九年九月十七，午時三刻，于格物院‘力、熱探究組’工坊，首臺‘驗汽做功機’原型，成功以蒸汽之力，驅(qū)動飛輪持續(xù)轉(zhuǎn)動……計一刻鐘，凡轉(zhuǎn)二十三周半。”
他頓了頓，看著周圍那些因為激動、煙熏和緊張而滿臉通紅的人們，加重了語氣：“此非終點，僅為。其力尚微，其效甚低，其體笨拙，其用未彰。然，蒸汽之力可用，此理已明。前路漫漫，諸位，辛苦了。然，此機初鳴之日，或為我大唐，開萬世未有之新聲之始。”
爐火映照著人們汗津津的臉龐，那臺粗糙的機器仍在發(fā)出不屈的、嘎吱作響的轉(zhuǎn)動聲，如同一個蹣跚學步的巨獸，宣告著一個全新時代的、微茫卻無比堅定的曙光。_c