方以智奉命前來覲見，還帶著三個兒子，十歲的方中德、八歲的方中通、四歲的方中履。
“拜見陛下！”
三個孩童，隨父親端端正正作揖。
趙瀚看得頗為喜歡，當場考教了學問，便把自己的兒女也叫來。
長子趙匡桓六歲，次子趙匡栐、長女趙福榮、次女趙含錦都只三歲。
幾個小孩自去玩耍，趙瀚隨口問道：“最近有什么物理研究成果？”
方以智回答說：“回稟陛下，臣發現萬有引力與物體質量無關。一斤重的鐵塊，十斤重的鐵塊，忽略細微的空氣阻力，它們從高處落下是同時著地的。”
“果然是一個驚人發現。”趙瀚笑著說。
半個世紀前，伽利略已經發現了，比薩斜塔嘛，兩個鐵球同時落下。
只不過伽利略不曉得萬有引力，中國這邊的萬有引力，還是趙瀚給定下的概念。
趙瀚又問：“除此之外呢？”
方以智回答道：“臣有一個學生，通過水可以結冰、水可以加熱沸騰為蒸汽，還有鐵可以加熱化為鐵水，提出了一個非常離譜的假設。即萬事萬物，都有實態、水態和氣態。冰為實態，加熱融化為水，再加熱蒸騰為氣。鐵是實態，加熱熔化為鐵水，再加熱升騰為鐵氣。”
趙瀚笑道：“他驗證自己的假設了嗎？”
方以智說道：“已經做了許多實驗，一些物品附和其假說。但另一些物體，比如鋼鐵，根本不可能升騰為氣。還有木頭，用火燒就燃了，用鍋煎則會發燙變黑似木炭。”
趙瀚說道：“你覺得他的假說如何？”
方以智回答：“臣認為應該是正確的。鐵水無法蒸騰為氣，可能是加熱還不夠。至于木頭……暫時還無頭緒。”
“有沒有可能，實態、水態和氣態，必須要純粹的物質，”趙瀚循序善誘，“鹽水也是水，但摻了鹽。把鹽水煮沸之后，水變成氣都沒了，剩下的就全是鹽，煮鹽法便是這么來的。因此，鹽水不是純水。還有那木頭，新鮮的木頭有水分，烘烤或者晾曬變輕，這是因為木頭里的水份蒸發了。再加熱燃燒，就會變成木炭，肯定也是什么東西變了？”
方以智沉思，始終也想不明白。
趙瀚提醒說：“不如制作一個溫度計。”
“何謂溫度計？”方以智問道。
趙瀚說道：“鐘表有刻度，可記錄時間。秤桿有刻度，可稱量物重。為何不造一個工具，用來測量冷熱呢？”
方以智越想越迷糊：“水溫可用手測，如何用工具來測？”
趙瀚笑道：“你有沒有注意到，冬季在室外放一桶水，結冰之后體積會變小？又或者一扇門，冬天可以輕松關閉，到了夏天卻會撞到門框？”
方以智仔細想了想：“還真是這樣。”
“我猜測，萬事萬物，都有熱脹冷縮之現象，”趙瀚說道，“不如用玻璃制造一器具，向里面灌入水銀，再標記相應刻度。放在熱水里，水銀柱的高度不一樣，放在冷水里，水銀柱的高度又不一樣。便把即將結冰的水，其水溫定為零度，在溫度計上標記刻度。再把即將煮沸的水，其水溫定為一百度。如此，從零度到一百度，均分為一百個刻度，便可知道每一度是多少，便可測量各種物體的冷熱。”
方以智再次開始思考。
趙瀚繼續說：“玻璃傳熱不便，可在溫度計弄一觸針，連接里面的水銀，便以銅為溫度計的觸針。”
就此，方以智坐立不安，顯然想立即回家做實驗。
因為信息量太大了，首先得證明“熱脹冷縮”原理。
熱脹冷縮，寥寥四個字，卻是人類邁入蒸汽時代的鑰匙。