時光飛逝，漢中之戰後，一年的時間過去了。曹操趁袁氏兄弟內訌之機，出兵河北，一舉消滅了袁譚，打跑了袁尚和袁熙，占據了冀州和青州，隨後目光就盯上了並州！
並州，實際上就是今天的山西大部，治所晉陽城，就是太原市。這裡東臨太行山脈，西抵黃河中遊，西北是匈奴人活動的區域，西南還與關中地區，隔河相望，地理位置之重要可見一斑！
曹操如果能夠攻占並州，也就能與自己控製的關中地區連成一片，北方西北地區，也就是完全統一了，隻剩下幽州！地理位置如此重要的並州，曹操當然必須拿下，不過，他急於發動進攻卻有著另外的打算，因為他惦記著劉緯的天火！
之前，程昱對曹操說過，在雁門以北還有高奴縣，有那種可燃性極好的燃料，有可能就是劉緯所用天火的原材料！曹操對此，一直耿耿於懷，他當然想急於擁有！
並州之北，今天的山西大同，就是煤炭產地，在三國時代，開采就已經有些規模了，因此，為了獲得所謂天火的來源，曹操也急於要拿下並州！
另外，高奴縣，雖然在漢代屬於漢人的地盤，但在漢末已經被匈奴人所占據，為了獲得那所謂的洧水，曹操也必須先打下並州，以圖能與匈奴接壤，或者通過戰爭掠奪，或者通過交涉換取，總之必須得到那種天火！
建安十年初，曹操兵發五萬，攻略並州！並州刺史高乾（袁紹的外甥），集合大軍，固守壺關（太行山口），不曾想與曹操交戰，竟一觸即潰，敗退後，求助於匈奴，希望他們能出兵助戰，匈奴單於呼廚泉不想得罪曹操，根本沒搭理他！
曹操大軍，很快便徹底席卷了整個並州，高乾大敗，試圖向幽州逃竄，投奔袁尚和袁熙，卻在途中被大將張合截殺了！
並州之所以這麼快就淪陷了，除了高乾手下兵卒戰鬥力不如曹軍的原因外，還因為曹操使用了一種秘密武器——投石機！
投石機？這算什麼秘密武器呢？曹操不是早就有嗎？不！這種投石機可不是那種小型投石機，而是曹操仿造劉緯發明的那種投石機，改良和製造出來的！
夏侯淵和曹洪被釋放回來以後，根據自己所見所聞，提供了大量關於劉緯這種投石機的情報，曹操令手下的謀士劉曄，根據他們的描述，仿造劉緯的投石機！經過反複的研究和試驗，終於也研製出了一種大型投石機！
不過，劉曄畢竟沒有見過實物，問張鬆，張鬆也說沒見過，無奈，他隻能是閉門造車，幸虧劉曄也是三國時期有名的發明家，到最後，他還真的研究出來了！
這種大型投石機，與劉緯的那種，根本不一樣！不能拆解，射程也有差距，但劉緯的石灰彈丸和銅釘彈丸，夏侯淵和曹洪見識過，劉曄很快就發明製造出來了！
試想一下，高乾把幾乎所有兵力集中到了壺關，曹操這種巨型投石機，再加上各種奇葩彈丸一上陣，高乾就頂不住了，很快潰敗，曹操幾乎是兵不血刃，就拿下了壺關重地！
在接下來奪占整個並州的戰鬥中，其實高乾仍然有實力與曹操對抗，可是，曹操竟然學會了劉緯的那種三合大方陣，高乾的部隊，即便有不少騎射手，竟然也打不過曹軍，直到潰敗身死，他都沒弄明白，這個詭異的大方陣，究竟是誰發明的！
不得不說，曹操之所以有如此之高的學習和複製能力，其實也與手下人才眾多有著極大的關係！比如投石機，劉曄沒見過也能研製出來，比如三合方陣，眾將隻是聽夏侯淵和曹洪講述之後，便能心領神會，再加上曹操平定冀州後，實力大大增強，也有了給士兵們配備強悍武器的經濟後盾，結果這種三合方陣的戰術，竟然被曹操廣泛推廣到了所有步軍當中！
可能也正是因為曹操從劉緯那裡學會了不少東西，原本曆史上建安十一年才收複的並州，曹操在建安十年就平定了！
平定了並州後，曹操派遣使節，與匈奴單於呼廚泉進行了一場交涉和談判，他也模仿劉緯的方式，與匈奴人在邊境開通了互市！當然，呼廚泉不傻，他不會把大量馬匹賣給曹操的，隻賣一些草原上的土特產。但其實，呼廚泉還是上了曹操的當，他不需要馬匹，需要的是煤炭和洧水！
通過互市貿易，曹操用一些中原的絲織品和手工業品，換得了大量的天火原材料，經過反複的試驗，還真讓他搞出了一些名堂！比如洧水，是油水的混合物，如果直接點火，是燒不起來的，曹操找來民間工匠想辦法，最終發明了一種煉油爐，可以將洧水中的水分蒸乾，隻留下粘稠的黑油！這種油，塗抹到箭頭上可燃燒，還不易熄滅，塗抹在投石機的彈丸上，就可以發動火攻！曹操親自為其命名為：火油！並下令大量生產！
至於煤炭，經過反複的試驗和研究後，工匠彙報說這種東西雖然熱量大，卻似乎隻適合取暖之用，並不適合發動火攻！不過，沒關係，曹操把獲得的大量煤炭，推廣到了全軍，專門用於在寒冷的冬日打仗時，士兵取暖之用，也派上了用場！
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