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1620年,英国哲学家培根在《新工具》一书中提到:“印刷术、火药、指南针这3种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了。”培根说的没错,这3种发明的确对世界历史的发展产生了推动。在这3种发明中,火药可能是最让中国人感到“无奈”的发明了。有国人常慨叹:“古代中国人发明了火药,却只用来制作鞭炮,太可惜了!”人们会发出这种感慨是可以理解的,毕竟,近代中国在列强的“坚船利炮”前受了太多欺辱。但如果仔细翻看科技史,我们就会发现一些长期被忽视的事情。
事实上,教科书上提到的古代中国人发明的火药,严格意义上讲是“黑火药”;而大名鼎鼎的阿尔弗雷德·诺贝尔所发明的炸药则属于“黄火药”。“黄火药”与“黑火药”虽一字之差,可两者不管在制作原理、爆炸威力还是实际利用方面都有很大的不同。
中国的“火药”
我国火药的发明,最初是从炼丹家用硝石和硫磺炼制丹药的活动开始的。炼丹术起源很早,《战国策》中已有方士向荆王献不死之药的记载。汉武帝也妄想“长生久视”,并招纳方士炼丹。历代都出现过炼丹方士,也就是所谓的炼丹家。他们原本的目的是炼制长生不老之药,不想偶然间“发明”了火药。
最早关于火药的记载见于唐初孙思邈著的《丹经》,称为硫磺伏火法。《诸家神品丹法》中记载了硫磺伏火法:硫磺、硝石各二两,研成粉末,放在销银锅或砂罐子里。掘一地坑,放锅子在坑里和地平,四面都用土填实。把没有被虫蛀过的3个皂角逐一点着,然后夹入锅里,把硫磺和硝石起烧焰火。等到烧不起焰火了,再拿木炭来炒,炒到木炭消去三分之一,就退火,趁还没冷却,取入混合物,这就是伏火。之所以要用硫磺伏火法是因为药方中的硫磺、砒霜等都是具有剧毒的金石药,在使用之前,必须用烧灼的办法“伏”一下,使毒性失去或减低,这种手续称为“伏火”,“伏”就是降伏的意思。
如果说孙思邈的发现是偶然的,那么到了唐中期,炼丹
者已经掌握了一个很重要的经验,就是硫、硝、炭3种物质可以构成一种会着火的药。由于火药的发明来自炼丹,在火药发明之后,曾被当作药类。《本草纲目》中就提到火药能治疮癣、杀虫,辟湿气、瘟疫等疾病。唐朝末年,火药已经用于战争,五代和宋朝时,火药还广泛用于狩猎、开山、采石和火器。当时的火器主要有火炮、火箭、火蒺藜、突火枪等,威力巨大。
13世纪,蒙古西征将火药传到了阿拉伯地区,后又从阿拉伯传到了欧洲。当然,关于欧洲的火药(黑火药)的由来仍然众说纷纭,不过可以肯定一点,欧洲火药出现的时间要比中国晚。
西方的“火药”
西方人发明了现代意义上的火药——黄火药。它使用化学合成手段进行制作,是一种化合物。1771 年,英国人沃尔夫合成了苦味酸,它是一种黄色结晶体,最初是作为黄色染料使用。黄色炸药的名称便由此而来。
19世纪,西方科学技术迅猛发展,继苦味酸之后许多“火药”在西方国家问世。1863年,J·威尔勃兰德发明了化学成分为三硝基甲苯的炸药,这也就是闻名世界的梯恩梯(TNT)。在第二次世界大战结束前,梯恩梯一直是综合性能最好的炸药,被称为 “炸药之王”。在众多从事炸药研究的人当中,瑞典化学家诺贝尔算得上是其中的佼佼者。
1862年夏天,诺贝尔开始了对硝化甘油炸药的研究。这是一个充满危险和牺牲的艰苦历程。1864年,就在这种炸药投产后不久,工厂发生爆炸,诺贝尔最小的弟弟埃米尔和另外4人被炸死。由于危险太大,瑞典政府禁止重建这座工厂,他只好在湖面的一只船上进行实验。1866年,诺贝尔用硅藻土吸收硝化甘油,发明出了达纳炸药,这种火药俗称黄色火药,并于1867年获得专利。1875年诺贝尔将火棉(纤维素六硝酸酯)与硝化甘油混合起来,得到胶状物质,称为炸胶,比达纳炸药的爆炸力更强,于1876年获得专利。1887年,诺贝尔又发明了无烟炸药。 1896年12月10日,诺贝尔在意大利的圣雷莫逝世。被称为“科学疯子”的诺贝尔一生致力于炸药的研究,共获得技术发明专利355项,并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂,积累了巨额财富。在他逝世的前一年,立遗嘱将其遗产的大部分(约920万美元)作为基金,将每年所得利息分为5份,设立物理、化学、生理与医学、文学及和平5种奖金(即诺贝尔奖),授予世界各国在上述领域为人类做出重大贡献的人。
两种火药的命运
黄火药跟黑火药从一开始就走上了两条不同的发展道路。黑火药是由硫磺、硝石、木炭混合而成,点燃后所进行的是物理反应;黄火药是化学合成物,引爆后发生一系列的化学反应。从两者在实际应用中的效果来看,黑火药的威力远不及黄火药,而且安全性差,在搬运中很容易爆炸。中国古人也曾利用黑火药造出了“霹雳炮”“震天雷”、铜火铳等火器,并应用于军事。宋金对峙时期、明清鼎革之际,火炮都在战场上得到了大规模的使用。
黑火药在欧洲也曾被用来作为枪炮的发射药,但是,它只能适用于中世纪的那种力量有限的原始火器,如火枪、火铳、滑膛枪炮,而不适于后膛步枪、机枪等近现代枪炮。因此,古代战争的火器与近现代的枪炮完全是两个概念。现代战争中使用的手枪、机枪、大炮、火箭等,都属于黄火药在军事上的应用。从这一点看,黑火药用作放烟花倒是很合适的。
其实,与许多中国古代的发明一样,中国火药的发明及其应用,只是长期生产经验积累的结果。我国古代的发明家在进行发明创造时,所关心的仅是发明的器物本身,而很少甚至没有探究其背后的原理。因此,在认识上始终停留在感性层面。近现代科学依靠演绎推理和实验归纳的方法,探究事物背后规律,从而将感性的认识上升到理性的层面。这也正是古代科学与近现代科学的不同之处。
【责任编辑】张小萌
事实上,教科书上提到的古代中国人发明的火药,严格意义上讲是“黑火药”;而大名鼎鼎的阿尔弗雷德·诺贝尔所发明的炸药则属于“黄火药”。“黄火药”与“黑火药”虽一字之差,可两者不管在制作原理、爆炸威力还是实际利用方面都有很大的不同。
中国的“火药”
我国火药的发明,最初是从炼丹家用硝石和硫磺炼制丹药的活动开始的。炼丹术起源很早,《战国策》中已有方士向荆王献不死之药的记载。汉武帝也妄想“长生久视”,并招纳方士炼丹。历代都出现过炼丹方士,也就是所谓的炼丹家。他们原本的目的是炼制长生不老之药,不想偶然间“发明”了火药。
最早关于火药的记载见于唐初孙思邈著的《丹经》,称为硫磺伏火法。《诸家神品丹法》中记载了硫磺伏火法:硫磺、硝石各二两,研成粉末,放在销银锅或砂罐子里。掘一地坑,放锅子在坑里和地平,四面都用土填实。把没有被虫蛀过的3个皂角逐一点着,然后夹入锅里,把硫磺和硝石起烧焰火。等到烧不起焰火了,再拿木炭来炒,炒到木炭消去三分之一,就退火,趁还没冷却,取入混合物,这就是伏火。之所以要用硫磺伏火法是因为药方中的硫磺、砒霜等都是具有剧毒的金石药,在使用之前,必须用烧灼的办法“伏”一下,使毒性失去或减低,这种手续称为“伏火”,“伏”就是降伏的意思。
如果说孙思邈的发现是偶然的,那么到了唐中期,炼丹
者已经掌握了一个很重要的经验,就是硫、硝、炭3种物质可以构成一种会着火的药。由于火药的发明来自炼丹,在火药发明之后,曾被当作药类。《本草纲目》中就提到火药能治疮癣、杀虫,辟湿气、瘟疫等疾病。唐朝末年,火药已经用于战争,五代和宋朝时,火药还广泛用于狩猎、开山、采石和火器。当时的火器主要有火炮、火箭、火蒺藜、突火枪等,威力巨大。
13世纪,蒙古西征将火药传到了阿拉伯地区,后又从阿拉伯传到了欧洲。当然,关于欧洲的火药(黑火药)的由来仍然众说纷纭,不过可以肯定一点,欧洲火药出现的时间要比中国晚。
西方的“火药”
西方人发明了现代意义上的火药——黄火药。它使用化学合成手段进行制作,是一种化合物。1771 年,英国人沃尔夫合成了苦味酸,它是一种黄色结晶体,最初是作为黄色染料使用。黄色炸药的名称便由此而来。
19世纪,西方科学技术迅猛发展,继苦味酸之后许多“火药”在西方国家问世。1863年,J·威尔勃兰德发明了化学成分为三硝基甲苯的炸药,这也就是闻名世界的梯恩梯(TNT)。在第二次世界大战结束前,梯恩梯一直是综合性能最好的炸药,被称为 “炸药之王”。在众多从事炸药研究的人当中,瑞典化学家诺贝尔算得上是其中的佼佼者。
1862年夏天,诺贝尔开始了对硝化甘油炸药的研究。这是一个充满危险和牺牲的艰苦历程。1864年,就在这种炸药投产后不久,工厂发生爆炸,诺贝尔最小的弟弟埃米尔和另外4人被炸死。由于危险太大,瑞典政府禁止重建这座工厂,他只好在湖面的一只船上进行实验。1866年,诺贝尔用硅藻土吸收硝化甘油,发明出了达纳炸药,这种火药俗称黄色火药,并于1867年获得专利。1875年诺贝尔将火棉(纤维素六硝酸酯)与硝化甘油混合起来,得到胶状物质,称为炸胶,比达纳炸药的爆炸力更强,于1876年获得专利。1887年,诺贝尔又发明了无烟炸药。 1896年12月10日,诺贝尔在意大利的圣雷莫逝世。被称为“科学疯子”的诺贝尔一生致力于炸药的研究,共获得技术发明专利355项,并在欧美等五大洲20个国家开设了约100家公司和工厂,积累了巨额财富。在他逝世的前一年,立遗嘱将其遗产的大部分(约920万美元)作为基金,将每年所得利息分为5份,设立物理、化学、生理与医学、文学及和平5种奖金(即诺贝尔奖),授予世界各国在上述领域为人类做出重大贡献的人。
两种火药的命运
黄火药跟黑火药从一开始就走上了两条不同的发展道路。黑火药是由硫磺、硝石、木炭混合而成,点燃后所进行的是物理反应;黄火药是化学合成物,引爆后发生一系列的化学反应。从两者在实际应用中的效果来看,黑火药的威力远不及黄火药,而且安全性差,在搬运中很容易爆炸。中国古人也曾利用黑火药造出了“霹雳炮”“震天雷”、铜火铳等火器,并应用于军事。宋金对峙时期、明清鼎革之际,火炮都在战场上得到了大规模的使用。
黑火药在欧洲也曾被用来作为枪炮的发射药,但是,它只能适用于中世纪的那种力量有限的原始火器,如火枪、火铳、滑膛枪炮,而不适于后膛步枪、机枪等近现代枪炮。因此,古代战争的火器与近现代的枪炮完全是两个概念。现代战争中使用的手枪、机枪、大炮、火箭等,都属于黄火药在军事上的应用。从这一点看,黑火药用作放烟花倒是很合适的。
其实,与许多中国古代的发明一样,中国火药的发明及其应用,只是长期生产经验积累的结果。我国古代的发明家在进行发明创造时,所关心的仅是发明的器物本身,而很少甚至没有探究其背后的原理。因此,在认识上始终停留在感性层面。近现代科学依靠演绎推理和实验归纳的方法,探究事物背后规律,从而将感性的认识上升到理性的层面。这也正是古代科学与近现代科学的不同之处。
【责任编辑】张小萌