火药的发明

火药的发明

佳节喜庆之日，看到烟火如花悦目，爆竹似雷震耳，我们头脑中情不自禁地闪现一个问题：何物促使它们爆炸和起火？这就是火药的威力。

火药，顾名思义就是“着火的药”，我们通常所说的火药就是指“黑色火药”。因为它呈褐色，也叫“褐色火药”。这是人类掌握的第一种爆炸物，触火即燃是它主要的特征，而且燃烧猛烈，故冠之以“火”。可为什么名之为“药”呢？

火药的主要成分是硝石、硫磺和木炭。在中国第一部药材典籍《神农本草经》里，硝石和硫磺都被列为重要的药材。火药发明之后，由于其主要成分是药物，故火药本身仍被列入药类。明代著名医学家李时珍所著的《本草纲目》中，说火药能治疮癣、杀虫、辟温气和瘟疫。更主要的是火药的发明来自于人们长期的炼丹制药的实践中。

火药的发明发端于炼丹术。炼丹是中国古代方士的术语，也是道教的法术之一。他们为了迎合统治阶级祈求长生不老、贪婪金银的心理，到深山丛林中找一些植物和矿物炼制“长生不老药”及变贱金属为贵金属。以此为业的人，被称为“炼丹家”，他们故弄玄虚，把自己的活动蒙上一层神秘玄妙的色彩。家喻户晓的小说《西游记》里，炼就孙悟空火眼金睛的八封炉，虽说是艺术的夸张，但也可以从中窥见一斑中国古代炼丹术。剥开成仙得道的神秘外衣，烧炼仙丹从本质上谈，其实不过是一种化学反应实验。他们炼出来的所谓丹药，非但没有使痴心妄想的人得道成仙，反而使他们速速命赴黄泉。不过，人们的一些举措，常常会产生一些意想不到的客观效果。正是炼丹术，为人类留下了早期化学研究的丰富遗产，成为孕育近代化学的摇篮。炼丹家魏伯阳，根据自己的经验和体会，于公元140年写出了一部书《周易参同契》，是世界上最早的炼丹术著作。从灵丹妙药中寻找长生不老，无疑是想入非非，但由八卦炉中的千变万化认识到的化学反应，却结出了科学史上许许多多的“正果”，其中最令人称道的，便是火药。

经过长期的实践，人们对组成火药的三种主要成分炭、硫、硝的性能有了一定的认识和把握。商周时期，人们的冶金中已经广泛使用木炭，认识到木炭是比木柴更好的燃料。对硫黄的开采和冶炼，亦始于很早。同时在冶炼中逸出刺鼻的二氧化硫和温泉中四溢的硫黄气直接刺激着人们的感官。于是在这些接触中，人们逐渐认识到硫的一些性能。除了获悉它对某些皮肤病有特殊的疗效外，还可以与铜、铁、水银等金属化合。有关这些认识在《神农本草经》、《周易参同契》等书中均有记载。硫的这些性能，在从事炼丹的方士眼里很受器重。他们在用水银炼制所谓的“金液”、“还丹”中，常常使用硫。在实验中，针对硫极难擒制的特性：春火容易飞升，方士们发明了一种“伏火法”。就是把硫和其它易燃物质混合加热或发生某种程度的燃烧，以改变原来的性能。隋末唐初的医药家、炼丹家孙思邈，史称“药王”。在他所撰的《诸家神品丹法》和《孙真人丹经》中，记载了多种“伏火”之法，其中有“伏火”硫黄法。唐代元和年间炼丹家清虚子所著的《太上圣祖金丹秘诀》中，有控制硫黄的“伏火樊法”。硫黄伏火法的出现，为火药的问世提供了重要前提。

硝的引入是制取火药的关键。硝的化学性质很活泼，撒在赤炭上一下子就产生焰火，能和许多物质发生作用。东晋炼丹家葛洪在他所著的《抱朴子·仙药》篇中记载以硝石、玄胴月易、松胎三物炼雄黄。当硝石量小时，能得到砒霜和单质砷，当硝石量大时，猛火加热，能发生爆炸。由于硝石的颜色和其它一些盐类如朴硝（硫酸钾）等差别不大，在使用中容易搞错，人们还掌握了认识硝石的方法。南北朝时期的医药家陶弘景指出：“此火烧之，紫青烟起，云是硝石也。”这和近代用焰色应鉴别硝酸钾是相似的。它为后来大量地采用硝石做了技术的准备。

对炭、硫、硝三种物质性能的认识，为火药的发明准备了条件。

通过长期的实践，在硫磺伏火的多次实验中，人们认识到硝石、硫磺和木炭的混合物具有爆炸的性能，从而发明了原始的火药。9世纪中叶成书的《真元妙道要略》中，十分清楚地说：某些炼丹家将硫磺与雄黄，硫及蜜放在一起加热，其混合物发生爆炸，烈焰腾起，炼伤炼丹家的手和面部，甚至将房层烧成灰烬。这是文献中关于原始火药的最早记载。由此推断，至迟在公元808年以前，含硫、硝、炭三种成分的火药已在中国诞生。

火药问世后，很快在游艺娱乐方面大显身手，一领风骚。中国人民喜迎新春的一项重大活动，就是燃放用火药制成的烟花爆竹。巧夺天工的火树银花，增添了节日的欢快气氛。元朝的大书法家赵孟兆页写过一首赞美烟火的诗：

人间巧艺夺天工，炼药燃橙清昼同。

柳絮飞残铺地白，桃花落尽满阶红。

纷纷灿烂如星陨，耀耀喧爧似火攻。

后夜再翻花上锦，不愁露乱向东风。

火药在军事方面亦发挥着长盛不衰的独特作用。在火药发明之前，古代军事家常采用火攻战术克敌制胜。其中有一种叫火箭的武器。箭头上附着像油脂、松香、硫黄之类易燃物质，点燃后射出去，以烧敌方军械人员和营房。但是这种火箭燃烧慢，火力小，容易扑灭。唐末宋初，人们利用火药代替一般燃烧物发明了火药箭。公元904年，地方割据势力混战不已，郑王番围攻豫章（今江西南昌）时，常用“飞火”，就是在箭杆上绑上一个火药团，点着引芯，用弓发射出去。这是火药在军事方面的早期形式。随后又在石炮的基础上，创造了火炮。火炮就是把火药装成容易发射的形状，点燃引线后，由原来抛射石头的抛石机射出。火药运用到武器上，是武器史上一大进步。在战争中，火药武器显示了前所未有的本领，这使它很快引起人们的重视，许多种火药武器如雨后春笋蜂涌而出。尤其是五代十国和宋元时期，战争连绵不断，火药的质量和火药武器得到前所未有的大发展。除了火箭、火炮外，火球、火蒺藜、蒺藜火、毒药烟等冠以火药名称并直接应用于实战的武器相继出现。北宋靖康元年（公元1126年）金人攻打北宋，“夜发霹雳炮”，而宋朝守将李纲也是以炮对炮，使用一种名为“震天雷”的铁皮火炮，炸出了那个时代的绝响。无怪乎有人这样说：人类第一批炸药的试验场，就是宋金交战的中原大地。

宋元时期在火药武器方面的一个突出成就就是管形火器的问世和发展。管形火器的出现是兵器史上的划时代成就，后世的枪炮正是在这个基础上发展起来的。最初的管形火器是用竹筒制成的突火枪，用竹筒作枪身，内装火药和“子弹”。但是竹筒承受不了太大的气压，后来随着冶铸水平的提高，又出现了用铜或铁铸成的筒式大炮。这类炮统称“火铳”。因为它威力很大，亦尊称为：“铜将军”。现在保存在历史博物馆的最早的铜将军是元至顺三年（公元1332年）造的。它是目前所发现的世界上最早的火炮。

火药武器方面的另一突出成就，是自身具有推进和发射功能的火箭的出现。宋元时期已发明了一种利用火药喷射所产生的反作用力，把箭簇射向敌方的火药箭。这是现代火箭的鼻祖，其原理与现代火箭的发射原理相一致。明朝焦玉撰《火龙神器阵法》和茅元仪撰《武备去》对五花八门的火箭制作、使用和维护方法，火药配方与用量，以及飞行与杀伤性能等都有详细的记载。这个时期不但有多火药筒并联火箭“神火飞鸦”，有翼火箭“飞空击贼震天雷炮”问世，还出现了多级火箭“火龙出水”，多发齐射火箭“一窝蜂”。这是繁花似锦的火箭大显神威的时代，是火箭技术突飞猛进的黄金岁月。

人类梦想如鸟翱翔蓝天的愿望由来已久，并进行了无数次尝试。其中被公认为世界上第一个试图利用火箭来飞行的人叫万户，谱写了一曲萦绕寰宇的中华民族一往无前的慷慨悲歌。1945年，在纽约出版的美国人齐姆的著作《火箭与喷射》中写道：“约当在14世纪之末，有一位中国的官吏叫万户，他在一个坐椅的前后，装上47个当时他可能找到的最大的火箭，他让自己捆在椅子前边的两双手各拿着一个大风筝，然后叫他的仆人用火同时把这47个火箭点着。他的目的是想借火箭向前推进的力量。加上风筝上升的力量飞向前方。”当然，这是一次失败的飞升，他被炸得粉碎。但是，万户是中国人应引以为自豪的失败的英雄。他的事迹和美国“挑战者”号航天飞机的烈士一样悲壮。现代航天学家和天文学家没有忘记他开创的人类利用火箭飞升的不朽功勋，以他的名字给月球上一个环形山命名。因为现代最进步、最新式的运载火箭，其基本原理与万户的试验是一致的。

烟花爆竹和军用武器，是神州大地上绽开的两朵争奇斗艳的火药之花。随着历史脚步的行进，一朵长开不衰，而另一朵由于封建社会的腐朽和没落却枯萎凋零，为今人留下历史的遗憾。

中国发明火药和运用火药武器远远早于欧洲人。12世纪～13世纪，欧洲人从阿拉伯人的书籍中知道了火药。但是火药的制作方法，直到南宋时候，大约在公元125年～1248年间，中国和阿拉伯、波斯等国通商以后，才由中国商人或阿拉伯商人传入了阿拉伯各国，又由阿拉伯充当中国火药的中转站。欧洲第一次制造火药是在公元1305年，正式用火药来发射火炮已经是15世纪的事了。欧洲从1249年开始仿制中国的火药，据说当时是由英国的罗杰·培根最先制造出黑色火药的。

培根的火药是用来制作日用的焰火的，1313年，德国僧人白尔托莱·休华尔兹成功地把火药用到了火炮上。这样，自从发明了使用火药的火枪这种新式武器，就改变了过去的战争模式，枪炮装备的步兵代替了披甲的骑兵。可以说，谁先获得新式武器，谁就能够支配历史。欧洲大地上火炮的第一次轰鸣敲响了城堡的丧钟，因而也敲响了贵族封建制的丧钟。1946年，美国总统杜鲁门在一次演说中讲到：“原子弹肯定是向新时代转变的信号，火药恰恰正是中世纪向现代化转化的重要信号。”神州丹炉炼出的火药在摧毁旧世界、建设新世界的传大事业中，是极其重要的物质手段。火器从一开始就成为城市和以城市为依靠的新兴君主政体反对封建贵族的强大武器。枪炮的运用招致了封建制度的毁灭。因为封建城堡不能低御炮弹，封建骑士虽然穿着光亮的盔甲和横着长矛，却不是步行的带着滑膛枪的普通人的对手，骑士附层被炸得粉身碎骨。当火药时代开始的时候，骑士制度和骑士精神的时代就终止了。公元1453年，东罗马帝国灭亡，标志着黑暗的中世纪向近代的转变。奥斯曼帝国苏丹穆罕默德二世率领土耳军队在进攻君士坦丁堡时所使用的青铜炮，打开了一个时代结束的缺口。

火药不但在摧毁欧洲封建制茺的过程中是一种强大的催化剂，而且在资本主义进行原始资本积累，扩张殖民的血腥掠夺中，也成为得心应手的新工具。资本主义和帝国主义分子以坚船利炮，打开众多国家的大门，对殖民地人民进行惨无人道的剥削和压榨，拉开东方从属于西方的帷幕。正如鲁迅所言：“中国古人所发明，而现在用以做爆竹和看风水的火药的指南针，传到欧洲，他们应用在枪炮和航海上，给本师吃了许多亏。”

随着人类生产技术的日新月异，火药、火器对于人类和平事业的贡献也是十分巨大的。它可以用于开山、筑路、采矿，使人类征服自然的能力空前增强。1627年，有一个叫长斯贝尔·华因德尔的人首先用黑色火药来爆炸矿山的矿石。随着矿业的发展，人们迫切需要一种比黑色火药爆炸力更强的火药。于是，人们开始研究爆炸力更强的火药。1843年，法国的罗兰发明了用石碳酸制取黄色炸药的方法；1846年瑞士学者埃拜因在棉纤维上使硝酸和硫酸发生作用，获得一种叫做硝化纤维素的具有很强爆炸力的火药，亦叫棉火药。后来，又相继出现无烟火药、硝化甘油。然而瑞典化学家诺贝尔研制的“达那炸药”综合了所有火药的优点，不但安全而且爆炸力强。他利用硅藻土吸收硝化甘油，使之变成如年糕那样的东西，然后再混入一点棉火药。诺贝尔发明的安全烈性火药，对火药的发展做出了巨大贡献。

自从达那火药问世后，采矿量大增，这是黑色火药无法比拟的。然而达那火药的发明也使诺贝尔付出了惨重的代价。他最小的弟弟埃米尔为此身亡，父亲依玛努埃尔因受冲击而患脑溢血半身瘫痪。诺贝尔忍受失去亲人的悲伤，终日穿着破旧的衣服，带着满脸的伤痕，不顾日益衰弱的身体，埋头在实验里顽强工作。他说：“人生是大自然赐予的一块高雅的宝石，人在漫长的岁月里对它精琢细磨，只有那些不辞辛劳的人，才能使它发出耀眼的光辉。”

诺贝尔正是这种经过长年磨练而熠熠生辉的宝石。他生前在世界各地建立了15个火药工厂，留下920万美元的巨额遗产。诺贝尔可谓世界上的亿万富翁，然而他从不贪图个人物质享受，他认为：“金钱只要够个人生活就行了，过多会成为压制人们才能的祸害。”诺贝尔把自己一生的辛勤汗水920万美元的巨额财富作为基金存入银行，用每年约20万美元的利息作为奖金，不分国籍和民族，奖给世界各国对物理、化学、生理学或医学、文学与和平事业有杰出贡献的人。后来，在诺贝尔奖中又增加了一项经济学奖。

中国古代的发明，不但是古老的中华文明的推动力，它也为世界文明进程注入了催化剂。东方大地迸发的发明之火，点燃起欧洲新世纪诞生礼炮的引芯，为中西文化交流史留下了最值得品味的伟大乐章。