1620年,英國哲學(xué)家培根在《新工具》一書中提到:“印刷術(shù)、火藥和指南針這三項(xiàng)發(fā)明改變了全世界事物的面貌和狀況?!?/p>
培根說得沒錯(cuò)。這三項(xiàng)發(fā)明確實(shí)促進(jìn)了世界歷史的發(fā)展。在這三項(xiàng)發(fā)明中,火藥可能是中國人最“無奈”又偉大的發(fā)明。有人常感嘆:“中國古代發(fā)明了火藥,卻只用來做鞭炮,這太可惜了!”人們會(huì)發(fā)出這樣的情緒是可以理解的。畢竟,現(xiàn)代中國在列強(qiáng)的“堅(jiān)船利炮”面前,屈辱太多。但如果我們回顧一下科學(xué)技術(shù)史,就會(huì)發(fā)現(xiàn)一些長期被忽視的東西。

事實(shí)上,古代中國人在教科書中發(fā)明的火藥嚴(yán)格意義上是“黑火藥”;著名的諾貝爾發(fā)明的炸藥屬于“黃火藥”。雖然“黃粉”和“黑粉”兩個(gè)字不同,但它們的生產(chǎn)原理、爆炸威力和實(shí)際用途都不同。
我國的“火藥”
中國火藥的發(fā)明始于當(dāng)時(shí)的煉丹活動(dòng)。煉丹術(shù)起源很早。畢竟當(dāng)時(shí)君主皇帝也想“長生不老”,歷代都有煉丹術(shù)士出現(xiàn),也就是所謂的“煉丹術(shù)”。他們最初的目的是制造長生不老的藥物,沒想到竟然意外地“發(fā)明”了火藥。

最早的火藥記載是在唐初孫思邈所著的《丹經(jīng)》中發(fā)現(xiàn)的,這就是所謂的硫磺降火法?!吨T家神品丹法》記載了硫磺降火的方法:將硫磺和硝石兩種或兩種制成粉末,放入銀罐或砂罐中。挖一個(gè)坑,把鍋放在坑里,找平,四面裝滿土。點(diǎn)燃三種沒有被昆蟲吃掉的皂甙,然后放入鍋中,用硫磺和硝石起燒焰火。等到燒不起火了,再把木炭炒一下。炒至木炭消耗三分之一,然后退火。冷卻前,取混合物,即伏火。之所以采用硫磺降火法,是因?yàn)榉絼┲械牧蚝蜕槎际莿《镜慕鹗?。在使用前,必須使用燃燒法“伏”一下,使毒性損失減少。這個(gè)過程叫做“降火”,“伏”就是降火。

如果說孫思邈的發(fā)現(xiàn)是偶然的話,那么到了中唐時(shí)期,煉丹術(shù)就就已經(jīng)非常的完善了,其中最重要的經(jīng)驗(yàn)之一是用硫、硝酸鹽和碳可以制成一種“能著火的藥”。由于火藥的發(fā)明源于煉丹術(shù),火藥發(fā)明后一度被視為藥物。在《本草綱目》中,火藥的用途很多。在晚唐,火藥被用于戰(zhàn)爭。在五代十國和宋代,火藥還廣泛用于狩獵、開山、采石和火器。當(dāng)時(shí)的火器主要有火炮、火箭、火蒺藜、突火槍等,威力很大。

13世紀(jì),蒙古西征軍向阿拉伯地區(qū)傳播火藥,然后從阿拉伯傳到歐洲。當(dāng)然,對(duì)于火藥在歐洲的起源仍有不同的看法,但可以肯定的是,歐洲火藥的出現(xiàn)時(shí)間要晚于中國。
西方的“火藥”

西方人發(fā)明了現(xiàn)代火藥黃火藥。它是一種化學(xué)合成的化合物。1771年,英國人沃爾夫合成了“苦味酸”,它是一種黃色晶體,最初用作黃色染料。黃色炸藥的名字來自于此。
19世紀(jì),西方科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速?!翱辔端帷敝?,西方國家出現(xiàn)了許多“火藥”。1863年,J·威爾伯蘭發(fā)明了三硝基甲苯火藥,也就是著名的TNT。二戰(zhàn)結(jié)束前,TNT被認(rèn)為是綜合性能最好的炸藥,被譽(yù)為“炸藥之王”。在眾多從事炸藥研究的人中,瑞典化學(xué)家諾貝爾則是佼佼者。

1862年夏天,諾貝爾開始研究硝化甘油炸藥。這是一段充滿危險(xiǎn)和犧牲的艱難旅程。1864年,爆炸物投入使用后不久,工廠發(fā)生爆炸,諾貝爾的弟弟埃米爾和其他4人被炸死。由于危險(xiǎn),瑞典禁止重建這座工廠,他只好在湖邊的一艘船上做實(shí)驗(yàn)。1866年,諾貝爾利用硅藻土吸附硝化甘油,發(fā)明了俗稱黃粉的“達(dá)納炸藥”,并于1867年獲得專利。1875年諾貝爾將棉花(六硝酸纖維素)與硝化甘油混合,得到一種類似橡膠的材料,稱為“炸膠”,比達(dá)納炸藥更具爆炸性,并于1876年獲得專利。
1887年,諾貝爾發(fā)明了“無煙炸藥”。1896年12月10日,諾貝爾在意大利圣拉莫逝世。諾貝爾被譽(yù)為“科學(xué)狂人”,畢生致力于炸藥研究,獲得355項(xiàng)技術(shù)發(fā)明專利,在歐美等五大洲20個(gè)國家開設(shè)了約100家公司和工廠,積累了巨額財(cái)富。在他去世的前一年,遺囑將他的大部分遺產(chǎn)(約920萬美元)作為基金,將每年的利息分成5份,并設(shè)立了物理、化學(xué)、生理學(xué)和醫(yī)學(xué)、文學(xué)與和平等5個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)(即諾貝爾獎(jiǎng)),并授予世界各地在上述領(lǐng)域?yàn)槿祟愖鞒鲋卮筘暙I(xiàn)的人士。
兩種火藥的命運(yùn)
“黃粉”和“黑粉”從一開始就走上了兩條不同的發(fā)展道路。黑火藥由硫磺、亞硝酸鹽和木炭組成,點(diǎn)燃后進(jìn)行物理反應(yīng);黃火藥是一種化合物,引爆后發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)。從二者在實(shí)際應(yīng)用中的效果來看,黑火藥的威力遠(yuǎn)不及黃火藥,且不安全,在搬運(yùn)過程中極易發(fā)生爆炸。中國古代也用黑火藥制造火器,如霹靂槍、震天雷、銅火器等,并應(yīng)用于軍事。

黑火藥在歐洲曾被用作槍炮的發(fā)射藥,但它只能用于中世紀(jì)強(qiáng)度有限的原始槍支,如火槍、火槍、滑膛槍等,而不能用于后步槍、機(jī)關(guān)槍等現(xiàn)代槍支。因此,古代戰(zhàn)爭槍支和現(xiàn)代槍支是兩個(gè)概念?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭中使用的手槍、機(jī)槍、火炮、火箭彈等都屬于黃火藥在軍事上的應(yīng)用。從這個(gè)角度看,它是非常適合作為藥用煙花黑火。

其實(shí),和中國古代的許多發(fā)明一樣,中國火藥的發(fā)明和應(yīng)用只是長期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累的結(jié)果。中國古代發(fā)明家在進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造時(shí),只關(guān)心發(fā)明家本身,很少探究其背后的原理。因此,在認(rèn)識(shí)上,它總是停留在感性的層面上?,F(xiàn)代科學(xué)依靠演繹推理和實(shí)驗(yàn)歸納來探索事物背后的規(guī)律,從而把感性認(rèn)識(shí)提高到理性的水平。這也是古代科學(xué)與現(xiàn)代科學(xué)的區(qū)別。