火药是中国古代四大发明之一火药的发明者,火药一词最早出现于北宋时期编写的中国第一部军事科学百科全书《武经总要》,而火药的发明历史悠久,并和中国独有的特殊职业,炼丹家,有密不可分的关系。
东晋时期术士盛行火药的发明者,葛洪因炼丹还被封了关内侯,著作《抱朴子》里记录了最早的火药配方,被认为是火药发明者。
早在春秋战国时期,就已经有宣传神仙的术士出现,他们擅长炼丹,就是把金属和一些矿物质,经过化学处理成“仙丹”或“长生不老药”,今天我们知道所谓的仙丹都是毒药,但从秦始皇开始,似乎各朝统治者对这种玩意儿趋之若鹜,吃死了一个又一个,皇帝都热衷于术士的仙丹,更别提民间百姓了,所以术士的炼丹长久不衰火药的发明者。
火铳成形于宋朝火药的发明者,在明朝嘉靖年间制造出三眼火铳,装备在最精锐部队:关宁铁骑。
炼丹需要用到金属化学处理火药的发明者,从某一方面来说,炼丹促进了中国冶金技术的进步,到了东晋时,一个炼丹术士叫葛洪,在他的著作《抱扑子》里记载了处理雄黄的方法,将玄胴肠、硝石、雄黄混合在一起,而玄胴肠含有碳,雄黄含有硫,这和火药的配方硝石、碳、硫完全相同,所以可以认定在东晋时就已掌握了火药的制作方法,葛洪也被史学家认为是火药的发明者。
图为故宫博物馆藏的,康熙御用禽枪。
所以从晋朝开始,制作火药的方法在很长一段时间都用来炼丹,尽管到了唐朝出现了先进的“伏火硫黄法”,但依旧是炼丹;直到科技发达的宋朝,火药开始用于军事,火箭、火球、爆火器等火器开始运用,宋朝晚期已经有威力较大的火铳、霹雳炮、震天雷等火药武器;到了明朝时火药还延伸应用于医药,在李时珍的《本草纲目》记载火药虽有毒,遇火就炸,但处理好了可以治疥疮、皮癣、杀虫等。
这个人叫诺贝尔,专门玩火药的,军事上用的炸药、火药基本出自这人之手,一生300多项专利,开了100多家公司,死后设立诺贝尔奖。
元朝时火药由波斯人传到全世界,明清的闭关锁国使得科技停滞,火药技术也未有进展,反而火药在西方获得了巨大发展,当年的诺贝尔就是专门搞火药发明的。
中国古人发明的火药称为黑火药,为国人骄傲的【四大发明】之一,具体发明时间已无法考证。黑火药是一种早期的炸药,直到17世纪中叶之前都是人类所使用的唯一化学爆炸物,是由硫磺、木炭和硝石(硝酸钾)混合而成,俗称为“一硫二硝三木炭”。其木炭作为燃料,而硫磺和硝石作为氧化剂,化学反应式为:2KNO3 + S + 3C = K2S + N2 + 3CO2。
黑火药是一种很原始的爆炸物,与日后的硝酸甘油、TNT、黑索金和如今广泛使用的各种混合炸药都不相同,它们之间是否有传承关系也不得而知。
鲁迅说过:“外国用火药制造子弹御敌,中国却用它做爆竹敬神。”这句话也成为评价中国黑火药的名言,每每谈到【四大发明】时就有人搬出这句话来,中国人真的只将黑火药用来放爆竹吗?肯定不是,黑火药最早使用恰恰正是在军事领域。
黑火药“发明”史通常认为,黑火药发明于隋末唐初,但也有人认为东晋时期著名的阴阳家,、医学家、炼丹家葛洪是黑火药发明者,潜在发明者还有陶弘景和孙思邈。早在东汉时期,便有炼丹术士将含有硝、硫、碳的物质混在一起炼丹的方子,但当时是用水炼而非火炼。葛洪更进一步,采取了把硝石、松脂、雄黄和猪大肠(玄胴肠)放到一起火炼的方法,但据记载似乎并未引发爆炸或爆燃,难以称得上是火药的起源。
但黑火药诞生于炼丹活动似乎是一件必然的事。脑洞极大的炼丹家在炼制仙丹和金银时,常常会使用很多种矿物及药材配合进行炼制。其中有五金(金、银、铜、铁、锡)、八石(丹砂、雄黄、雌黄、空青、硫磺、云母、戎盐、硝石)等,有时也会使用木炭、松脂及各种草本药物。如果他们鬼使神差的将硝石、三黄(雄黄、雌黄、硫磺)、炭、松脂等药石混合共同炼制,就会使黑火药应运而生。唐朝初期则是将等重量的硫磺、硝石放在罐子里,加入炭化皂角子或马兜铃并将其加热。称为“伏火硫黄法”,记载于《丹经内伏硫黄法》中,此书为谁所著目前还存在争议,在很长时间里被误认为是孙思邈所著。
可以看出,炼丹家将这几种黑火药的原料误打误撞掺在一起,目的并不是为了让其爆炸释放能量,而是要加工药物,改变其易燃易爆的性能,并不算真正的火药应用。
火药首次被真正的应用,是在战场之上。
古代黑火药在战场上的应用公元10世纪晚唐的战争中,留下了“发机飞火”的记载。唐昭宗天佑元年(904年),杨行密部将郑璠命所部围攻豫章(今江西南昌)时所使用火药兵器攻城,《九国志》记载:“以所部发机飞火,烧龙沙门,率壮士突火先登入城,焦灼被体。”这算是中国最早在战场上使用黑火药的记载了。很明显,这时黑火药只被作为燃烧剂,不会产生爆炸效果,和现代枪炮中使用的爆炸性火药相差甚远。一百多年后,“火药”这个名词第一次被文字记录下来。1044年,北宋曾公亮等人在官修军事著作《武经总要》中,详细记录了三种火药——火砲火药、蒺藜火球火药、毒药烟球火药的制作方法,制法非常繁复。例如:“以晋州硝黄、窝黄、焰硝铜搗罗、砒黄、定粉、黄丹同研,干漆捣为末,竹茹、麻茹即微炒为碎末,黄蜡、松脂、清幽、桐油、浓油桶熬成膏,入前药末,旋转和匀,以职权五重裹衣,以麻缚定,更别镕松脂傅之,以炮放。”
这些乱七八糟的东西混制出来的产品,与我们现代人印象中的火药相差很大。不仅杂质太多,最关键的是硝、硫、木炭三种重要成分的比例不合理,按照正确配方,硝酸钾、木炭和硫三样物质在黑火药总质量中应占比74.8%、13.3%和11.9%;而在《武经总要》里的所记载的“火药”配方中,硝的用量最多只占总质量的一半,如果算上外壳的毒药烟球火药中更是连30%都不到。现代学者按照《武经总要》记载的方法,来测试当时火药的爆炸效果。他们用五层白纸包裹火砲火药,结果发现用木炭火和皮纸绳火都无法点燃,只有按照《武经总要》记述的点火方式,用烧红的铁锥扎上去才能点燃这包火药。
即使被点燃,宋朝火药的表现也不尽如人意。虽然它燃烧得非常猛烈,中心温度达到了1300摄氏度,但要是把火药放进空心铁球或竹筒里,即使用铁锥点燃后还是缓慢燃烧,100克火药能烧上11分钟,中心温度只有130摄氏度左右。
针对另外两种火药的实验,得到的结果也相差不远,实验结论就是宋朝的火药效果不好。但当时黑火药才刚刚应用于军事,还需要在实战中不断改进,比如后来宋朝的“霹雳炮”和“突火枪”,金人的“铁火炮”等。之后黑火药传入西方,又经过西方人的不断改善。到第一次鸦片战争时,中英双方使用的都是黑火药,但威力已经相差很远了。
鞭炮是怎么来的?现如今,爆竹和鞭炮在口头上的意思已经没有差异了,但在古代,这个截然不同的两种东西。梁朝《荆楚岁时记》记载:“正月一日……先是庭前爆竹,一辟山襙野鬼”。
唐代大诗人刘禹锡在《畬田行》中写道:照潭出老蛟,爆竹惊山鬼。
但更著名的出现在北宋王安石的《元日》中:爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。
但这里的爆竹里没有火药,而是燃烧竹节,由于竹腔内的空气受热膨胀,竹腔爆裂,从而发出巨响,所以称为爆竹。带火药的鞭炮最早见于孟元老《东京梦华录》:“忽作一声如霹雳,谓之爆仗……烟火大起”。宋高宗时期,官员王铚用“小儿放纸砲”来形容“又爱又怕”。可以看出这是已将黑火药放在纸筒里点燃用做娱乐用品了。
宋朝民间娱乐产业发达,在杂技表演中出现了使用火药的木偶戏烟火杂技——药发傀儡。宋朝演出“抱锣”、“硬鬼”、“哑艺剧”等杂技节目,都使用刚刚兴起的火药制品“爆仗”和“吐火”等,以制造神秘气氛。宋人同时也用火药表演幻术,如喷出烟火云雾以遁人、变物等,尽显神奇迷离之效。
所以,黑火药在唐朝末年就运用于军事,而将其作为娱乐用品则是在宋朝时期,之间至少相隔一百年。
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