在中国古代四大发明里,火药既神奇又充满谜团。从史料来看,很早就有人注意到某些化学物质混合加热后会发生剧烈燃烧甚至爆裂的现象。早在春秋时期,一些以炼丹为业的“方士”——也就是我们今天称的道士或炼丹家——就在用火来炼制药物和矿物,他们把不同的矿石、草木灰等混合加热,目的是提纯或制造新的化合物。在这些反复试验中,人们首次见到那种高速燃烧的奇特现象,这可以看作是火药早期形态的雏形。
如果把火药的最早发现追溯到公元前7、8世纪,那么从出现到真正被广泛用于军事,确实经历了将近一千年的发展期。对西方而言,在这一千年里他们对火药几乎一无所知;早期关于火药的所有探索几乎都在中国本土完成。于是有人纳闷:既然中国这么早就“有了”火药,为何军事应用却推进得那么慢?近代史学对古文献的检视给出了几个合理的解释。
一方面,现存文献保存了许多不同的“火药配方”。比较早被认为用于战事的配方,见于宋代成书的《武经总要》(约1044年)。这些配方五花八门,除了常见的硫磺、硝石(盐硝)和木炭外,有的还列入了千白(可能是某种矿物粉)、黄蜡、松枝,甚至砒霜等物质。学者们并不满足于只读文献,便按古方重配并做了点燃试验,结果表明这些古方确实能产生我们可以识别的“火药”反应,因此这些配方并非空穴来风,而是建立在大量前人实践之上的经验总结。
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更有意思的是,重配的古方呈现出与我们想象中不同的燃烧特性:很多宋代配方并不容易被普通的火柴或火捻点燃,反而需要用烧红的铁锥或更强的热源才能起火。它们也多数依赖空气中的氧气来完成燃烧——放进密闭的容器或管状器物里,燃烧会变得非常缓慢甚至不完全。换言之,早期配方中硝石的含量普遍偏低,提供的氧化剂不足以在密闭空间里支持迅猛的爆燃,所以这些混合物更像是“易燃物”而不是现代意义上的“爆炸物”。
这点对理解火药的军事化进程很关键:如果火药本身在密闭环境里不能迅速完成燃烧,就无法用于制造火枪、管状弹药或炸药等需要在短时间内释放大量能量的武器。因此,在1044年以前,中国虽已掌握了多种火药配方,但还未出现真正意义上的火枪或炸药。早期用于军事的尝试更多是把火药当作燃烧性材料来用——像加入油、沥青、树脂等可燃物以增强燃烧效果,而非产生强烈爆炸。
到了12世纪,情况开始改变:人们逐步提高了配方中硝石的比例,使得在密闭空间里也能产生剧烈的爆燃反应。硝石含量增加后,火药在器物内的燃烧速度大幅提升,逐渐具备了作为推进剂或炸药的条件;由此,火枪、爆裂弹等火器的出现便有了物质基础。可以说,1044年记载的配方是一个重要的分水岭——它标志着火药从若干试验配方向可军事化利用的方向转折,而随后一个世纪的改良,则把火药带入了真正改变战争面貌的阶段。
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