书城童书青少年应知的100个科学发明
4625500000005

第5章 炸开封建的城堡

第四章炸开封建的城堡

火药的发明

中国古代炼丹家偶然发明的火药,后被广泛用于烟花爆竹和军用武器。火药不仅是封建制度

崩溃的催化剂,也为人类的和平事业作出了巨大的贡献。

原始火药源于炼丹

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”。可为何名

之为“药”呢?

火药的主要成份是有硝石、硫磺和木炭三种。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,由于其主要成份是药物,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、避温气和

瘟疫。更主要的是火药产生于人们长期的炼丹制药的实践中。

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。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

他们加速命赴黄泉。不过,一些意想不到的客观效果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。

经过长期的实践,人们对火药的主要成份炭、硫、硝的性能有了一定的认识和把握。商周时

期,人们在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。在对硫磺的开采和

冶炼的接触中,人们逐渐认识到硫的一些性能。除了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”。就是把硫和其他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”硫磺法。唐代元和年间

炼丹家清虚子所著的《太上圣祖金丹秘诀》中,有控制硫磺的“伏火法”。硫磺伏火法

的出现,是火药的问世的重要前提。

制取火药的关键是硝的引入。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》篇子记载以硝石、玄胴、

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他一些盐类如朴硝(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”。这类似于近代用焰色反应鉴别硝酸钾。它为后来大量地采用硝石提供了技术准

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、硫磺和木炭混合在一起会爆

炸,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,烧伤炼丹家的

手和面部,甚至将房屋烧成灰烬。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,已在中国诞生了含硫、硝、炭三种成份的火药。

投身举事大显身手

火药问世后,很快便广泛应用于游艺娱乐方面。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。

火药在军事方面亦大显身手,长盛不衰。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、硫磺之类易燃物质,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,

军队常用“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拥而出。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、火蒺藜等冠以

火药名称并直接应用于实战的武器相继出现。

宋元时期,管形火器的问世和发展是在火药武器方面的一个突出成就。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“子窠”。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炝。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。

自身具有推进和发射功能的火箭的出现是火药武器方面的另一突出成就。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。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,还出现了多极火箭“火龙出水”,多发齐射火箭“一窝蜂

”。这个时代,火箭技术得到了突飞猛进的发展。

烟花爆竹和军用武器,是神州大地上两朵争奇斗艳的火药之花。随着历史脚步的行进,一朵

常开不衰,而另一朵由于封建社会的腐朽和没落却枯萎凋零,为今人留下深深的遗憾。

传播海外摧毁封建

中国发明火药和运用火药武器远远早于欧洲人。12~13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1225~1248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

传入欧洲。正如韩国学者冯家升所言:阿拉伯充当了中国火药西传的中转站。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,英国的罗杰·培根最先制造出黑色火药,培根的火药被用来制作焰火。

1313年,德国僧人白尔托莱·休毕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。

神州丹炉炼出的火药在摧毁旧世界、建设新世界的伟大事业中,是极

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。因为封建城堡不能抵御炮弹,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,骑士阶层被炸得粉

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。

奥斯曼帝国苏丹穆罕默德二世率领土耳其

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度的过程中是一种强大的催化剂,而且是资本主义进行原始资本

积累,扩张殖民地的血腥争夺的新工具。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和指南针,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发展,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“安全炸药”综合了所有火药的优点,不但安全

而且爆炸力强。对火药的发展做出了巨大贡献。

自从那种火药问世后,采矿量大增,这是黑色火药无法比拟的。

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。