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中國非物質文化遺產保護 ——四大發明之一(火藥)

發布時間2019-07-16 16:06:19 | 來源:中國推介網-國家外宣平臺

 火藥是中國四大發明之一,人類文明史上的一項杰出的成就。

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火藥最早應用的是我國發明的黑色火藥,所以火藥又被稱為黑火藥。是在適當的外界能量作用下,自身能進行迅速而有規律的燃燒,同時生成大量高溫燃氣的物質。在軍事上主要用作槍彈、炮彈的發射藥和火箭、導彈的推進劑及其他驅動裝置的能源,是彈藥的重要組成部分。根據燃燒時的性質,可分為有煙火藥(燃燒時發煙,如黑色火藥)和無煙火藥兩類。主要用作引燃藥或發射藥。

火藥是中國人發明的,距今已有一千多年了。火藥的研究始于古代煉丹術。至于火藥的發明者至今沒有人知道。

源于煉丹術

煉丹術起源很早,《戰國策》中已有方士向荊王獻不死之藥的記載。漢武帝也妄想“長生久視”,向民間廣求丹藥,招納方士,并親自煉丹。從此,煉丹成為風氣,開始盛行。歷代都出現煉丹方士,也就是所謂的煉丹家。煉丹家的目的是尋找長生不老之藥,這樣的目的是不可能達到的。煉丹術流行了一千多年,最后還是一無所獲。但是,煉丹術所采用的一些具體方法還是有可取之處的,它顯示了化學的原始形態。

煉丹術中很重要的一種方法就是“火法煉丹”。它直接與火藥的發明有關系。所謂“火法煉丹”大約是一種無水的加熱方法,晉代葛洪在“抱樸子”中對火法有所記載,火法大致包括:煅(長時間高溫加熱)、煉(干燥物質的加熱)、灸(局部烘烤)、熔(熔化)、抽(蒸餾)、飛(又叫升,就是升華)、優(加熱使物質變性)。這些方法都是最基本的化學方法,這也是煉丹術這種愚昧的職業能夠產生發明的基礎。煉丹家的虔誠和尋找長生不老之藥的挫折,使得煉丹家不得不反復實驗和尋找新的方法。這樣就為火藥的發明創造了條件。在發明火藥之前,煉丹術已經得到了一些人造的化學藥品,如硫化汞等。這可能是人類最早用化學合成法制成的產品之一。

煉丹起火,啟示人們認識并發明火藥。

火藥的發明

煉丹家雖然掌握了一定的化學方法,但是他們的方向是求長生不老之藥,因此火藥的發明具有一定的偶然性。

煉丹家對于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石藥,在使用之前,常用燒灼的辦法“伏”一下,“伏”是降伏的意思。使毒性失去或減低,這種手續稱為“伏火”。唐初的名醫兼煉丹家孫思邈在“丹經內伏硫磺法”中記有:硫磺、硝石各二兩,研成粉末,放在銷銀鍋或砂罐子里。掘一地坑,放鍋子在坑里和地平,四面都用土填實。把沒有被蟲蛀過的三個皂角逐一點著,然后夾入鍋里,把硫磺和硝石起燒焰火。等到燒不起焰火了,再拿木炭來炒,炒到木碳消去三分之一,就退火,趁還沒冷卻,取入混合物,這就伏火了。

唐朝中期有個名叫清虛子的,在“伏火礬法”中提出了一個伏火的方子:“硫二兩,硝二兩,馬兜鈴三錢半。右為末,拌勻。掘坑,入藥于罐內與地平。將熟火一塊,彈子大,下放里內,煙漸起。”他用馬兜鈴代替了孫思邈方子中的皂角,這兩種物質代替碳起燃燒作用的。

伏火的方子都含有碳素,而且伏硫磺要加硝石,伏硝石要加硫磺。這說明煉丹家有意要使藥物引起燃燒,以去掉它們的猛毒。

雖然煉丹家知道硫、硝、碳混合點火會發生激烈的反應,并采取措施控制反應速度,但是因藥物伏火而引起丹房失火的事故時有發生。《太平廣記》中有一個故事,說的是隋朝初年,有一個叫杜春子的人去拜訪一位煉丹老人。當晚住在那里。半夜杜春子夢中驚醒,看見煉丹爐內有“紫煙穿屋上”,頓時屋子燃燒起來。這可能是煉丹家配置易燃藥物時疏忽而引起火災。還有一本名叫《真元妙道要略》的煉丹書也談到用硫磺、硝石、雄黃和蜜一起煉丹失火的事,火把人的臉和手燒壞了,還直沖屋頂,把房子也燒了。書中告戒煉丹者要防止這類事故發生。這說明唐代的煉丹者已經掌握了一個很重要的經驗,就是硫、硝、碳三種物質可以構成一種極易燃燒的藥,這種藥被稱為“著火的藥”,即火藥。由于火藥的發明來自制丹配藥的過程中,在火藥發明之后,曾被當做藥類。《本草綱目》中就提到火藥能治瘡癬、殺蟲,辟濕氣、瘟疫。

火藥不能解決長生不老的問題,又容易著火,煉丹家對他并不感興趣。當煉丹的配方由煉丹家轉到軍事家手里,就成為中國古代四大發明之一的黑色火藥。

根據推斷,火藥的發明和煉丹家有很大關系,發明的時間可能在唐代以前。由于煉丹家喜歡保守秘密,就無法知道火藥發明的具體年代了。

火藥的應用史

火藥的最初使用并非在軍事上,而是在宋代諸軍馬戲的雜技演出,以及木偶戲中的煙火雜技 ——藥發傀儡宋代演出“抱鑼”、“硬鬼”、“啞藝劇”等雜技節目,都運用剛剛興起的火藥制品「爆仗」和「吐火」等,以制造神秘氣氛。宋人同時也以火藥表演幻術,如噴出煙火云霧以遁人、變物等,以收神奇迷離之效!

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唐朝時的火藥

火藥發明之前,火攻是軍事家常用的一種進攻手段,那時在火攻中,用了一種叫做火箭的武器,它是在箭頭上綁一些像油脂、松香、硫磺之類的易燃物質,點燃后用弓射出去,用以燒毀敵人的陣地。如果用火藥代替一般易燃物,效果要好得多。火藥發明之前,攻城守城常用一種拋石機拋擲石頭和油脂火球,來消滅敵人。火藥發明之后,利用拋石機拋擲火藥包以代替石頭和油脂火球。據宋代路振的《九國志》記載,唐哀帝時(十世紀),鄭王番率軍攻打豫章(今江西南昌),“發機飛火”,燒毀該城的龍沙門。這可能是有關用火藥攻城的最早記載。

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兩宋時的火藥

到了兩宋時期火藥武器發展很快。據《宋史·兵記》記載:公元970年兵部令史馮繼升進火箭法,這種方法是在箭桿前端縛火藥筒,點燃后利用火藥燃燒向后噴出的氣體的反作用力把箭簇射出,這是世界上最早的噴射火器。公元1000年,士兵出身的神衛隊長唐福向宋朝廷獻出了他制作的火箭、火球、火蒺藜等火器。1002年,冀州團練使石普也制成了火箭、火球等火器,并做了表演。


火藥兵器在戰場上的出現,預示著軍事史上將發生一系列的變革。從使用冷兵器階段向使用火器階段過渡。火藥應用于武器的最初形式,主要是利用火藥的燃燒性能。《武經總要》中記錄的早期火藥兵器,還沒有脫離傳統火攻中縱火兵器的范疇。隨著火藥和火藥武器的發展,逐步過度到利用火藥的爆炸性能。

硝酸鉀、硫磺、木炭粉末混合而成的火藥被稱為黑火藥或者叫褐色火藥。這種混合物極易燃燒,而且燒起來相當激烈。如果火藥在密閉的容器內燃燒就會發生爆炸。火藥燃燒時能產生大量的氣體(氮氣、二氧化碳)和熱量。原來體積很小的固體的火藥,體積突然膨脹,猛增至幾千倍,這時容器就會爆炸。這就是火藥的爆炸性能。利用火藥燃燒和爆炸的性能可以制造各種各樣的火器。北宋時期使用的那些用途不同的火藥兵器都是利用黑火藥燃燒爆炸的原理制造的。蒺藜火球、毒藥煙球是爆炸威力比較小的火器。到了北宋末年爆炸威力比較大的火器向“霹靂炮”、“震天雷”也出現了。這類火器主要是用于攻堅或守城。公元1126年,李綱守開封時,就是用霹靂炮擊退金兵的圍攻。金與北宋的戰爭使火炮進一步得到改進,震天雷是一種鐵火器,是鐵殼類的爆炸性兵器。元軍攻打金的南京(今河南開封)時金兵守城時就用了這種武器。《金史》對震天雷有這樣的描述:“火藥發作,聲如雷震,熱力達半畝之上,人與牛皮皆碎并無跡,甲鐵皆透”。這樣的描述可能有一點夸張,但是這是對火藥威力的一個真實寫照。

火器的發展有賴于火藥的研究和生產。《武經總要》中記錄了三個火藥配方。唐代火藥含硫、硝的含量相同,是1比1,宋代為1比2,甚至接近1比3。已與后世黑火藥中硝占四分之三的配方相近。火藥中加入少量輔助性配料,是為了達到易燃、易爆、放毒和制造煙幕等效果。火藥是在制造和使用過程中不斷改進和發展的。

1044年曾公亮主編的《武經總要》一書中介紹了三種火藥配方,以不同的輔料,達到易燃、易爆、放毒和制造煙幕的不同目的。

宋代由于戰爭不斷,對火器的需求日益增加,宋神宗時設置了軍器監,統管全國的軍器制造。軍器監雇傭工人四萬多人,監下分十大作坊,生產火藥和火藥武器各為一個作坊,并占有很重要的地位。史書上記載了當時的生產規模:“同日出弩火藥箭七千支,弓火藥箭一萬支,蒺藜炮三千支,皮火炮二萬支”。這些都促進了火藥和火藥兵器的發展。

南宋時出現了管狀火器,公元1132年陳規發明了火槍。火槍是由長竹竿作成,先把火藥裝在竹竿內,作戰時點燃火藥噴向敵軍。陳規守安德時就用了“長竹竿火槍二十余條”。公元1259年,壽春地區有人制成了突火槍,突火槍是用粗竹筒作的,這種管狀火器與火槍不同的是,火槍只能噴射火焰燒人,而突火槍內裝有“子巢”,火藥點燃后產生強大的氣體壓力,把“子巢”射出去。“子巢”就是原始的子彈。突火槍開創了管狀火器發射彈丸的先聲。現代槍炮就是由管狀火器逐步發展起來的。所以管狀火器的發明是武器史上的又一大飛躍。

突火槍又被稱為突火筒,可能它是由竹筒制造的而得此名。《永樂大典》所引的《行軍須知》一書中提到,在宋代守城時曾用過火筒,用以殺傷登上城頭的敵人。到了元明之際,這種用竹筒制造的原始管狀火器改用銅或鐵,鑄成大炮,稱為“火銃”。

1332年的銅火銃,是世界上現存最早的有銘文的管狀火器實物。

明代

明代在作戰火器方面,發明了多種“多發火箭”,如同時發射10支箭的“火弩流星箭”;發射32支箭的“一窩蜂”;最多可發射100支箭的“百虎齊奔箭”等。明燕王朱棣(即后來的明成祖)與建文帝戰于白溝河,就曾使用了“一窩蜂”。這是世界上最早的多發齊射火箭,堪稱是現代多管火箭炮的鼻祖。尤其值得提出的是,當時水戰中使用的一種叫“火龍出水”的火器。據“武備志”記載,這種火器可以在距離水面三、四尺高處飛行,遠達兩三里。這種火箭用竹木制成,在龍形的外殼上縛四支大“起火”,腹內藏數支小火箭,大“起火”點燃后推動箭體飛行,“如火龍出于水面。”火藥燃盡后點燃腹內小火箭,從龍口射出。擊中目標將使敵方“人船俱焚。”這是世界上最早的二級火箭。另外,該書還記載了“神火飛鴉”等具有一定爆炸和燃燒性能的雛形飛彈。“神火飛鴉”用細竹篾綿紙扎糊成烏鴉形,內裝火藥,由四支火箭推進,它是世界上最早的多火藥筒并聯火箭,它與今天的大型捆綁式運載火箭的工作原理很相近。

火箭的發展,使人產生了利用火箭的推力飛上天空的愿望。根據史書的記載14世紀末,明朝的一位勇敢者萬戶坐在裝有47個當時最大的火箭的椅子上,雙手各持一個大風箏,試圖借助火箭的推力和風箏的升力實現飛行的夢想。盡管這是一次失敗的嘗試,但萬戶被譽為利用火箭飛行的第一人。為了紀念萬戶,月球上的一個環行山以萬戶的名字命名。

   中國推介網·國家外宣平臺  編審:王占武

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