1.4 蒙哥爾費熱氣球騰空（1783年）
人類最早升上天空是通過熱氣球實現的。而熱氣球的發明者，是法國造紙工人蒙哥爾費兄弟（見圖1-25）。
（a）約瑟夫·米歇爾·蒙哥爾費 ?。╞） 雅克·艾蒂安·蒙哥爾費
圖1-25 熱氣球的發明者
1778年11月，法國南方小城阿維尼翁，約瑟夫·米歇爾·蒙哥爾費（Joseph Michel Montgofier）在面對自家壁爐內熊熊燃燒的火焰時陷入了沉思：為什么煙、火星和許多固態微粒會隨著爐火上升，從煙囪中冒出去呢？能否將帶動它們上升的“氣體”收集起來，把人升到空中呢？
蒙哥爾費靈機一動，立即做了一個試驗：他利用絲綢做了一個大口袋，在口袋下面點燃了一堆火，熱空氣進入口袋，口袋鼓了起來，飛上了天花板。
試驗成功后，約瑟夫·米歇爾·蒙哥爾費找到弟弟雅克·艾蒂安·蒙哥爾費（Jacques Etienne Montgofier），兩人商議做規模更大的試驗。這一次試驗使絲綢口袋上升了20多米高。受此鼓舞，蒙哥爾費兄弟決定公開進行試驗，并邀請了法國科學院的人員參加。
1783年6月4日，蒙哥爾費兄弟在家鄉小鎮廣場上，事先挖了一個大坑，坑內堆滿了稻草與羊毛，兄弟倆制作了一個直徑大約11米的大氣球，氣球下部開口正對著大坑。他倆點燃了坑內的稻草與羊毛，產生的熱煙充到氣球中，有8個人抓住氣球的繩索使之不離開地面，當熱煙充滿后放開繩索，氣球竟飛上了457米高度然后降落到離升空處1.6千米處（如圖1-26所示），整個飛行持續了10分鐘。這是人類第一次熱氣球不載人的飛行。
圖1-26 1783年6月4日，蒙哥爾費兄弟實現人類第一次熱氣球不載人的飛行
法國國王路易十六對氣球飛行很感興趣，他邀請蒙哥爾費兄弟到他豪華的凡爾賽宮來公開進行熱氣球飛行試驗。蒙哥爾費兄弟深受鼓舞，他們在巴黎制作了更大的熱氣球，直徑12.5米，高17米，裝飾豪華，并有法國皇家標志。
同年9月19日，蒙哥爾費兄弟在凡爾賽宮中央廣場筑了一座高臺，臺內一大坑堆滿了羊毛、舊鞋及其他廢舊物，當坑內燃起大火時，臭氣彌漫。路易十六帶著眾多官員卻在現場觀看得津津有味。蒙哥爾費兄弟把裝有一只綿羊、一只公雞和一只鴨子的籃子掛在氣球下方，三聲炮響之后，繩索松開，氣球騰空而起（見圖1-27）一直升到518米，飛行8分鐘，最后降落在距起飛地3.2千米的農田里。三只動物安然無恙。路易十六大喜，命名此氣球為蒙哥爾費氣球。
圖1-27 1783年9月19日蒙哥爾費兄弟表演熱氣球升空
蒙哥爾費氣球載動物試驗成功后，按理說可以進行載人試驗了，但好事多磨，路易十六不同意進行載人試驗，理由是不能用法國人的生命冒險。實際上蒙哥爾費兄弟已經秘密地進行了載人飛行試驗，法國青年科學家羅齊埃于1783年10月15日乘蒙哥爾費氣球上升到26米空中。
1783年11月21日，人類第一次載人熱氣球飛行正式舉行。路易十六改變初衷，是被他的親戚阿爾朗斯說服的結果。阿爾朗斯因而也獲得第一次乘熱氣球升空的機會。
這次升空是在巴黎布洛涅森林附近進行的。熱氣球（見圖1-28）直徑15米，高23米，裝飾更加氣派，載有羅澤爾和阿爾朗斯。下午1時54分，熱氣球冉冉升空，一直升到150米高，20分鐘后安全降落在一座廣場上，人類終于實現了升上天空的夢想。
圖1-28 1783年11月21日，法國人羅澤爾、阿爾朗斯乘熱氣球升空
蒙哥爾費兄弟在法國掀起了氣球熱，他們的競爭對手——法國科學家雅克·查爾斯（Jacques Charles，見圖1-29）卻另辟蹊徑，從新的思路去研制氫氣球。他認為氫氣大大輕于空氣，用它為氣球充氣，效果會比熱氣球更好。
圖1-29 雅克·查爾斯
鏈接 孔明燈——世界上最早的“熱氣球”
早在1000多年前，中國就有了世界最早的“熱氣球”——孔明燈（見圖1-9）。
據說在五代時（907～960年），莘七娘隨夫出征到福建，作戰中曾用一種燈作為軍事上的信號。這種燈是用竹和紙做成方形燈籠，底盤上點燃松脂油，產生熱氣充滿燈中，燈就可以上升起來。實際上這是世界最早的小熱氣球。這種燈又叫松脂燈、七娘燈。至于在四川稱孔明燈，是為紀念孔明，而不是說孔明燈是他發明的。
氫氣是世界上已知的最輕的氣體。它的密度只有空氣的1/14，所以氫氣可作為氣球的填充氣體。氫氣是英國科學家亨利·卡文迪什于1766年發現的。他通過把硫酸滴到鐵片上的方法發現了這種極輕的氣體?？ㄎ牡鲜卜Q它為易燃空氣。氫氣球也存在不安全的因素，氫氣易燃燒爆炸。熱氣球也可以充氦氣，因為氦氣也比空氣輕，氦氣又是惰性氣體，比較安全。
雅克·查爾斯制作了世界上第一個氫氣球，直徑3.7米，重約11千克。1783年8月27日，查爾斯在巴黎進行氫氣球升空試驗。氫氣是頭一天晚上充好的。當松開繩索，讓氫氣球自行升空時，這個氣球上升到900多米高，在空中飄浮長達1小時后，才落到24千米外的農田里。
1783年12月1日，查爾斯和羅伯特乘坐更大的氫氣球在巴黎上空飛行兩個小時，飛行高度達610米，航程43千米，有4萬人觀看了氫氣球第一次載人飛行，降落到村莊里時嚇壞了村民（見圖1-30）。
圖1-30 查爾斯和羅伯特乘坐的氫氣球嚇壞了村民
雅克·查爾斯的氫氣球較之蒙哥爾費熱氣球有諸多改進，已經具備了現代氣球的基本特點。例如，氣球是拼制的，所以可以造尺寸更大的氣球；氣球外罩以巨大的繩網，吊籃吊在繩網下部，使承重載荷均勻分布于氣球表面；氣球安裝了用繩索控制的閥門，可以調整飛行高度。
相隔短短半個月，法國先后成功地完成了世界第一次熱氣球和氫氣球的載人飛行，極大地推動了法國乃至歐洲的氣球熱。1785年1月7日法國機械師布朗夏爾和美國人杰弗利斯乘自制氫氣球飛越英吉利海峽（見圖1-31）。1798年，法國人布里塞別出心裁地騎著馬乘熱氣球升空（見圖1-32）。
圖1-31 法國人布朗夏爾和美國人杰弗利斯乘自制氫氣球飛越英吉利海峽
圖1-32 法國人布里塞騎一匹馬乘熱氣球升空
這股熱氣球熱也傳到了大洋彼岸的美國。1792年12月26日，法國人布朗夏爾在美國華盛頓表演了氫氣球載人升空。
其實，就在蒙哥爾費兄弟在凡爾賽宮表演載人飛行時，就有一位美國貴賓在現場。他就是美國駐法大使、大名鼎鼎的科學家和政治家本杰明·富蘭克林。當蒙哥爾費兄弟的熱氣球升空時，旁邊的一位觀眾對富蘭克林說：“這東西能有什么用處？”富蘭克林的回答是：“一個新生嬰兒能有什么用？”這個著名的回答廣泛流傳開來。
熱氣球經過200多年的發展，已經有了相當大的改進。圖1-33為聞名世界的熱氣球節上色彩斑斕的熱氣球。現代熱氣球用途廣泛，可以在氣象探測、污染監測、天文觀測、軍事偵察、體育運動乃至航天方面大顯身手。當人類可以從容往返宇宙空間時，也不要忘記從一個小小的紙燈籠升空的起步。
（a） 美國斯諾馬斯熱氣球節上色彩斑斕的熱氣球
（b） 法國洛林熱氣球節上爭奇斗艷的熱氣球
圖1-33 聞名世界的熱氣球節