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第2章 火藥的發明與應用

  • 古代火箭
  • 金開誠
  • 3435字
  • 2015-03-19 11:01:18

(一)火藥的起源

古代火藥是以硝石、硫磺、木炭或他可燃物為主要成分,點火后能速燃爆炸的混合物。火藥是中國古代四大明之一,因硝石、硫磺等在中國古代都藥物,混合后易點火并猛烈燃燒,故稱火藥。現代黑火藥就是由中國古代火發展而來的。火藥是人類掌握的第一爆炸物,對于世界文明的進步產生了不可估量的影響。

火藥不是歷史上個別人物的發明,它起源于中國古代的煉丹術。從認識硝、硫的性質,將其提純和精制,發現起火現象,到應用于軍事,經歷了一個漫長的歷史過程。早在漢代以前,硝石、硫磺作為金石藥物已為人們所知。在秦漢之際成書的《神農本草經》中記述硝石煉后成膏狀,硫磺能化金銀銅鐵,說明當時已做過火煉硝石的試驗,對硝石和硫磺的性質已有初步認識。西漢時,醫藥學家還積累了辨別和提純硝石、硫磺的經驗,因為這些藥要由患者口服,需清除雜質以消除或減少藥物的毒性及副作用。其中硝石的精制尤為關鍵,其在猛火加熱下發生爆炸的現象使硝石成為火藥的關鍵原料。

在火藥發明的過程中,煉丹家的作用特別重要。古代火藥的主要成分是硝石和硫磺以及硫磺的砷化物,都是煉丹術中常用的藥物。在西漢末東漢初的煉丹書《三十六水法》中,有名為“硫磺水”“雄黃水”“雌黃水”的丹方,用硝石與硫磺、雄黃和雌黃在竹筒中以水法共煉。東晉時,煉丹家葛洪在他的著作《抱樸子內篇·仙藥》中,有以硝石、玄胴腸、松脂三物煉雄黃的記載。經實驗證明:當硝石量小時,三物煉雄黃能得到砒霜及單質砷;而當硝石比例大時,猛火加熱,能發生爆炸。

隋末唐初醫學家、煉丹家孫思邈,史稱藥王。《孫真人丹經》相傳是孫思邈所撰,其中記載多種“伏火”的方法。“伏火硫磺法”如下:“硫磺硝石各二兩,令研。右用銷銀鍋或砂罐子入上件藥在內,掘一地坑,放鍋子在坑內,與地平,四周卻以土填實。將皂角子不蛀者三個,燒令存性,以鈐逐個入之。候出盡焰,即就口上著生熟炭三斤,簇段之。候炭消三分之一,即去余火不用。冷取之,即伏火矣。”唐元和三年(808年),煉丹家清虛子在其所著《太上圣祖金丹秘訣》中記載有將硫磺伏火的方法:“硫六兩,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,下放里面。煙漸起,以濕紙四五重蓋,用方磚兩片捺,以土冢之,候冷取出。”

這類伏火之法,雖然煉丹家的原意是為了使硫磺改性,避免燃燒爆炸,以達到煉丹的目的。但多次的失敗使他們認識到,上述丹方中含有硝石、硫磺和“燒令存性”(即炭化)的皂角子或馬兜鈴粉,三者混合具有燃燒爆炸的性能。煉丹家正是通過他們的長期實踐,才發現硝石、硫磺和木炭等混合物的爆炸性能,而這種混合物就是原始的黑色火藥,因此至遲在中唐時期,含硝、硫、炭三種成分的火藥已經在中國誕生。

在中唐時期成書的《真元妙道要略》中有明確的記載:“有以硫磺、雄黃合硝石并蜜燒之,焰起燒手面及燼屋舍者。”以及:“硝石宜佐諸藥,多則敗藥,生者不可合三黃等燒,立見禍事。”三黃是指硫磺、雄黃和雌黃。以上正是唐代及唐代以前煉丹家在發明火藥的過程中,對這類丹方燃燒爆炸性能的經驗總結。晚唐五代時期,火藥從煉丹家的丹房里傳入軍事家手中,原始火藥也由此而逐漸進入軍事應用的新階段。

(二)火箭的前身——煙火

原始火藥燃燒現象在中國至遲在9世紀已被觀察并記錄下來,而10世紀時用火藥制成的縱火箭、蒺藜火球、毒藥煙球等武器,已用作攻守利器。隨著火藥配方和制造技術的進步,12世紀初研制出固體火藥,并把它小批量地用于制造娛樂用煙火。煙火的發展又導致反作用裝置的出現,即所謂“起火”,把起火再用于軍事,就成了早期的火箭。并不是先有火箭,后有煙火;而是先有煙火,后有火箭。因此,可以說煙火是火箭的前身。就整個火器而言,應該說是先用于軍事,后用于娛樂。而就火箭而言,則是先用于娛樂,后用于軍事。

所謂煙火和爆仗,指的是在用多層紙卷成的紙筒內放置固體火藥及輔助劑,接以藥線,點燃后產生光、色、音響和運動等效果的娛樂品。多用于節日、喜慶日或各種儀式中,這種習俗在中國保留至今。爆仗主要是產生音響,又名紙炮、炮仗和爆竹,分為單響及雙響兩種。將許多小型爆仗用藥線串聯起來叫“鞭炮”,點燃后會連續作響。“爆仗”“爆竹”之名在火藥發明前已有,但指的是不同的東西,不可混淆。托名東方朔(公元前154年—公元前93年)所作《神異經》中曾指出:“有山臊惡鬼,人犯之不吉。故于火中燒竹,發出爆裂之聲,用以驅邪。”南北朝時期的梁朝(502—557年)人宗懔在《荊楚歲時記》中引《神異經》云:“正月一日,雞鳴而起,先于庭前爆竹,以避山臊惡鬼。”可見早期爆竹是指用火燎竹,以驅惡邪。這種習俗在隋唐時仍是如此。如張說(667—730年)《岳州守歲》詩云:“桃枝堪辟惡,爆竹好驚眠。”北宋以后,以火藥代之,故雖用“爆仗”或“爆竹”之名,實質則異。

煙火又名焰火、煙花,或簡稱為花,可從花筒中噴出各色煙霧或變幻出各種景象,可單枚點放,亦可將多枚串聯后點放。還有將煙火與爆仗混合串聯,搭在高架上點放的,除發出色煙、聲響外,還能顯示出各種景象或戲曲形象。所謂“藥發傀儡”即指此,這種娛樂品興盛于宋代。“煙火”一詞,古已有之,但含義另有所指。如《史記·律書》:“鳴雞吠狗,煙火萬里。”指炊煙,轉義為住戶。《漢書·匈奴傳》:“北邊自宣帝(公元前73年—公元前49年)以來,數世不見煙火之警。”指邊塞烽火之警。又如道家稱辟谷修道為不食煙火食,此指熟食。這里再次遇到古文中一詞數指之例。如不予以區分,便易導致概念混亂。這是研究火器史時經常要注意的。

由于概念混亂,故對于煙火、爆仗的起源,早期文獻多有誤解。宋人高承在《事物紀原》中云:“魏(220—265年)馬鈞制爆仗,隋煬帝(569—618年)益以火藥為雜戲。”此說法似乎早了些。明人方以智在《物理小識》卷八中認為煙火起于唐代(618—907年),此說缺少可靠的文獻證據。北宋初火藥被實際應用后,有了制造這類“危險玩具”的技術背景,煙花便成為節日時的重要娛樂用品。北宋本草學家寇宗奭的《本草衍義》寫道:“硝石,是再煎煉時已取訖芒硝,凝結在下如石者……惟能發煙火。”南宋初紹興年間(1131—1162年),任內府樞密院編修的王铚在《雜纂續》中列舉了許多使人又喜又懼的事,其中包括“小兒放紙炮”。

曾于北宋年間居住在都城汴京(開封府)的孟元老,在1147年寫成《東京夢華錄》(1187年刊)以追憶往事,提到軍士百人在御前表演百戲(雜技),同時燃放煙火和爆仗。他在該書卷七《駕登寶津樓諸軍呈百戲》一節中繪聲繪色地描寫了表演雜技的軍士化裝成各種模樣,手持武器和盾牌出陣對舞,“忽作一聲霹靂,謂之爆仗。則蠻牌者引退,煙火大起……或就地放煙火之類,又一聲爆仗,樂部動拜新月慢曲,有面涂青綠戴面具金睛……又爆仗一聲,有假面長髯、展裹綠袍靴筒如鐘馗像者……”這里,孟元老既提到煙火,又提到爆仗,顯系指火藥雜戲而言。馮家升認為孟元老所述的汴京煙火不是由火藥制成,而是由火紙扇松香時造成的煙火,此說值得商榷。如由松香借火紙點燃,何以能發出霹靂巨響?何況孟元老清楚提到使用“爆仗”,當時汴京制造的煙火、爆仗,并非用松香,而是用固體火藥為原料。至于“假面鐘馗”,也是煙火雜戲的表演項目,一直流傳到近代。

南宋時,任紹興府通判的施宿,在《嘉泰會稽志》(1202年)中記載:“除夕爆竹相聞,亦或以硫磺作爆藥,聲尤震驚,謂之爆仗。”這與孟元老講的是同一物,但爆藥成分中除硫磺外,還應有硝石和木炭,此處被漏記。南宋人耐得翁在《都城紀勝》(1235年)中專追記臨安(今杭州)瑣事,在《瓦合眾伎》節內介紹各種雜技、曲藝、雜劇和雜手工藝,其中包括“燒煙火,放爆竹,火戲兒”。比此書成書更早的由筆名為西湖老人寫的《繁盛錄》中也提到:“多有后生于霍山杭州之側,放五色煙火,放爆竹。”顯然也是指由火藥制成的玩具。《繁盛錄》無成書年款,但書中有“慶元間(1195—l200年)油錢每斤不過一百”之語,則知作者于寧宗(1195—1224年在位)時在世,其書當成于1200—1230年間。南宋錢塘人吳自牧在《夢粱錄》第六卷《十二月》條中寫道:“又有市爆仗、成架煙火之類”,“成架煙火”就是將多種煙火串聯在一起置于高架上點放的大型煙火。同卷《除夜》條還有“是夜,禁中爆竹篙呼,聞于街巷……煙火、屏風諸般事件爆竹……聲震如雷”的記述。可見,在宋代,用火藥制作的爆竹已開始普遍使用。10世紀后,關于試制和試驗火藥兵器的記載已屢見于文獻。

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