在很久很久以前,有一群道教的炼丹师,他们梦想着能够制造出一种神奇的药物,可以让人长生不老,摆脱一切痛苦。他们在炼丹房里不断地尝试各种各样的材料,希望能够找到那种奇妙的配方。有一天,他们将硫磺、木炭和硝石混合在一起,然后用火点燃,结果发生了一场大爆炸,把房子都炸飞了。他们惊恐地发现,不仅没有制造出长生不老药,反而制造出了一种能够摧毁一切的东西。他们把这种东西叫做 “火药”,这时是公元 10 世纪,大宋年间!
火药的发明,虽然是一个意外,但却开启了人类历史的新篇章,影响了世界上许多国家和地区的政治、经济、文化和军事。火药是一种由硫磺、木炭和硝石混合而成的黑色粉末,它是一种低爆炸药,也就是说,它不会立刻爆炸,而是会快速燃烧,产生巨大的气体压力。火药的三种成分,各有其作用。硫磺可以降低火药的点燃温度,使其更容易被引燃。木炭是火药的主要燃料,提供了碳元素和热量。硝石是火药的氧化剂,为火药的燃烧提供了氧气。火药的比例,经过了几个世纪的实验和改进,最终确定了七硝二炭一硫磺的黄金比例。这种比例,可以使火药达到最佳的燃烧效果。火药的原料,都是一些常见的物质,如硫磺、木炭和硝石,它们都可以在自然界中找到或人工制造。火药的制作,也不需要太多的工具,只需要一些研钵、杵、筛子、模具等简单的器具。只不过想要制造火药却是一个技术活,一旦控制不好,发生危险事故不说,火药的质量和效果会受到影响。火药的制造,经历了几个阶段的发展。最早的火药,是用研钵和杵将硫磺、木炭和硝石混合在一起,研磨成细粉,然后用火点燃。这种火药,被称为 "蛇纹石 ",它的燃烧速度很快,但是也有很多缺点。蛇纹石粉末很容易受潮,导致火药失效。而且时间一长,蛇纹石粉末容易分层,导致火药不均匀。粉末状的火药也很难储存和运输,那时的火药成了保质期很短的快消品。为了解决这些问题,人们在 14 世纪发明了一种新的火药制造工艺,叫做 "康宁 "。康宁的原理,是在研磨过程中,加入一些液体,如水、酒精或尿液,使火药成分形成一种湿润的糊状物。这种湿混合,可以防止火药成分分离,提高火药的稳定性。然后,人们将湿混合的火药搓成球状,晾干后再研磨成粉末。这种火药,被称为 "湿球 "或 "磨饼 ",它的燃烧速度比蛇纹石粉末慢,也更安全和可靠。湿球仍然存在一些问题。按照当时的生产工艺,很难将湿球做成大小一样的流水线产品,火药的燃烧很难做到均匀。而且湿球或磨饼的密度不高,导致火药的威力不足。稳定性提高,也带来了生产工艺更为复杂的难题。让生产火药成为了一件费时费力的麻烦事。为了改进这些问题,人们在 1800 年左右发明了一种更先进的火药制造工艺,叫做 "压制 "。压制的原理,是将湿混合的火药放入模具中,用机械力压紧,使其形成坚硬的块状,然后再切割成小块这种火药,被称为 "压制火药 ",它的燃烧速度比湿球或磨饼快,但是也更稳定和强力。人们将压制火药送入筛子,以制造出大小均匀的颗粒。这种火药,被称为 "粒状火药 ",它的燃烧速度和威力可以根据颗粒的大小和形状来调节。黑火药的使用,持续了几个世纪,直到 19 世纪末,一些新的化学物质和技术的出现,使得黑火药逐渐过时。这些新的物质和技术,包括硝化甘油、硝化纤维(枪棉)、无烟火药、雷管、导火索等等。这些物质和技术,都比黑火药更安全、更有效、更清洁,因此,它们取代了黑火药,成为了新的炸药和推进剂。火药的发明,虽然是在我国,但是它的传播,却是在全世界。火药的传播,最早是由蒙古人促成的。蒙古铁骑横扫欧洲大陆时,虽然让欧洲生灵涂炭,但也间接将火药这种先进科技传播了过去,在他们的征服过程中,他们使用了火药武器,如火箭、手榴弹、火炮等等。这对于当时的欧洲来说,简直是降维打击,根本无从抵抗。火药的传播,也是由伊斯兰世界推动的。伊斯兰世界在中世纪,是一个文化、科学和技术的中心,它与我国和欧洲都有着密切的联系。伊斯兰世界在 13 世纪,从蒙古人那里学习了火药技术,然后在 14 世纪,将火药技术传播给了欧洲。伊斯兰世界在火药技术的传播中,起到了一个桥梁的作用,它不仅提供了火药的原料和配方,还提供了火药的应用和改进,如火炮、火枪、火药库等等。伊斯兰世界的中介,加速了火药技术的扩散,促进了火药技术的发展。火药的传播,最终是由欧洲完成的。大航海时代开始后,欧洲人凭借着船坚利炮开始将火药传播到了世界各个角落。也正是因为先进的火药技术,让欧洲人在往后的两个世纪里,占尽了枪炮之利。殖民地几乎遍布全球。火药的故事讲述了一种物质的发明、本质、制造、传播和影响,它展示了一段历史的变迁、冲突、交流和创新。