四大发明的系列文章，前面我已经写了造纸术、印刷术、指南针。造纸术和印刷术对世界的影响主要是文化知识的传播，为人类文明进程作出了伟大贡献。而指南针对世界的影响主要是开辟大航海时代和地理大发现。今天，我们讲最后一个发明，也是值得我们中国人深思的发明---火药。
中国四大发明
火药，俗称“黑火药”。它是一种黑色或棕色的炸药，由硝石、硫磺和木炭按比例混合而成。最初都制成粉末状，后来为了促进充分燃烧，制成大小不同的颗粒状，在不同的地方有不同的用途。黑火药在人类发明无烟火药以前，一直用作唯一的军用发射药。是以其杀伤力和震慑力，带给人类消停战事、安全防卫的作用，成为了人类文明重要发明之一。
火药
火药的起源。据《范子计然》的记载，火药在春秋时代中国就已经用于民间民生应用，范子计然说“硝石出陇道”。我们中国第一部记载火药配方的书写于隋唐时期。书中说“以硫磺、雄黄合硝石，并蜜烧之”，会发生“焰起，烧手面及火尽屋舍”的现象。这里的“密”应该是蜂蜜的“蜜”。蜜加热能变成炭。硫磺、硝石与炭混合，这就是火药的配方。
黑火药及成分配比
而火药真正被发明的原因，是人们长期炼丹,制药实践的结果,至今已有一千多年历史。
炼丹术起源很早，《战国策》中已有方士向荆王献不死药的记载。汉武帝也妄想“长生久视”，向民间广求丹药，招纳方士，并亲自炼丹。从此，炼丹形成风气，开始盛行。历代都出现炼丹方士，也就是所谓的炼丹家。炼丹家的目的是寻找长生不老之药，这样的目的是不可能达到的。炼丹术流行了一千多年，最后还是一无所获。但是，炼丹术所采用的一些具体方法还是有可取之处的，它显示了化学的原始形态。
古代帝王热衷炼丹求长生
炼丹术中很重要的一种方法就是“火法炼丹”。它直接与火药的发明有关系。所谓“火法炼丹”大约是一种无水的加热方法，晋代葛洪在《抱朴子》中对火法有所记载，火法大致包括：煅（长时间高温加热）、炼（干燥物质的加热）、灸（局部烘烤）、熔（熔化）、抽（蒸馏）、飞（又叫升，就是升华）、优（加热使物质变性）。这些方法都是最基本的化学方法，这也是炼丹这种愚昧的行为能够产生发明的基础。炼丹家的虔诚和寻找长生不老之药的挫折，使得炼丹家不得不反复实验和寻找新的方法。这样就为火药的发明创造了条件。
《抱朴子》对火药的描述
炼丹家虽然掌握了一定的化学方法，但是他们的方向是求长生不老药，因此火药的发明具有一定的偶然性。
炼丹家对于硫磺、砒霜等具有猛毒的金石药，在使用之前，常用烧灼的办法“伏”一下，“伏”是降伏的意思。使毒性失去或减低，这种手续称为“伏火”。唐初的名医兼炼丹家孙思邈在“丹经内伏硫磺法”中记有：硫磺、硝石各二两，研成粉末，放在销银锅或砂罐子里。掘一地坑，放锅子在坑里和地平，四面都用土填实。把没有被虫蛀过的三个皂角逐一点着，然后夹入锅里，把硫磺和硝石起烧焰火。等到烧不起焰火了，再拿木炭来炒，炒到木炭消去三分之一，就退火，趁还没冷却，取入混合物，这就伏火了。
伏火硫磺法
在“伏火矾法”中提出了一个伏火的方子：“硫二两，硝二两，马兜铃三钱半。右为末，拌匀。掘坑，入药于罐内与地平。将熟火一块，弹子大，下放里内，烟渐起。”他用马兜铃代替了孙思邈方子中的皂角，这两种物质代替碳起燃烧作用的。
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。这说明炼丹家有意要使药物引起燃烧，以去掉它们的猛毒。
虽然炼丹家知道硫、硝、碳混合点火会发生激烈的反应，并采取措施控制反应速度，但是因药物伏火而引起失火的事故时有发生。《太平广记》中有一个故事，说的是隋朝初年，有一个叫杜春子的人去拜访一位炼丹老人。当晚住在那里。半夜杜春子梦中惊醒，看见炼丹炉内有“紫烟穿屋上”，顿时屋子燃烧起来。这可能是炼丹家配置易燃药物时疏忽而引起火灾。还有一本名叫《真元妙道要略》的炼丹书也谈到用硫磺、硝石、雄黄和蜜一起炼丹失火的事，火把人的脸和手烧坏了，还直冲屋顶，把房子也烧了。书中告诫炼丹者要防止这类事故发生。这说明唐代的炼丹者已经掌握了一个很重要的经验，就是硫、硝、碳三种物质可以构成一种极易燃烧的药，这种药被称为“着火的药”，即火药。由于火药的发明来自制丹配药的过程中，在火药发明之后，曾被当做药类。《本草纲目》中就提到火药能治疮癣、杀虫，辟湿气、瘟疫。
炼丹爆炸失火
火药不能解决长生不老的问题，又容易着火，炼丹家对它们失去了兴趣。火药的配方由炼丹家转到军事家手里，就成为中国古代四大发明之一的火药。
到了唐代中后期，火药开始正式使用在军事上。在火药发明前，打仗常常用到火攻，有的时候火攻能决定一场战斗战役的胜负。比如《三国演义》里三大战役的赤壁之战和夷陵猇亭之战，就是火攻起了决定性作用。那时候火攻主要利用油脂、松香、硫磺之类的引火物，配合易燃物达到火攻的目的。火药发明之后，利用抛石机抛掷火药包以代替石头和油脂火球。据宋代路振的《九国志》记载，唐哀帝时（十世纪），郑王番率军攻打豫章（今江西南昌），“发机飞火”，烧毁该城的龙沙门。这可能是有关用火药攻城的最早记载。
唐代火药运用于军事
到了两宋时期，火药武器发展很快。据《宋史·兵记》记载：公元年兵部令史冯继升进火箭法，这种方法是在箭杆前端缚火药筒，点燃后利用火药燃烧向后喷出的气体的反作用力把箭簇射出，这是世界上最早的喷射火器。公元年，士兵出身的神卫队长唐福向宋朝廷献出了他制作的火箭、火球、火蒺藜等火器。公元年，冀州团练使石普也制成了火箭、火球等火器，并做了表演。
利用火药的弓箭
火药兵器在战场上的出现，预示着军事史上将发生一系列的变革。从使用冷兵器阶段向使用火器阶段过渡。火药应用于武器的最初形式，主要是利用火药的燃烧性能。《武经总要》中记录的早期火药兵器，还没有脱离传统火攻中纵火兵器的范畴。随着火药和火药武器的发展，逐步过度到利用火药的爆炸性能。
硝石、硫磺、木炭粉末混合而成的火药被称为黑火药或者叫褐色火药。这种混合物极易燃烧，而且烧起来相当激烈。如果火药在密闭的容器内燃烧就会发生爆炸。火药燃烧时能产生大量的气体（氮气、二氧化碳）和热量。原来体积很小的固体的火药，体积突然膨胀，猛增至几千倍，这时容器就会爆炸。这就是火药的爆炸性能。利用火药燃烧和爆炸的性能可以制造各种各样的火器。
北宋时期使用的那些用途不同的火药兵器都是利用黑火药燃烧爆炸的原理制造的。蒺藜火球、毒药烟球是爆炸威力比较小的火器。到了北宋末年爆炸威力比较大的火器向“霹雳炮”、“震天雷”也出现了。这类火器主要是用于攻坚或守城。公元年，李纲守开封时，就是用霹雳炮击退金兵的围攻。金与北宋的战争使火炮进一步得到改进，震天雷是一种铁火器，是铁壳类的爆炸性兵器。元军攻打金的南京（今河南开封）时金兵守城时就用了这种武器。《金史》对震天雷有这样的描述：“火药发作，声如雷震，热力达半亩之上，人与牛皮皆碎并无迹，甲铁皆透”。这样的描述可能有一点夸张，但是这是对火药威力的一个真实写照。
宋代震天雷
火器的发展有赖于火药的研究和生产。《武经总要》中记录了三个火药配方。唐代火药含硫、硝的含量相同，是1比1，宋代为1比2，甚至接近1比3。已与后世黑火药中硝占四分之三的配方相近。火药中加入少量辅助性配料，是为了达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕等效果。火药是在制造和使用过程中不断改进和发展的。公元年曾公亮主编的《武经总要》一书中介绍了三种火药配方，以不同的辅料，达到易燃、易爆、放毒和制造烟幕的不同目的。
宋代由于战争不断，对火器的需求日益增加。宋神宗时设置了军器监，统管全国的军器制造。军器监雇佣工人四万多人，监下分十大作坊，生产火药和火药武器各为一个作坊，并占有很重要的地位。史书上记载了当时的生产规模：“同日出弩火药箭七千支，弓火药箭一万支，蒺藜炮三千支，皮火炮二万支”。这些都促进了火药和火药兵器的发展。南宋时出现了管状火器，公元年陈规发明了火枪。火枪是由长竹竿作成，先把火药装在竹竿内，作战时点燃火药喷向敌军。陈规守安德时就用了“长竹竿火枪二十余条”。公元年，寿春地区有人制成了突火枪，突火枪是用粗竹筒作的，这种管状火器与火枪不同的是，火枪只能喷射火焰烧人，而突火枪内装有“子巢”，火药点燃后产生强大的气体压力，把“子巢”射出去。“子巢”就是原始的子弹。突火枪开创了管状火器发射弹丸的先声。现代枪炮就是由管状火器逐步发展起来的。所以管状火器的发明是武器史上的又一大飞跃。突火枪又被称为突火筒，可能它是由竹筒制造的而得此名。《永乐大典》所引的《行军须知》一书中提到，在宋代守城时曾用过火筒，用以杀伤登上城头的敌人。
突火枪
到了元明之际，这种用竹筒制造的原始管状火器改用铜或铁，铸成大炮，称为“火铳”。公元年的铜火铳，是世界上现存最早的有铭文的管状火器实物。
元代铜火铳
明代出现了成建制的火器部队，这在冷兵器时代相当厉害的。明朝有三大营，其中“神机营”就是火器部队。以至于三个大明士兵，就是一个是使用火器作战的。
大明神机营
神机营三段击
神机营将领及三眼火铳
在作战火器方面，发明了多种“多发火箭”，如同时发射10支箭的“火弩流星箭”；发射32支箭的“一窝蜂”；最多可发射支箭的“百虎齐奔箭”等。
明代一窝蜂
明燕王朱棣（即后来的明成祖）与建文帝战于白沟河，就曾使用了“一窝蜂”。这是世界上最早的多发齐射火箭，堪称是现代多管火箭炮的鼻祖。尤其值得提出的是，当时水战中使用的一种叫“火龙出水”的火器。据《武备志》记载，这种火器可以在距离水面三、四尺高处飞行，远达两三里。这种火箭用竹木制成，在龙形的外壳上缚四支大“起火”，腹内藏数支小火箭，大“起火”点燃后推动箭体飞行，“如火龙出于水面。”火药燃尽后点燃腹内小火箭，从龙口射出。击中目标将使敌方“人船俱焚。”这是世界上最早的二级火箭。另外，该书还记载了“神火飞鸦”等具有一定爆炸和燃烧性能的雏形飞弹。“神火飞鸦”用细竹篾绵纸扎糊成乌鸦形，内装火药，由四支火箭推进，它是世界上最早的多火药筒并联火箭，它与今天的大型捆绑式运载火箭的工作原理很相近。
明代火龙出水
明代神火飞鸦
火箭的发展，使人产生了利用火箭的推力飞上天空的愿望。根据史书的记载，14世纪末，明朝的一位勇敢者万户坐在装有47个当时最大的火箭的椅子上，双手各持一个大风筝，试图借助火箭的推力和风筝的升力实现飞行的梦想。尽管这是一次失败的尝试，但万户被誉为利用火箭飞行的第一人。为了纪念万户，月球上的一个环行山以万户的名字命名。
明代万户飞天
火药传入西方。八九世纪，硝由中国传到阿拉伯。当时的阿拉伯人称它为“中国雪”，而波斯人称它为“中国盐”。他们仅知道用硝来治病、冶金和做玻璃。13世纪火药是由商人经印度传入阿拉伯国家的。希腊人通过翻译阿拉伯人的书籍才知道火药。火药武器是通过战争传到阿拉伯国家。公元年蒙古灭金之后，将在弄封等地虏获的工匠和火器全部掠走，还把金军中的火药工匠和火器手编入了蒙古军队。次年，蒙古大军发动了第二次西征，新编入蒙军的火器部队也随军远征。在随后的几年中，装备火器的蒙古大军横扫东欧平原。年4月9日，蒙古大军与3万波兰人和日尔曼人的联军在东欧华尔斯塔德大平原上展开了激战。
蒙古西征带去火器
据波兰历史学家德鲁果斯《波兰史》一书的记述，蒙古大军在这场会战中使用了威力强大的火器。波兰火药史学家盖斯勒躲在战场附近的—座修道院内，偷偷描绘了蒙古士兵使用的火箭样式。根据盖斯勒的描绘，蒙古人从一种木筒中成束地发射火箭，因为在木简上绘有龙头，因此被波兰人称作“中国喷火龙”。
蒙古人灭亡阿拉伯帝国后，建立起了伊利汗国。这里迅速成为了火药等中国科学技术知识向西方传播的重要枢纽。而配备火药武器的蒙古军队在欧洲的长期驻扎，给欧洲人偷窥火药技术提供了机会。
火器传入西方发展
公元年元世祖的军队在与叙利亚作战中被击溃，阿拉伯人缴获了火箭、毒火罐、火炮、震天雷等火药武器，从而掌握火药武器的制造和使用。阿拉伯人与欧洲的一些国家进行了长期的战争，战争中阿拉伯人使用了火药兵器，例如阿拉伯人进攻西班牙的八沙城时就使用过火药兵器。在与阿拉伯国家的战争中，欧洲人逐步掌握了制造火药和火药兵器的技术。
火药和火药武器传入欧洲，不仅对作战方法本身，而且对统治和奴役的政治关系起了变革的作用。以前一直攻不破的贵族城堡的石墙抵不住市民的大炮，市民的子弹射穿了骑士的盔甲。贵族的统治跟身穿铠甲的贵族骑兵同归于尽了。随着资本主义的发展，新的精锐的火炮在欧洲的工厂中制造出来，装备着威力强大的舰队，扬帆出航，去征服新的殖民地。
中国火药传到西方进一步发展，以后逐渐发明出例如无烟火药之类的新型火药。但是在我们自己国家，火药鼎盛时期是在明朝。满清入关之后，满清对火药不重视，清末西方列强叩开中国大门，腐朽的满清依然认为以枪炮为代表的西方科技是奇技淫巧。以致于近现代，中国被外强欺辱。中国人发明了火药用于烟花爆竹，别人用于造枪炮弹药侵略殖民；中国人发明了指南针用于相地看风水：别人用于地理大发现为殖民铺路。这是值得我们深思的。
清末八国联军侵华
火药发明的意义。中国的火药推进了世界历史的进程。恩格斯曾高度评价了中国在火药发明中的作用：“现在已经毫无疑义地证实了，火药是从中国经过印度传给阿拉伯人，又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班牙传入欧洲。”火药动摇了西欧的封建统治，昔日靠冷兵器耀武扬威的骑士阶层日渐衰落了！火药的发明大大的推进了历史发展的进程，是欧洲文艺复兴，宗教改革的重要支柱之一。
火药背后的冷知识就写到这里，到此四大发明系列完结。大家