(一)火药的起源
古代火药是以硝石、硫磺、木炭或他可燃物为主要成分,点火后能速燃爆炸的混合物。火药是中国古代四大明之一,因硝石、硫磺等在中国古代都药物,混合后易点火并猛烈燃烧,故称火药。现代黑火药就是由中国古代火发展而来的。火药是人类掌握的第一爆炸物,对于世界文明的进步产生了不可估量的影响。
火药不是历史上个别人物的发明,它起源于中国古代的炼丹术。从认识硝、硫的性质,将其提纯和精制,发现起火现象,到应用于军事,经历了一个漫长的历史过程。早在汉代以前,硝石、硫磺作为金石药物已为人们所知。在秦汉之际成书的《神农本草经》中记述硝石炼后成膏状,硫磺能化金银铜铁,说明当时已做过火炼硝石的试验,对硝石和硫磺的性质已有初步认识。西汉时,医药学家还积累了辨别和提纯硝石、硫磺的经验,因为这些药要由患者口服,需清除杂质以消除或减少药物的毒性及副作用。其中硝石的精制尤为关键,其在猛火加热下发生爆炸的现象使硝石成为火药的关键原料。
在火药发明的过程中,炼丹家的作用特别重要。古代火药的主要成分是硝石和硫磺以及硫磺的砷化物,都是炼丹术中常用的药物。在西汉末东汉初的炼丹书《三十六水法》中,有名为“硫磺水”“雄黄水”“雌黄水”的丹方,用硝石与硫磺、雄黄和雌黄在竹筒中以水法共炼。东晋时,炼丹家葛洪在他的著作《抱朴子内篇·仙药》中,有以硝石、玄胴肠、松脂三物炼雄黄的记载。经实验证明:当硝石量小时,三物炼雄黄能得到砒霜及单质砷;而当硝石比例大时,猛火加热,能发生爆炸。
隋末唐初医学家、炼丹家孙思邈,史称药王。《孙真人丹经》相传是孙思邈所撰,其中记载多种“伏火”的方法。“伏火硫磺法”如下:“硫磺硝石各二两,令研。右用销银锅或砂罐子入上件药在内,掘一地坑,放锅子在坑内,与地平,四周却以土填实。将皂角子不蛀者三个,烧令存性,以钤逐个入之。候出尽焰,即就口上着生熟炭三斤,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),炼丹家清虚子在其所著《太上圣祖金丹秘诀》中记载有将硫磺伏火的方法:“硫六两,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,下放里面。烟渐起,以湿纸四五重盖,用方砖两片捺,以土冢之,候冷取出。”
这类伏火之法,虽然炼丹家的原意是为了使硫磺改性,避免燃烧爆炸,以达到炼丹的目的。但多次的失败使他们认识到,上述丹方中含有硝石、硫磺和“烧令存性”(即炭化)的皂角子或马兜铃粉,三者混合具有燃烧爆炸的性能。炼丹家正是通过他们的长期实践,才发现硝石、硫磺和木炭等混合物的爆炸性能,而这种混合物就是原始的黑色火药,因此至迟在中唐时期,含硝、硫、炭三种成分的火药已经在中国诞生。
在中唐时期成书的《真元妙道要略》中有明确的记载:“有以硫磺、雄黄合硝石并蜜烧之,焰起烧手面及烬屋舍者。”以及:“硝石宜佐诸药,多则败药,生者不可合三黄等烧,立见祸事。”三黄是指硫磺、雄黄和雌黄。以上正是唐代及唐代以前炼丹家在发明火药的过程中,对这类丹方燃烧爆炸性能的经验总结。晚唐五代时期,火药从炼丹家的丹房里传入军事家手中,原始火药也由此而逐渐进入军事应用的新阶段。
(二)火箭的前身——烟火
原始火药燃烧现象在中国至迟在9世纪已被观察并记录下来,而10世纪时用火药制成的纵火箭、蒺藜火球、毒药烟球等武器,已用作攻守利器。随着火药配方和制造技术的进步,12世纪初研制出固体火药,并把它小批量地用于制造娱乐用烟火。烟火的发展又导致反作用装置的出现,即所谓“起火”,把起火再用于军事,就成了早期的火箭。并不是先有火箭,后有烟火;而是先有烟火,后有火箭。因此,可以说烟火是火箭的前身。就整个火器而言,应该说是先用于军事,后用于娱乐。而就火箭而言,则是先用于娱乐,后用于军事。
所谓烟火和爆仗,指的是在用多层纸卷成的纸筒内放置固体火药及辅助剂,接以药线,点燃后产生光、色、音响和运动等效果的娱乐品。多用于节日、喜庆日或各种仪式中,这种习俗在中国保留至今。爆仗主要是产生音响,又名纸炮、炮仗和爆竹,分为单响及双响两种。将许多小型爆仗用药线串联起来叫“鞭炮”,点燃后会连续作响。“爆仗”“爆竹”之名在火药发明前已有,但指的是不同的东西,不可混淆。托名东方朔(公元前154年—公元前93年)所作《神异经》中曾指出:“有山臊恶鬼,人犯之不吉。故于火中烧竹,发出爆裂之声,用以驱邪。”南北朝时期的梁朝(502—557年)人宗懔在《荆楚岁时记》中引《神异经》云:“正月一日,鸡鸣而起,先于庭前爆竹,以避山臊恶鬼。”可见早期爆竹是指用火燎竹,以驱恶邪。这种习俗在隋唐时仍是如此。如张说(667—730年)《岳州守岁》诗云:“桃枝堪辟恶,爆竹好惊眠。”北宋以后,以火药代之,故虽用“爆仗”或“爆竹”之名,实质则异。
烟火又名焰火、烟花,或简称为花,可从花筒中喷出各色烟雾或变幻出各种景象,可单枚点放,亦可将多枚串联后点放。还有将烟火与爆仗混合串联,搭在高架上点放的,除发出色烟、声响外,还能显示出各种景象或戏曲形象。所谓“药发傀儡”即指此,这种娱乐品兴盛于宋代。“烟火”一词,古已有之,但含义另有所指。如《史记·律书》:“鸣鸡吠狗,烟火万里。”指炊烟,转义为住户。《汉书·匈奴传》:“北边自宣帝(公元前73年—公元前49年)以来,数世不见烟火之警。”指边塞烽火之警。又如道家称辟谷修道为不食烟火食,此指熟食。这里再次遇到古文中一词数指之例。如不予以区分,便易导致概念混乱。这是研究火器史时经常要注意的。
由于概念混乱,故对于烟火、爆仗的起源,早期文献多有误解。宋人高承在《事物纪原》中云:“魏(220—265年)马钧制爆仗,隋炀帝(569—618年)益以火药为杂戏。”此说法似乎早了些。明人方以智在《物理小识》卷八中认为烟火起于唐代(618—907年),此说缺少可靠的文献证据。北宋初火药被实际应用后,有了制造这类“危险玩具”的技术背景,烟花便成为节日时的重要娱乐用品。北宋本草学家寇宗奭的《本草衍义》写道:“硝石,是再煎炼时已取讫芒硝,凝结在下如石者……惟能发烟火。”南宋初绍兴年间(1131—1162年),任内府枢密院编修的王铚在《杂纂续》中列举了许多使人又喜又惧的事,其中包括“小儿放纸炮”。
曾于北宋年间居住在都城汴京(开封府)的孟元老,在1147年写成《东京梦华录》(1187年刊)以追忆往事,提到军士百人在御前表演百戏(杂技),同时燃放烟火和爆仗。他在该书卷七《驾登宝津楼诸军呈百戏》一节中绘声绘色地描写了表演杂技的军士化装成各种模样,手持武器和盾牌出阵对舞,“忽作一声霹雳,谓之爆仗。则蛮牌者引退,烟火大起……或就地放烟火之类,又一声爆仗,乐部动拜新月慢曲,有面涂青绿戴面具金睛……又爆仗一声,有假面长髯、展裹绿袍靴筒如钟馗像者……”这里,孟元老既提到烟火,又提到爆仗,显系指火药杂戏而言。冯家升认为孟元老所述的汴京烟火不是由火药制成,而是由火纸扇松香时造成的烟火,此说值得商榷。如由松香借火纸点燃,何以能发出霹雳巨响?何况孟元老清楚提到使用“爆仗”,当时汴京制造的烟火、爆仗,并非用松香,而是用固体火药为原料。至于“假面钟馗”,也是烟火杂戏的表演项目,一直流传到近代。
南宋时,任绍兴府通判的施宿,在《嘉泰会稽志》(1202年)中记载:“除夕爆竹相闻,亦或以硫磺作爆药,声尤震惊,谓之爆仗。”这与孟元老讲的是同一物,但爆药成分中除硫磺外,还应有硝石和木炭,此处被漏记。南宋人耐得翁在《都城纪胜》(1235年)中专追记临安(今杭州)琐事,在《瓦合众伎》节内介绍各种杂技、曲艺、杂剧和杂手工艺,其中包括“烧烟火,放爆竹,火戏儿”。比此书成书更早的由笔名为西湖老人写的《繁盛录》中也提到:“多有后生于霍山杭州之侧,放五色烟火,放爆竹。”显然也是指由火药制成的玩具。《繁盛录》无成书年款,但书中有“庆元间(1195—l200年)油钱每斤不过一百”之语,则知作者于宁宗(1195—1224年在位)时在世,其书当成于1200—1230年间。南宋钱塘人吴自牧在《梦粱录》第六卷《十二月》条中写道:“又有市爆仗、成架烟火之类”,“成架烟火”就是将多种烟火串联在一起置于高架上点放的大型烟火。同卷《除夜》条还有“是夜,禁中爆竹篙呼,闻于街巷……烟火、屏风诸般事件爆竹……声震如雷”的记述。可见,在宋代,用火药制作的爆竹已开始普遍使用。10世纪后,关于试制和试验火药兵器的记载已屡见于文献。