人類文明之「火」

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火:人類文明基石。

文明的歷史,就是人類駕馭火的故事。國家地理頻道「人類起源」(Origins: The Journey of Humankind)系列「文明星火」(Sparks of Civilization)就斷言:人是火之物種。文明之炬的火種,燃點於以下幾個關鍵時刻:

12,000 年前:火族興起

上一次冰河紀結束之時,亦是文明星火之始。動物界中,唯有人類掌握馭火術,在「紅花」(Red Flower)保護下,人類由獵物變成捕獵者,種族繁衍開始加劇。後來烤火煮食出現,既開拓了食物來源,減少咀嚼生食時間,又提高了營養水平,人類腦部此時逐漸培育增大,女性盆骨一時不敷應用,導致生育困難。助產的需要促成人類發展出互助社群,族群之間又分享火源與食物,交流融合之下,人類日益壯大。

出土於西伯利亞的青銅時代器物。
出土於西伯利亞的青銅時代器物。

6,000 年前:青銅時代

幾百萬年來,石器一直是史前人類的維生工具;當鍛冶術興起,人類以火操縱金屬形態,銅錫合金取代原始石器,逐步完善農具與器物,生產效率因而大幅提升,改善了人類的物質生活,信史亦由始起。其後西臺(Hittite)冶鐵技術流傳世界各地,鐵器時代進一步刺激了生產力及殺傷力,技術方面是劃時代的創新,影響方面則是鞏固了農業結構與階級社會。人類創造工具,工具塑造人類,這一切都有火的蹤跡。


南宋時期,金朝以火藥作武器,開啟熱兵器時代。
南宋時期,金朝以火藥作武器,開啟熱兵器時代。

公元 1232 年:熱兵器面世

金朝末年,蒙古拖雷大敗金兵 15 萬人,同年兩度圍攻汴京,最終為蒙古與南宋聯軍所滅。金兵垂危對抗蒙古圍城之際,發展出投射火藥的戰略。當時煙花早已普及,但未曾有人將硫(sulphur)、碳(carbon)、硝酸鉀(saltpeter)及松脂(pine resin)混合製成爆炸物並用作武器。滅金之後,蒙古即掌握了火藥技術,並隨西侵中亞、歐洲沿路散播。時至今日,現代戰爭仍然屬於熱兵器時代。


1666 年倫敦大火模擬現場。
1666 年倫敦大火模擬現場。

公元 1666 年:倫敦大火

17 世紀中葉,倫敦雖是商業大都會,但城市規劃仍然落後,衛生惡劣,木屋鱗次節比,1666 年一場大火將弊端暴露無遺,同時亦成為解決問題的契機。大火源自一間麵包舖,波及周圍木造建築,手動水泵派不上用場,居民用水桶潑水救火,無助撲滅火勢。倫敦大火燒足 3 日,13,500 間房屋、87 間教堂、44 家商會、監獄、海關、皇家交易所等毀於一炬,但倫敦亦得以藉此重新規劃城市,一併解決衛生、消防等方面的積弊,其後更為歐洲不少城市參考模仿。


Robert Goddard
1926 年,美國科學家 Robert Goddard 試射液體燃料火箭。 圖片來源:NASA

1920 年代:火箭升空

美國科學家 Robert Goddard 是太空探索先驅,早於 1920 年代便在新墨西哥州試驗發射火箭,歷經多次實驗失敗後,終於研發出液體火箭發動機(Liquid Propellant Rocket Engine),成功試射史上第一枚火箭升空。Robert Goddard 的研究成果發表後,卻被用於研製導彈,由德國 V2 到初期州際導彈,一概沿用液體燃料推進系統;乃至近代太空競賽,都離不開燃燒作用。火令人類駕馭地面,亦讓人類脫離地面。


美國國家點燃實驗設施正試驗將激光聚焦一點以引發核聚變效應。 圖片來源:NIF
美國國家點燃實驗設施正試驗將激光聚焦一點以引發核聚變效應。 圖片來源:NIF

未來:人造太陽

美國國家點燃實驗設施(National Ignition Facility)正試驗以激光引發核聚變效應(nuclear fusion)。佔地 3 個足球場的激光裝置,將 192 道激光聚焦於指尖大小的氫燃料球,目的在於仿效太陽,以高溫高壓將兩個正向原子強行融合,從而釋放比激光更大的能量。現時已實現「燃料增益」,即燃料輸出能量高於吸收能量,下一步是達致系統總增益,一旦成功應用,系統就能製造源源不絕的無污染能源,最終邁向人造太陽。