爆炸！

2015年8月12日晚，在天津濱海新區發生了兩次猛烈的爆炸。現場火光沖天，在震耳欲聾的爆炸聲響起之后，高數十米的灰白色蘑菇云瞬間騰起。隨后，港口上空被火光染紅，現場附近火焰四濺。

到底爆炸是怎么一回事？為什么會有那么大的破壞力呢？

科學地說，爆炸是一種在極短時間內發生的巨大的能量釋放。

你看到過鞭炮里的炸藥吧？它們是一團小小的顆粒狀粉塵。但當它們爆炸時，炸藥里的各種化學物質就會發生反應，釋放出巨大的熱量。根據測算，一公斤炸藥爆炸時的反應時間只有30微秒，而它們釋放出的熱量卻超過4.15×106焦耳。就是說，只需要你眨眼的那一剎那的幾千分之一的時間，它們就能釋放出了足以燒開一大池子開水的熱量！

同時，在這個化學反應發生時，炸藥分子里會分解出可燃元素碳和氫。它們一接觸空氣，就被迅速氧化，產生大量的氣體。1公斤炸藥爆炸時，周圍的溫度迅速上升到2800℃，產生的氣體可達7800升，為原先炸藥容積的12500倍！這些氣體在高溫下會急速膨脹，形成十萬倍于大氣壓力的高壓氣團，向四周高速傳播。

這就意味著，在炸藥爆炸之后產生的是一個灼熱的、壓力巨大的、急速擴張的氣團。這個氣團具有巨大的力量。炸藥的破壞力正是來源于此。

恐怖沖擊波

隨著一聲爆炸的巨響，炸藥產生的十幾萬倍大氣壓力就會像無數看不見的鐵拳一樣，朝受害者打過來！

這種巨大的氣壓除了直接撕裂肢體、擊碎骨骼以外，沒有骨骼支撐的腹部也會受到猛烈壓迫。大靜脈里的血液突然被推向心肺，讓心肺的血容量急劇增加。與此同時，沖擊波對于胸廓的壓迫增大了胸腔的壓力，足以把里面的心、肺和大血管生生“撐”壞。

而當沖擊波的壓力過去后，肺內的氣體體積會發生先小后大的急劇變換，這樣很容易損傷肺部血管。肺部的氣體還可能由損傷處進入血管，形成氣栓在體內游走。卡在哪里，哪里就斷了血液供應。若是不幸堵住了心臟動脈或是腦血管，就很可能讓傷者當場被“震死”。

更嚴重的是，沖擊波經常造成外輕里重的“內傷”。盡管傷者的肺部已經產生出血和炎癥，但他們在表面看上去可能只是破了點皮。加上人在高度緊張亢奮時，大腦會分泌大量的腎上腺素，刺激神經興奮，所以傷者看起來好像還很有精神。但如果沒有及時得到救治的話，很快就會突然猝死。

所以，我們在動作電影中看到的那些人們在各種驚天動地的大爆炸中逃生的場面，千萬不要當真。在現實中，沒有人可以在一場爆炸之后，在地上滾兩下，拍拍身上的塵土，就能爬起來像沒事兒一樣繼續逃命。就算是訓練有素的專業特工、戰士也不行！

破片殺傷

除了沖擊波本身這個大殺器，炸藥周圍的很多物體都會被這股極大的沖擊力拋出，變成傷害力極大的武器。很多針對人的爆炸物，比如手雷炸彈之類，利用的就是這個原理。它們在炸碎時以高速拋出大量的彈片，在近距離內完全可以擊穿人的身體，造成致命傷害。

自從第一次世界大戰以來，炸彈破片造成的傷亡人數遠遠超過了槍彈。而且，這種傷害非常復雜，由于它們的速度、距離、入射角度和形狀各不相同，給清理和救治造成了很大的困難。美國著名作家海明威，就曾在一戰中身受重傷。一枚爆炸的炸彈在他身上打入了200多塊彈片。雖然經過多次手術，最后也只取出了二十幾塊。一百多塊殘留的彈片直到他去世，還仍然留在他的體內。也給他的晚年造成了巨大的病痛。

如果爆炸發生在室內這種封閉的環境中，那么在場的人會更加危險！因為爆炸產生的氣波無法發散出去，經過天花板和墻壁的反彈，破壞力度會大大增強。而室內的家具等閑雜物品不但不能為人提供保護，還可能變成造成更大殺傷的工具。

爆炸度量衡——TNT

這次發生在天津濱海新區的巨大爆炸有兩次，第一次發生在23時34分6秒，相當于3噸TNT炸藥的威力；而破壞力更大的第二次爆炸發生在30秒鐘后，相當于21噸TNT炸藥的威力。

現在我們知道，這次爆炸是由港口碼頭倉庫內儲存的化學藥品引起的。那么，人們又是怎么把爆炸的威力換算成TNT炸藥的呢？

1863年，一位名叫威爾伯蘭德的德國化學家正在通過實驗尋找一種染色劑，不料卻意外地合成了一種可以爆炸的黃色粉末。它就是三硝基甲苯。英文名稱簡稱為TNT。這種炸藥和我們所熟知的“炸藥大王”諾貝爾制造的硝酸甘油炸藥不同。它的威力很強，卻又非常安全。即使被子彈擊穿，也不會燃燒和起爆。而且也不會與金屬發生化學反應，甚至不容易受潮失效。

從20世紀初開始，這種“黃色炸藥”被廣泛用于裝填各種彈藥和進行爆破。在第二次世界大戰結束前，TNT一直是綜合性能最好的炸藥。久而久之，軍事科學家們就把TNT當做了測量爆炸威力的一個標準，發明了“TNT當量”。即通過對與爆炸中心不同距離的爆炸強度、炸藥質量的測量與計算，將各種爆炸物的威力換算成一定質量的TNT炸藥。

TNT當量最著名的一次應用，就是1945年的“三位一體”試驗。那是在世界上第一顆原子彈在新墨西哥州成功試爆后。只過了短短幾分鐘，天才的物理學家恩里克·費米便以TNT當量估算出了它的威力。

費米早在試爆之前，就專門查閱了美國軍事工程手冊中關于爆炸力與爆炸產生的風力的關系表，并將其默記在心。當爆炸發生后四十秒，沖擊氣流到達他的觀測地點時，費米在約1.8米的高度拋灑出了一疊紙片。接著，在場的人們驚訝地看到，這個大科學家就像個孩子一樣，忘情地追逐著這些隨風飄動的紙片，注視著它們墜落。通過測量它們最后散落在地上的位置，迅速地得出了結果——世界上第一顆原子彈的爆炸威力大概相當于1萬噸TNT炸藥的威力！

盡管后來經過更精確的計算，這顆原子彈的實際威力差不多是費米估量的兩倍，為大約1.9萬噸TNT炸藥。但作為幾分鐘內不用任何計算工具的“心算”，費米的精確度已經是十分驚人了。