火樹銀花從何來

哲曉

每年春節(jié)，作為一項傳統(tǒng)習俗，絢麗的煙花總會點亮我們的夜空。可是，當你欣賞著這火樹銀花的美景時，你是否知道，這東西是怎樣制作出來的，它絢爛多姿的形態(tài)又是從何而來？

煙花煙花滿天飛，各種絢爛的顏色、變化多端的形狀和聲音……而這些效果，都是利用了不同的原理制造出來的。

顏色效果：主要利用了焰色反應，即不同金屬及其化合物燃燒時會發(fā)出不同顏色的光。因此，制作煙花的過程中加入一些金屬發(fā)光劑和發(fā)色劑后，就能使煙花放出五彩繽紛的顏色。

聲音效果：主要是利用爆炸所處的空間不同，發(fā)出的聲音也不同。火藥藥劑在有限空間中爆炸會產(chǎn)生大量氣體，有的氣體從噴孔中穿梭能發(fā)出悅耳的哨聲或笛聲；有的氣體直接炸碎容器能產(chǎn)生爆破或嗡嗡聲，從而實現(xiàn)聲音效果。

火花效果：有的煙花似流星，有的則像菊花。其原理是：當將硬木炭粉或鋁粉、鐵粉加入藥劑中，燃燒后有一些顆粒在光截體中沒有完全燃盡被噴出，這些顆粒遇到空氣中的氧，就會發(fā)生第二次燃燒反應，從而產(chǎn)生不同顏色和一定亮度。

硬木炭粉可產(chǎn)生金黃色小星；鐵粉可產(chǎn)生鋼蘭小星；鋁粉可產(chǎn)生白色小亮星。因此，利用這一原理，可以制成金黃色、白色、鋼蘭色的各種噴花；或產(chǎn)生亂竄的蝌蚪游水般的零部件（稱為曲率）以及翻跟頭的部件（稱為繡球）等。有的藥劑被點燃后，能強烈地燃燒產(chǎn)生一定的亮變和光色，并產(chǎn)生一亮一熄的閃爍的效果。

在藥劑中除了加入金屬粉外，還可加入易產(chǎn)生大量的固體和液體生成物的材料。這樣，由于有金屬粉存在，可以使藥劑在燃燒后產(chǎn)生較高的溫度和較大的亮度，當固體和液體的殘渣覆蓋下一層等待燃燒的藥劑時，還會出現(xiàn)低溫輻射，給人一種熄滅的感覺。當下一層藥劑被點燃后，又會產(chǎn)生高溫和較大的亮度。緊接著又用固體和液體殘渣覆蓋再下一層的藥劑，以此推類，則會出現(xiàn)一亮一滅的現(xiàn)象。利用這種一亮一熄的脈動現(xiàn)象，可制造出有如雪花飄飄、紅星閃耀等煙花成品和各種零部件。

其實，煙花的燃放效果如果說形的話，基本就一個：球形。

煙花的藥筒被發(fā)射到天上后，根據(jù)物理學知識，一個點爆炸后會產(chǎn)生球狀擴散的效果，所以煙花的基本效果就是球狀。那么，為何煙花看上去絢爛多姿、千姿百態(tài)呢？因為根據(jù)這個球形效果可以做很多文章，一形生百狀。

最基本的煙花效果藥筒/球（下文簡稱效果），就是由各種參合了金屬元素的“亮珠”組成，在天上爆炸并四散展開。燃燒時再根據(jù)化學元素不同，可以產(chǎn)生各種顏色效果，看起來就是一個展開的圓形。

亮珠的燃燒時間、亮度、大小，都是可以調(diào)節(jié)的。如果亮珠做得很大，其燃燒效果就是拖著一條長長的尾巴，從而形成由線狀或條狀構成的球形效果，因而看起來就不像一個圓，而像一朵綻開的花，像“柳、椰葉、菊”狀效果就屬于這種。

如果摻和不同類型的亮珠，比如顏色和燃點、燃燒時間不同的亮珠，就可以先燃一批顯現(xiàn)一種效果；它們熄滅時，燃點或燃燒時間不同的另一批亮珠呈現(xiàn)下一個效果，進而達到二次或多次綻放的效果。如果制作簡單，最常見的就是亮珠本身是裹著多層效果的，燃燒點第一層就顯示第二層效果。

如果是大型禮花彈，則通常是用大型發(fā)射管像迫擊炮一樣發(fā)射上天的。這種禮花彈能做的文章更多，比如手工把一些特別亮的亮珠在效果球里面排列成圓圈、復雜一點的五角星或奧運會開幕式那種更復雜一點的笑臉圖案也是可以的，但只能是這類簡單的幾何圖形。太復雜的，比如復雜的文字造型，現(xiàn)在技術是做不到的，因為爆炸效果很難控制，所以還是打出圓圈圈最穩(wěn)當，歪一點偏一點還是個圓，大不了就橢圓唄。就連打五角星都容易變成一團糟，奧運會開幕式的那個笑臉能成那樣已經(jīng)很不容易了，雖然有的變形走樣看起來怪怪的……

這是在單個點上做文章，如果把多個筒管用不同角度排列起來，又可以變幻出很多花樣。最簡單的是不同角度排放發(fā)射，煙花就會帶著長長的尾巴呼嘯而去，蔚為壯觀。此外，煙花效果上天時的尾巴也可以做出很多效果，可以旋轉式上升、帶哨聲呼嘯而上。

這種多管發(fā)射當然也可以嘗試組成簡單形狀，比如奧運會開幕式的那幾個大腳印，但是這樣做效果的高度和間距極難控制統(tǒng)一，因為很難達到預期效果。所以，我們平常能看到的多管齊上的齊射，一般就是打出“花團錦簇”的效果，使得效果更加壯觀。

為了讓效果更加奇幻，還可以在發(fā)射效果時，不用普通的有外殼的效果藥筒/球爆炸產(chǎn)生，而用特制的藥柱、引線團之類。在空中引燃之后，它們會各自不規(guī)則亂飛亂竄，效果更靈動，這就不是球狀了，而是一團團的。

還有更高檔的煙花，比如在制作時將每顆亮珠全部用石膏漿之類的手工包漿形成一種絕緣外殼，然后在每顆亮珠上手工鉆上一些小孔。將煙花打上天時，成百上千顆的小亮珠在空中引燃后，燃燒時間會更長，帶著若有若無的小尾巴，還會輕微地飄動游離，產(chǎn)生令人驚艷的效果……

很多焰火晚會上，都會安排一種驚喜的結尾：一通猛烈的煙火團射上去達到高潮后，突然靜上幾秒，此時整個世界突然清凈了；然后一輪齊射上去，天空中漂浮著一串串的紅燈籠或蜈蚣甚至龍的圖樣，和之前曇花一現(xiàn)的煙花不同，它似乎可以停留很久……而這，其實就不是煙花的效果了，而是上面用了很多小降落傘吊著小物件組成的圖案。

最后，補充一句，雖然煙花給我們帶來了很多樂趣，但從環(huán)保的角度出發(fā)，還是號召大家盡量少放煙花爆竹。（來源：知乎日報 責任編輯/喻曉）