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科技荟萃:年轻诺贝尔之雷管与炸药的创新

时间:2023-08-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:年轻的诺贝尔,正是这样的人物。通过这次不幸事件,许多亲友都来劝说诺贝尔接受教训,不要试验硝酸甘油了。据载,在1866年一年内,全世界就发生了几百起爆炸事件,究其原因,祸根就是诺贝尔生产的炸油。新式炸药试验成功的消息不胫而走,各国政府纷纷解除禁令,让诺贝尔这种新炸药畅通无阻地风行世界。在发明黄色炸药的同时,诺贝尔还有一项重大发明——雷管。诺贝尔第一项登记的专利发明,正是迄今还被人们称做“诺贝尔雷

科技荟萃:年轻诺贝尔之雷管与炸药的创新

“明知山有虎,偏向山中行”是我国民间的谚语,常常用来形容那些不畏险阻、勇攀高峰的人们。年轻的诺贝尔,正是这样的人物。

1860年,诺贝尔在杂志上看到了意大利化学家苏布雷罗有关硝酸甘油的论文,在论文中,除报道硝酸甘油的一般性质外,其中有一段是:“这种液体因加热或震动会爆炸,这一性质的用途,只有待通过实验告诉人们。”苏布雷罗的这段话,深深地扣动了诺贝尔的心弦:既然硝酸甘油容易爆炸,可否将它用作炸药呢?

1861年由朋友担保,诺贝尔好不容易从银行借到10万法郎的贷款,并立即进行硝酸甘油的研究和试验工作。他先将10%的硝酸甘油跟黑色火药混合在一起,经过试验,威力真是非凡,比黑色火药的威力大了几百倍。但是这样的混合炸药,不能控制,在试验时,稍一震动就炸个鸡飞狗跳。诺贝尔的试验使他的家庭成员和邻居都惶惶不安,用他们的话来说就是“和诺贝尔一起居住有如生活在火山口上”。

1864年9月3日,火山真的爆发了。这一天天气晴朗,秋高气爽,诺贝尔的弟弟埃米·诺贝尔和4个助手一起在实验室做试验,力图驯服硝酸甘油。突然一声巨响,实验室被炸塌了,埃米·诺贝尔和4个助手同时遇难。

通过这次不幸事件,许多亲友都来劝说诺贝尔接受教训,不要试验硝酸甘油了。但是诺贝尔付之一笑地说:“在驯服野马时,可能会摔伤、摔死,但只要坚持下去,野马总有一天会为人所用。”就这样,诺贝尔在掩埋了弟弟和同事的尸体后,揩干了眼泪,重新开始战斗了。为了不再危及家人及邻居,他把实验室搬到斯德哥尔摩郊区马拉湖中的一艘船上,继续再干。

在船上制造出的液态硝酸甘油,威力比黑色火药大得多,在爆炸时,体积要增加到原先的10400倍,于是,诺贝尔急不可待地办起了制造液态硝酸甘油的工厂。

虽然诺贝尔生产出了威力强大的炸药,但是不久便到处碰壁,四面楚歌,工厂岌岌可危。

1865年12月,一个德国人手提10磅硝酸甘油,到美国纽约一家旅馆住宿,不料,因搬放手提箱时稍微碰了一下地,10磅炸油就发火了:旅馆大门被炸塌,还留下1米多深的大窟窿,这个德国人当场毙命,还伤了好几个人。1866年3月,澳大利亚悉尼一个仓库里,放着2桶炸油——硝酸甘油液体,由于当天气温急剧升高,结果炸了个人仰马翻,仓库顷刻化为飞灰。1866年4月,欧罗巴号轮船,由于货舱中装着2桶炸油,在搬运时不慎爆炸,结果轮船被炸个大洞,沉入海底,船上74人全部丧生。

据载,在1866年一年内,全世界就发生了几百起爆炸事件,究其原因,祸根就是诺贝尔生产的炸油。于是,抗议信接踵而来,人们纷纷要求诺贝尔赔偿,许多人来信、打电报,指责诺贝尔是危险分子。就连发明硝酸甘油的苏布雷罗也来信指责诺贝尔是“贩卖死亡之神的商人”。

这样一来,英国政府首先明令禁止生产、销售和运输炸油,接着,法国、西班牙、葡萄牙等许多国家也相继发布类似的命令。从此炸油再也没有人敢买了。

然而,就在这四面楚歌的情况下,诺贝尔仍不气馁,他相信自己的研究是对人类有益的。

正当诺贝尔无计可施、愁眉不展时,突然来了一个意外收获,使他豁然开朗,迎来新的曙光

一天傍晚,诺贝尔正在斯德哥尔摩市郊散步,他踱着方步,低头沉思如何制服硝酸甘油的妙计。

忽然,由远而近传来嘀嗒、嘀嗒的马蹄声,一个赶马车的老头,在马车上摇摇晃晃地过来,马车上装着许多硝酸甘油的罐子,有几个罐子已破碎,硝酸甘油溢流在马车上。当马车经过诺贝尔身旁,诺贝尔大声吼叫:“站住!”这把赶马车的老头吓了一大跳,连忙勒住马缰绳。因为诺贝尔发现罐子破了流出炸油,会引起灭顶之灾的。

但是,马车夫若无其事,慢吞吞地停下来问:“先生有何见教?”诺贝尔忙说:“流出炸油是十分危险的啊!”马车夫笑着说:“我已采取防范措施了。您看,”他用手指着一堆土说,“这叫硅藻土,我把它塞到装炸油的罐子之间,防止罐子相互碰撞。就是罐子破了,炸油也会被硅藻土吸收,不会流淌,也不会爆炸,先生您就放心吧!”说着,马车夫喊声“嘬”,马车又飞驰而去了。

马车远去了,诺贝尔望着马车夫的背影,呆呆地站立原地,反复思索……这正是,有心栽花花不发,无心插柳柳成荫,难道赶马车的老头儿已识破“天机”了吗?

诺贝尔马上赶回实验室着手试验,他把硅藻土磨成粉末,将液态的硝酸甘油吸附其中。试验证明它们的性情都不像往常那样暴烈,只有在引发下才会暴跳如雷。这一下子,诺贝尔惊喜若狂,硅藻土在自然界中很多,价格便宜,它是古代藻类植物沉积而成的,想不到用它就能制服硝酸甘油了!这真是:踏破铁鞋无处觅,得来全不费功夫。

为了挽回信誉,说明新炸药的安全性,诺贝尔决定进行一次公开试验,展示他发明的新炸药,地点选在明令禁止使用诺贝尔炸油最早的国家——英国的一座大矿山。

事先,诺贝尔广而告之,发出一封又一封邀请信,请欧洲各国商人、名流、技术人员来观看这次表演性质的试验。

1867年7月14日,骄阳似火,人声鼎沸,从四面八方赴来看诺贝尔表演的人,络绎不绝地来到矿山的大广场,万人翘首争看这场划时代的表演。这一天,诺贝尔共进行了3项精彩表演:

第一项,用10磅硅藻土吸附的新炸药,在加(用木炭加热)热下,竟不会爆炸。

第二项,把10磅硅藻土吸附的新炸药,从10米高的悬崖上摔下来,也安然无恙。(www.xing528.com)

最后一项,把上述炸药埋入地下,用引爆剂引燃,结果一声巨响,地底下被炸开一个大坑。

顿时,欢呼声震耳欲聋,许多人跑过来向诺贝尔祝贺。

新式炸药试验成功的消息不胫而走,各国政府纷纷解除禁令,让诺贝尔这种新炸药畅通无阻地风行世界。诺贝尔也被世人誉为“炸药大王”。在发明黄色炸药的同时,诺贝尔还有一项重大发明——雷管

引爆装置一直是跟炸药的使用分不开的,在诺贝尔以前,引爆装置是很落后的明火信线,它不仅引爆时间慢,而且还常常会失灵,引起各种事故,因此,诺贝尔一开始就把炸药和引爆装置放在一起考虑。而引爆装置的发明在某种意义上说,其作用还超过了黄色炸药。诺贝尔最亲密的合作者索尔曼曾这样说:“人们一般认为诺贝尔主要是黄色炸药的发明者,但实际上,从纯粹的文明角度及技术重要性来看,他所发明的爆炸管和炸药的原始引爆装置,应远远放在黄色炸药的前面。”

诺贝尔第一项登记的专利发明,正是迄今还被人们称做“诺贝尔雷管”的引爆装置。

1863年,诺贝尔还只有30岁,最先构思了不用点火的办法使炸药引爆。他先将液态硝酸甘油装到一个金属管里,再放进一个装着普通火药的小木管,从小木管的盖上,塞进一条导火索。这样,由小木管火药引发了硝酸甘油的爆炸。

由于一般火药的惰性太大,1865年诺贝尔仍然在进一步改进它,使引爆效率更高。于是,他跟他的助手们在家庭内的一间旧屋内做各种实验,他把当时可以用的易起爆化合物放在一个金属管内试验。一天,当他用雷管试验时,一个撞击,便引起了强烈爆炸,轰的一声,把实验室炸塌了,诺贝尔满脸鲜血,从废墟中爬了出来,一边跑一边大叫:“我成功了,我成功了!”

正是诺贝尔这种锲而不舍的精神,整整做了50次实验,才成功地发明了诺贝尔雷管。正如诺贝尔自己所说:“……硝化甘油的真正纪元,是从1864年开始的,当年一管纯硝化甘油,头一次被装上火药从而引起了爆炸。”诺贝尔这番话,说明了他是何等重视他的起爆装置的发明啊!

起爆装置对以后武器的发明,也起了决定性的作用。无论是炸弹、手榴弹、鱼雷、炮弹……如果没有诺贝尔引爆装置的发明,是难以想象会取得成果的。正如1955年著名炸药史专家迈尔斯所写的:“通过对起爆冲击波性质的清楚认识,从而运用雷管作为炸药的引爆手段,这在炸药原理和应用方面,当然是一项前所未有的伟大发现。整个现代爆炸实践,都是建立在这一基础上的。”

迈尔斯这番话,说得多深刻啊!

“欲穷千里目,更上一层楼”是两句脍炙人口的唐诗,人们常用来形容对某一事物的精益求精的研究。

诺贝尔就是这样一个精益求精的发明家,尽管他未满40岁,当时已富甲天下,每年有几百、几千万美元收入,但是,他一如既往,把自己全部精力放在炸药上,整天呆在实验室里,埋头做各种实验。

黄色炸药——硝酸甘油炸药问世后,虽然产量与日俱增,工厂已遍及世界,但是,当硝酸甘油掺入硅藻土后,虽然安全,但爆炸力却降低了。特别是遇到潮湿时,威力则更小。能否寻求一种比硝化甘油性能更优良的炸药呢?这时,诺贝尔已新聘了一位私人年轻助手,他是法国年轻化学家费伦巴克,他们合作了18年,最初是共同试验比黄色炸药有更强大威力的炸药。

试验并不顺利,诺贝尔和费伦巴克的试验一次又一次地失败了。

一天,诺贝尔在实验室里不慎割破了手,他顺手取了一点胶棉,涂在伤口上。胶棉又名硝化棉,是浓硝酸和浓硫酸加到棉花等纤维中生成的,它是一种粘稠的液体,工业上用作制造赛璐珞原料,常见的乒乓球就是用它制成的。由于它遇到空气会生成一层薄膜,所以,当时外科医生用它来抹伤口,诺贝尔也用它来保护伤口。

就在这天夜里,诺贝尔的伤口仍然隐约作痛,使他不能入睡,于是他利用这个机会默默地思考脑子中最大的问题——发明新型炸药。突然,他看到涂在皮肤表面的胶棉,灵感油然而生:能否把硝化甘油和硝化棉混合在一起成为一种威力更大的炸药呢?

说干就干,诺贝尔不顾伤口痛疼,在凌晨4点钟,叫醒助手费伦巴克,告诉自己的想法并一同到实验室里去做硝化甘油和硝化棉混合炸药实验。接着,诺贝尔和费伦巴克做了250多次实验,炸胶终于制成了,并首先在英国注册了专利,专利发明号4179号。

新炸胶性能优异,除性能稳定,威力比以前的炸药大外,还有使用方便,浸水不会受潮,特别适合水下开发等优点,所以问世后十分受人欢迎。在各国商品的名称有“诺贝尔特种黄色炸药”、“特快黄色炸药”、“爆炸胶”、“撒克逊人炸药”和“葛里炸药”等,并成为以后几十年中最畅销的炸药。这是继硝化甘油硅藻土炸药后,诺贝尔又一巨大贡献。正如一位文学家所称颂的那样:“诺贝尔炸胶的问世,不仅使地球母亲的脸上发生空前改观,而且使那茫茫大海的海底,也发生巨大的变化。”

诺贝尔终生未娶,把毕生精力献给科学事业,他终日忙忙碌碌,到了晚年,疾病缠身。1896年12月10日,凌晨2时,脑溢血夺走了这位举世闻名的富豪兼化学家的生命,从而结束了他非凡和生气勃勃的一生。

诺贝尔逝世后,公证人、他的亲属到瑞典斯德哥尔摩银行保险库里取出诺贝尔的遗嘱并公之于众:“我所留下的全部可变换为现金的财产,以下列方式予以处理,我全部财产的利息每年以奖金的形式分配给曾赋予人类最大利益的人,上述利息被平分5份,其分配办法如下:一份给物理方面作出最重要发现或发明的人;一份给作出过最重要的化学发现或改进的人;一份给在文学方面曾创作出理想主义倾向的最杰出作品的人;一份给曾为促进国家之间的友好,为废除或裁减常备军队以及为举行促进和平会议作出过最大或最好工作的人……得奖人不论是哪一国家,不分男女,只要确有贡献就可以获得奖金。”从1901年开始,每年12月10日,瑞典国王亲自向获得诺贝尔奖者颁奖。

诺贝尔奖金已是世界上科学家、文学家对人类做出贡献最高奖赏的表征,人们把获得诺贝尔奖看成最高荣誉。

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