煙花散去了，你知道背后的基本科學(xué)原理嗎？

正月十五花燈節(jié)，絢麗的煙花在夜空綻放。在我很小的時(shí)候，我是把正月十五當(dāng)成過年的，那時(shí)候煙花爆竹帶來的無盡歡樂比年三十的年夜飯要強(qiáng)太多。

提到煙花，就不得不提火藥?；鹚幾屢恍┲袊藶橹院?，也讓一些中國人為之心痛。為之自豪是因?yàn)榛鹚幈蛔u(yù)為中國的四大發(fā)明之一；為之心痛是因?yàn)榛鹚幵谥袊恢谱鞒蔁熁ū裰惖耐嫖?，而列?qiáng)拿到火藥后卻在軍事上加以利用轟開中國的大門。

很多人知道煙花爆竹在制造、存放、燃放過程中有危險(xiǎn)性，因此被嚴(yán)格管控。其實(shí)一些人不知道的是，煙花目前在軍事上也有廣泛的應(yīng)用。多方面因素綜合在一起，使得煙花的制造不僅被嚴(yán)格管控，就連煙花在細(xì)微之處的工作原理也很少對外普及。

中國古代發(fā)明了黑火藥，將硫磺、硝酸鉀、碳按一定比例混合在一起，點(diǎn)燃后迅速生成的氣體是原火藥體積的上千倍。現(xiàn)代火藥的成分多少會(huì)有變化，但膨脹原理是一樣的。如果將火藥局限在一個(gè)狹小區(qū)域點(diǎn)燃，就可以依靠氣體的膨脹產(chǎn)生巨大的推力?；A(chǔ)的煙花就是將火藥放在一個(gè)比較厚的紙筒中，紙筒的底部用粘土封住，點(diǎn)燃火藥后火焰從紙筒中噴出，煙花的形象由此而生。炸彈的爆炸以及火箭騰空的原理和煙花燃放的原理其實(shí)是一樣的，難怪有網(wǎng)友將試射導(dǎo)彈形容為放了一顆大煙花。

目前市場占比最大的煙花在結(jié)構(gòu)上比基礎(chǔ)版的煙花多了一個(gè)層次，先點(diǎn)燃底部的火藥，燃燒生成的氣體推動(dòng)著球狀或圓柱狀的禮花彈在紙筒中加速，在禮花彈到達(dá)高空后，禮花彈內(nèi)的火藥開始燃燒使禮花彈爆炸，將禮花彈內(nèi)的一個(gè)個(gè)星體推向空間不同方向。不同方向的星體同時(shí)燃燒，借助不同元素的焰色反應(yīng)產(chǎn)生絢麗的色彩。星體還可以在空中排出圓形、心形等不同圖案，甚至是立體的造型，使得煙花更具觀賞性。

煙花的燃燒不僅具有一定危險(xiǎn)性，同時(shí)還會(huì)對環(huán)境造成一定的污染。為此，低硫煙花甚至無硫煙花有了更大的發(fā)展空間。另外，還有一些煙花采用壓縮空氣推動(dòng)特殊紙片噴到空中，并結(jié)合LED反射光的技術(shù)同樣呈現(xiàn)出煙花效果，這就是電子煙花。

另外，在大型煙花表演中，還需要借助數(shù)字建模精準(zhǔn)控制煙花的擺放位置及燃放時(shí)間。甚至還要精確計(jì)算管徑及管長，以便在特定時(shí)間產(chǎn)生高低強(qiáng)弱的聲音效果。這樣煙花的燃放不僅具有強(qiáng)烈的觀賞性，還有音樂的效果。當(dāng)人工智能崛起后，AI在煙花的設(shè)計(jì)制造及燃放中必將發(fā)揮重要作用。

簡單地說了這點(diǎn)，可能就有不少人想到了，煙花的基本原理和火箭的基本原理是一樣的，精準(zhǔn)控制煙花的造型所涉及的原理和控制火箭精準(zhǔn)擊中目標(biāo)的原理應(yīng)有相同之處。沒錯(cuò)，絢麗的焰火非常美麗，其背后的科學(xué)規(guī)律更美麗。焰火變得越來越美麗離不開技術(shù)的推陳出新，依據(jù)簡單的科學(xué)規(guī)律不僅能夠設(shè)計(jì)制造出絢麗多彩的煙花，也能設(shè)計(jì)制造其他設(shè)備以充實(shí)人類的燦爛文明文化?；鹚幨侵袊糯乃拇蟀l(fā)明之一，不能將火藥從煙花爆竹中拓展延伸出來在其他方面加以利用，終究還是落后。焰火散去了，積極探索不能散去。