——溫暖冰冷之地，照亮黑暗之窗.
扣子哪去了.
1867年冬，俄國彼得堡城裏發生了一件奇怪的事情，當軍需部開倉發放冬裝，發現這次發放的軍大衣全部沒有扣子，官兵們對此十分不滿。此事一直鬧到沙皇那裏。沙皇聽了大臣的報告，大發雷霆，要嚴厲處罰負責監製軍裝的官吏。軍需大臣要求寬限幾天，以便對此事進行調查。
這位大臣到軍裝倉庫查看，他翻遍了整個倉庫，竟沒有一件大衣上有扣子，負責倉庫保管的軍官和士兵們都說，這些軍裝入庫時，都釘有扣子，扣子是不可能丟的。那麼，這數以萬計的扣子究竟哪裏去了呢?
軍需大臣囑咐一位科學家來破這個案。當科學家得知這些軍裝上的扣子全是用金屬錫製造的時候，沉思了一會兒說：“扣子失蹤的原因是由於天氣奇冷，錫扣子變成粉末脫掉了。”現場的所有軍官都不相信科學家的這個解釋。於是，科學家拿了一把錫壺放到花園的一個石凳子上。幾天以後，科學家請大臣等一起到花園去看，
“錫壺”
仍放在原處，看上去和原來沒有什麼兩樣，但當他們上前用手指一碰時，奇跡發生了，錫壺變成了粉末。他們看得目瞪口呆，忙問科學家這是怎麼一回事。
原來，錫具有與其他金屬不同的物理性質。當環境溫度極低時，其晶體結構會發生改變，體積增加20％左右，就變成一種灰色粉末；到了零下33℃時，這種變化的速度就會大大加快。那年冬天，俄國彼得堡地區的氣溫下降到零下33攝氏度以下，所以銀光閃閃的錫扣都不見了，隻在釘紐扣的地方留下一小撮灰色的粉末。
無獨有偶。一些多次去南極探險的科學家們曾找到了一些若幹年前在南極犧牲的探險家們的屍體，他們是被暴風雪困在帳篷裏凍餓交加而死的，奇怪的是帳篷裏有充足的食物，隻是裝燃料的油桶是空的。科學家們經過仔細查看後發現，這些桶是用錫焊接的，在低溫下，錫變成了粉末，使燃油全部漏光。當疲憊不堪的探險隊員回到基地帳篷中時，因為沒有燃料取暖，而食物又凍得像岩石般堅硬，探險家們隻能無可奈何地坐在那裏等待生命最後時刻的到來了。
激光——第八張王牌20世紀70年代，美國的五角大樓製訂了一個代號為“第八張王牌”的秘密行動計劃，因此全麵展開了激光武器的研究。1975年，已能夠用激光束擊落飛行中的靶機。1983年3月，當時的美國總統裏根發表了俗稱“星球大戰計劃”的“戰略防禦倡議(SDI)”。該項倡議計劃用30年時間，耗資約3000億～5000億美元，意欲在外層空間建立激光武器站，在太空站或人造衛星上安裝激光炮，或將激光炮置於地麵，而在高4萬千米處設置直徑大約30米的反射鏡，將地麵激光炮發射到外層空間的“光彈”反射到敵方導彈上並摧毀它。
蘇聯同樣以極大的人力財力投入到激光武器研製的軍備競賽當中。20世紀80年代初，蘇聯已經建立了激光武器係統，可以擊毀低軌道運行的衛星。90年代，又發射了一枚裝備有激光武器的人造地球衛星，不僅超級大國在激光武器的研製上展開了激烈競賽，其他一些發達國家也無一例外地對激光武器寄予厚望。
激光武器是利用激光束直接攻擊目標的定向能武器。按其功能，可分為用於致盲、防空等的戰術激光武器和用於反衛星、反洲際彈道導彈等的戰略激光武器。
激光武器一般主要由激光器、精密瞄準跟蹤係統和光束控製與發射係統組成。激光器是激光武器的核心部件，用於產生起殺傷破壞作用的激光束，如大功率的二氧化碳激光器、化學激光器、準分子激光器、自由電子激光器等。精密瞄準跟蹤係統可精確地瞄準跟蹤目標，快速引導激光束對準目標射擊，並判定殺傷破壞效果。由於激光武器是靠激光束直接擊中目標並在其上停留一定時間而產生殺傷破壞效果的，所以對瞄準跟蹤的速度和精度要求很高。光束控製與發射係統的作用是根據瞄準跟蹤係統提供的目標方位、距離等數據，將激光束準確地射到目標上，並且力求達到最佳的破壞效果；其主要部件是反射率高並耐強激光輻射的大型反射鏡。
激光束射中目標後，可產生熱破壞、力學破壞及輻射破壞等效應。①熱破壞效應。目標受到激光照射後，其表層材料會吸收激光而被加熱，產生軟化、熔融、氣化，直至電離。由此形成的蒸氣將以高速向外膨脹噴濺，同時衝刷帶走熔融材料液滴或固態顆粒，從而在目標上造成凹坑甚至穿孔。如果目標是人眼，則很容易燒壞角膜、屈光介質和視網膜等。這種熱破壞效應稱作熱燒蝕，是連續波激光武器的主要破壞效應。②力學破壞效應。當用短脈衝的強激光照射目標時，氣化物及等離子體的高速外噴會在極短時間內對目標產生反衝作用，在固態材料內部生成應力波，從而引起變形、斷裂等力學破壞效應。這種破壞作用是脈衝激光武器的主要破壞效應。③輻射破壞效應。目標受到強激光照射後所生成的高溫等離子體，有可能產生紫外線和X射線輻射，這些次級輻射會損傷或破壞目標結構及其內部的電子、光學元部件。
激光武器具有許多優點：首先，激光束以光速射向目標，一般不需要考慮射擊的提前量。其次，發射激光束時，幾乎沒有後坐力，因而易於迅速地變換射擊方向，並且射擊頻率高，能夠在短時間內攔擊多個來襲目標。再次，可將聚焦的狹窄光束精確地對準某一方向，選擇攻擊目標群中的某一目標，甚至擊中目標上的某一脆弱部位。此外，它絲毫不受電磁幹擾。
當然，激光武器也有弱點：一是隨射程增加，落到目標上的激光光斑增大，功率密度降低，從而破壞力減弱，因此，激光武器的有效作用距離受到限製。二是在大氣層中使用時，大氣對激光有較強的衰減作用，並可使其發生漂移和擴展，惡劣天氣(雨、雪、霧等)和戰場煙塵、人造煙幕等對其影響更大。三是能量轉換效率較低，體積和重量較大，因此，激光武器不能完全取代其他武器，而是與它們配合使用，發揮其獨特作用。
經過20多年的研究與發展，激光武器的各項單元技術已有了長足的進步，並成功地進行了一係列的激光打靶試驗。例如，用激光破壞了不同距離上的光電裝置，擊落了靶機、“陶”式反坦克導彈和“響尾蛇”空空導彈等飛行目標，摧毀了處於應力作用狀態下的靜止的洲際彈道導彈助推器等等。
眼前的黑不是黑第二次世界大戰期間，德國人在車輛上安裝了主動紅外夜視儀，使車輛能在黑暗中不用開燈而高速行駛，成功地避開了同盟國軍隊的監視和空襲，從而在夜間秘密地把V-2導彈送到了前線。美軍在攻占太平洋島嶼的夜戰中，在步槍上安裝了主動紅外夜視儀，用於瞄準射擊。當時的日軍對此一無所知，因而完全處於被動挨打的境地。此後，經過改進，美軍又在侵朝戰爭中將這種夜視儀用作M—1步槍的夜間瞄準具，視距約為100米。20世紀60年代，美軍在越南戰場上使用的汽車紅外駕駛儀、坦克紅外潛望鏡和指揮員夜間觀察儀，都是主動紅外夜視器材。
主動紅外夜視儀一般由紅外探照燈、紅外光學係統、紅外變像管、高壓轉換器和電池組5部分組成。紅外探照燈通常由紅外光源、紅外濾光片和拋物麵反光鏡組成。常用的光源有熱輻射源(如鹵鎢燈)、氣體放電光源(如氙燈)、半導體光源(如镓砷發光管)以及激光光源(如釹玻璃)等。
光源通常裝在拋物麵反射鏡的焦點上，光源所發出的光，經拋物麵反射鏡反射之後，成為平行光束，再經紅外濾光片將可見光部分濾除，隻讓近紅外光透射出去照射目標。當使用半導體镓砷光源時，由於它發射的是接近單色的近紅外光(峰值波長094微米)，所以不需要再加紅外濾光片。紅外變像管由光電陰極、電子光學係統和熒光屏組成。電子光學係統多使用靜電聚焦係統(也有采用電磁聚焦的)。電池組和高壓轉換器為紅外變像管提供一個直流高壓電源，通常為14～28千伏。
主動紅外夜視儀的工作原理是：紅外探照燈發出一束近紅外光照射目標，由目標反射回來的紅外光，通過紅外物鏡聚焦，在紅外變像管的半透明光電陰極上形成紅外線圖像；利用光電陰極的外光電效應，將人眼不可見的近紅外圖像變成相應的光電子圖像，再通過變像管中間的電子光學係統，對光電子進行加速、聚焦和成像，轟擊變像管另一端的熒光屏，激發熒光屏發出可見光，從而將一個不可見的紅外圖像轉換並增強為一個可見光圖像，人眼通過目鏡，就能在熒光屏上看到一個正立的目標圖像。
主動紅外夜視儀按使用功能可以分為觀察、瞄準和駕駛三類。用於觀察與瞄準的儀器，要求有適當的放大率，以便將遠距離目標物的像放大到適合人眼觀察的程度。用於瞄準的儀器還要求在紅外變像管上刻製或投影瞄準立標(或分劃線)，在結構上需要有高低和方位裝定機構。而用於駕駛的儀器一般要求視場大於30°，圖像的像質好、失真小，儀器的放大率通常取作1，以便保證駕駛員的主觀感覺與客觀實際一致。
主動紅外夜視儀的作用距離取決於所配備的紅外探照燈的功率。功率越大，作用距離越遠。通常，用作車輛駕駛儀時，配備10瓦的強氙燈，作用距離約為200米；用作步槍、輕機槍等武器的夜間瞄準鏡時，配備30瓦紅外探照燈，作用距離為100～300米，用作紅外觀察儀時，配帶大於200瓦的紅外探照燈，作用距離約為400～1000米。
主動紅外夜視儀的主要優點是造價低廉，像質較好。因有紅外探照燈照明場景，使景物間形成較顯著的明暗反差，因為受外界自然環境的影響較小，有利於觀察。由於不同的物體對紅外輻射的反射能力不同，因而具有一定的識別偽裝的能力。直到20世紀60年代末，主動紅外夜視儀在夜視器材領域內一直占據著統治地位，發揮過重要作用。
其主要缺點是容易暴露自己，觀察範圍隻限於被照射的景物，視距受到探照燈尺寸和功率的限製。1973年中東戰爭中，埃及、以色列雙方的坦克都配有主動紅外夜視儀，其中許多坦克就是因為使用了紅外探照燈而被對方發現和擊毀的。此外，由於攜帶紅外探照燈和蓄電池，使其體積和質量較大，在應用上也受到很多限製。
沒被凍裂的古瓶宋代，已有保溫器的記載，其中最精彩的當推“伊陽古瓶”。南宋洪邁的《夷堅誌》中記述了這個故事。
北宋有個叫張虞卿的人，他是文定公張齊賢的後裔，張齊賢在宋真宗時任過宰相。張虞卿居住在西京(今洛陽市)伊陽縣(今河南汝陽縣)小水鎮。有一天，他從地下發掘出一隻古瓦瓶。這古瓶黑亮黑亮的，造型古樸莊重，張虞卿十分喜愛它，便用來養花，放在書房的桌子上，經常玩賞。
到了冬天，天氣非常冷。有一天夜晚，張虞卿忘記把古瓶中的水倒出來，他想，這古瓶一定會被凍裂。第二天早上一看，發現其他器皿中凡是有水的，都被冰凍裂了，隻有這隻古瓶裝滿了水卻沒凍裂。張虞卿很奇怪，他試著灌上一瓶開水，發現這瓶中的水一天都不會冷，試了幾次都是這樣。有時候，張虞卿和朋友們出外郊遊，他就將裝滿開水的古瓶用箱子提著，到了郊遊的地方，用古瓶的水泡茶，就像新煮開的水一樣，泡出的茶清香撲鼻。張虞卿雖然不明白這古瓶能保溫的奧秘，卻十分珍惜它。
有一次，一個喝醉了酒的仆人，不小心把古瓶碰倒，滾到地上摔碎了。
張虞卿惋惜不止，他急忙將古瓶的碎片撿起來觀看，發現古瓶碎片與普通的陶器片一樣，沒有什麼特殊的地方，隻因古瓶是夾層的，底層的夾層將近有兩寸厚。底層上還刻畫著一幅畫：一個鬼魅手中拿著火把，火把還在熊熊燃燒。整幅圖畫刻製得非常逼真精細，栩栩如生。
張虞卿拿著這古瓶碎片請教了許多人，但都不能辨識這古瓶是哪個朝代、什麼地方製造的。
“伊陽古瓶”實際上是個古代的保溫瓶，其奧秘在於利用兩寸厚的空氣層來保溫。這說明我國古代對於熱的傳播有一定認識，並注意到保溫的條件和方法。至於說瓶底一鬼燒火的圖畫，無非是種裝飾罷了。
早在春秋戰國時期，人們就懂得利用一些物理方法來控製溫度，比如說，在夏天天氣酷熱之際，古人就用冰塊降溫，冷藏食物；若碰上國君、大夫等重要人物去世，還要用冰塊保存屍體，以便舉行喪禮。
那時裝冰塊冷藏食物的青銅器皿叫“冰鑒”。古人說“冰鑒”可用來裝冰，放在食物中，可以抵禦溫氣。“冰鑒”是由內外兩層容器組成，外層容器稱為“方鑒”，內層容器稱為“方壺”，方壺可以放進方鑒之中，方壺與方鑒之間還有一定的空隙，這空隙是用來放冰塊的，所以放入“方壺”裏的食物，就可以保持一定的低溫，不致受熱變質。1978年，湖北隨州曾侯乙墓的出土文物中，就有一件“冰鑒”，它是青銅鑄造的，外形是正方形，長和寬都是76厘米，高有615厘米。鑒身底部四角下，有用前肢和胸部承托方鑒的四獸作為四足，鑒身上部的四角和四邊，各有一條拱曲伏攀的龍作耳，造型莊重質樸。從“冰鑒”保低溫的方式來看，它和現代冰箱的原理大體相似，隻不過“冰鑒”是以天然冰塊製冷罷了。
為了保證在夏季能有天然冰塊使用，我國古代人們就在冬天貯存天然冰塊，稱之為“藏冰”。先秦時是修建藏冰的冰室，稱之為“淩陰”；隋唐時是鑿深井藏冰，稱之為“冰井”；明清時稱之為“冰窖”。1976年在秦雍城遺址發現秦國的一處淩陰遺址，其藏冰的容量可達190立方米，可見當時藏冰規模之巨大。
從西周起，藏冰就成為一種製度，專門設立了一個官職叫“淩人”，負責藏冰工作。《詩經·七月》中寫道：“二之日鑿冰衝衝，三之日納於淩陰。”
這即是描述藏冰的過程：在最寒冷的十二月(二之日)就開始鑿冰，然後把鑿好的冰塊運進“淩陰”中藏起來，等到夏季時再取出來使用。當時，也總結出一套藏冰的規律：每塊冰塊要3尺長、3尺寬、厚15尺，而且藏冰量是用冰量的3倍，才能保證使用。這種製度一直從先秦延續到清朝，足見我國藏冰曆史之悠久。
那些年，有關“火藥”的故事火藥，中國四大發明之一，人類文明史上的一項傑出的成就。它的發展曆程悠久而漫長。直到宋朝時，它才能科學地記錄在典籍之上。
北宋康定元年(1040年)，曾公亮(999—1078年)接受了宋仁宗趙禎的旨意，帶領丁度等幾位同僚，著手編撰《武經總要》。曾公亮，字明仲，泉州晉江(今福建晉江)人，天聖年間中進士，後又任過鄭州和開封的知府。這時他尚未當宰相，正是年富力強之際。他知道宋仁宗下旨編修兵書的用心，以求富國強兵之策。曾公亮和丁度等人抓得很緊，進展很快。
寫到火藥這一卷時，曾公亮等人費了一些心血，他們涉獵了不少古籍，但都難以解答“究竟是誰、在什麼時候發明的火藥”這樣的問題。