獲得熱源的妙法
熱源是發出熱量的物體。人類在一兩百萬年之前就開始利用熱源,其中取火就是主要的途徑。古代在實踐當中總結了許多行之有效的取火方法,如鑽木取
火,利用凹透鏡獲取太陽光熱源等。這些方式和方法,提高了生活的質量,推動了社會的發展。
綜合曆來資料的取火方法,可分為以摩擦等手段發熱取火,用凹球麵鏡對日聚集取火,用化學藥物引燃。這三種開發和利用熱源的手段,伴隨了人類生產和生活數千年。
通過摩擦、打擊等手段發熱取火始於舊石器中晚期,當時已經知道用打擊石頭的方法產生火花,後來又發明了摩擦、鋸木、壓擊等辦法。
古書上所謂“燧人氏鑽木取火”,“伏羲禪於伯牛,錯木作火”,“木與木相摩則燃”等,都不是子虛烏有,隻是借華夏名人來體現古代先民獲取熱源的智慧。
鐵器使用之後,人們也用鐵質火鐮敲打堅硬的燧石而發生火星,點燃易燃物。這些方法都是利用
機械能轉換成為熱能,當然也是十分費力而且很不方便的。關於利用凹球麵鏡對日聚集取火,凹球麵鏡在古代被稱為“燧”,有金燧、木燧之分。金燧取火於日,木燧取火於木。
夫燧,是古人在日下取火的用具。它是用金屬製成的尖底杯,放在日光下,使光線聚在杯底尖處。杯底先放置艾、絨之類,一遇光即能燃火。因此,夫燧即金燧。
另外,《考工記》記載了用金錫為鏡,其凹麵向日取火的方法。可見,我國在4000年前已有使用光學原理取火的技術了。漢代,仍用金燧取火。當時也叫“陽燧”。即用銅鏡向日取火,也用艾引火燃燒。至宋代,仍然流行金燧取火之法。實際上
這就是今天的凸麵玻璃鏡。
如果我們拿著凸麵玻璃鏡,向著太陽,鏡也會聚如豆,再用易燃物放在底下,頃刻間即可得火。古代沒有玻璃,故用金鏡。現代的太陽灶就是從這一道理發展而來的。
過去古人出門,身邊都帶著燧。因為那時的燧為尖頂杯,體積很小,都佩帶腰間以備用。但以陽燧取火,有個不足之處,就是天陰或夜晚就不能取到火。
比如古時人們在行軍或打獵時,總是隨身帶有取火器,《禮記》中就有“左佩金燧”、“右佩木燧”的記載,表明晴天時用金燧取火,陰天時用木燧鑽木取火。陽燧取火是人類利用光學儀器會聚太陽能的一個先驅。
除了古籍記載,考古文物也有這方麵的證明。考古工作者曾經在河南省陝縣上村嶺虢國墓出土一麵直徑7.5厘米的凹麵鏡,
背麵有一個高鼻鈕,可以穿繩佩掛。
值得注意的是,和這麵凹麵鏡一起出土的還有一個扁圓形的小銅罐,口沿與器蓋兩側有穿孔,用以係繩。這大概是供裝盛艾絨和凹麵鏡配對使用的。這可以說是人類早期利用太陽熱能的專用儀器,距今已有2500多年的曆史了。
凹麵鏡取火的具體使用方法,東漢時期經學家許慎的一段話說得比較詳細:
必須在太陽升到相當高度,照度足夠時才行;引燃物是幹燥的艾草;所用的凹麵鏡的焦距隻有“寸餘”,聚光能力應當很好;艾草溫度升高到一定程度,起先隻是發焦,要用人為方法供給足夠氧氣助燃,才使艾草燃燒起火。自戰國以來,還曾有過“以珠取火”之說,可能是利用圓形的透明體對日聚集取火,它的效能等於凸透鏡聚焦。不過使用一直不太普遍。
我國利用化學藥物引燃較早,南北朝時期,北周就發明了“發燭”。它是以蛻皮麻秸做成小片狀,長五六寸,塗硫黃於首,遇火即燃,用以發火。在南方,發燭則用鬆木或杉木製成。
據元代學者陶宗儀的《輟耕錄》上說,這種“發燭”實際上是在鬆木小片的頂部塗上一分左右長熔融狀的硫黃。就是利用燃點很低的硫黃,一遇紅火即可燃成明火。
從南北朝時期發明“發燭”開始,就有作坊開始專門製造作為商品供應,後來各地所用的材料略有不同,也有“發燭”、
“粹兒”、“引光奴”、“火寸”及“取燈”等不同的名稱。這種東西沿用時間很長,直至19世紀歐洲發明的依靠摩擦直接發火的火柴傳入我國,才逐步取代了傳統的引火柴。