詩の中の科学 |爆竹から銃や大砲まで、火薬は人類の歴史の進化をどのように変えたのでしょうか?

元旦

（宋代）王安石

一年の終わりは爆竹の音とともに終わります。

春のそよ風が土蘇に暖かさをもたらします。

どの家にも太陽が明るく輝いています。

古いお守りは必ず新しいものと交換してください。

古代中国では、月の満ち欠けに基づいて春、夏、秋、冬の移り変わりや時間の経過を記録するために、独特の太陰暦が使われていました。旧暦の1月1日は春節とも呼ばれ、年の始まりとみなされます。

この日、人々は竹を燃やし、竹がパチパチと音を立てて幽霊や悪霊を追い払います。しかし、北部では竹が少なかったため、人々は代わりに爆竹や花火を打ち上げるようになり、今でも爆竹を「クラッカー」と呼んでいます。

1068年、宋神宗は王安石を朝廷に召集し、全体の状況を管理させた。翌年の春節、改革を主張し始めた王安石は、新しく豊かな国家の雰囲気への希望に満ちていたため、この詩を書いた。

爆竹の音の中で、古いものに別れを告げ、新しいものを歓迎します。新年の暖かい春風の中、皆で楽しく土蘇酒を飲みました。昇る太陽が何千もの家庭を照らし、誰もが玄関に新しい桃のお守りを飾るのに忙しくしています。

この詩には爆竹、土蘇酒、桃のお守りの3つのものが登場します。この記事では、爆竹や花火の主原料である黒色火薬に焦点を当てます。黒色火薬は古代我が国の四大発明の一つとして知られています。

黒色火薬の発明と開発

古代では、社会全体の物質生産レベルは極めて低かった。皇帝や将軍でさえ、富と栄光に満ちた生活を送るためには、社会の下層階級の富を略奪することに頼らざるを得ませんでした。古代人は自然災害や人為的災害に耐えることができなかったため、さまざまな宗教を生み出し、長年の災害や飢饉を生き延びるために神の力に希望を託しました。ほとんどの宗教は輪廻転生を信じています。

権力者や富裕層にとって、社会階層が下がって奴隷や社会底辺の庶民のような貧しい生活を送ることは耐え難いことである。そのため、彼らは永遠の不死、繁栄、富を得ることを望み、錬金術が普及し、願いを叶えるために不老不死の薬を熱心に摂取しました。

錬金術ブームの波の中で、予期せぬ結果として原始的な化学が形になり始めました。

錬金術爆発マップ

隋の時代に、中国の人々は硝石、硫黄、木炭の三成分系である火薬を発明しました。錬金術でよく使われる物質には、金属だけでなく鉱物も含まれます。硫黄と硝石は錬金術師の材料リストによく登場します。硫黄は他の鉱物の外観を変えることができるため、硝石は金属溶液の調製に非常に適しています。

唐の時代に、人々は火薬の原型を発見しました。しかし、これらの初期の黒色火薬は軍事用途には使用されず、火を吐いたり煙を吐いたりする文化的なパフォーマンスに使用されました。

宋代になると黒色火薬の技術がさらに改良され、軍隊で初めて使用されるようになりました。ロケット、火の玉、火ひしなどの火薬兵器が開発・普及され、軍事上のさまざまなニーズに合わせてさまざまな火薬が用意されました。しかし、黒色火薬の配合に欠陥があるため、軍事における大規模な使用はまだ限られており、黒色火薬は今でも主に花火や爆竹の製造に使用されています。 「一年の終わりは爆竹の音とともに」というのは、おそらく宋代の人々が火薬と遭遇した最も一般的な場面だった。

元代初期には青銅製のマスケット銃が登場した。彼らは大砲の原型を持っていて、かなり強力でした。中国歴史博物館が所蔵する元代智順三年（1332年）の青銅火砲は、世界で発見された最古の青銅火砲である。

元代上都明徳門遺跡から青銅火砲が発掘される

明代以降には手榴弾や地雷、機雷など現代の兵器の原型となる兵器が登場した。火薬を推進力として使い、爆発させるために火薬を敵に運ぶロケットも登場した。

ヨーロッパでの開発

一方、ヨーロッパでは、中国の元、明、清の時代、ヨーロッパ諸国間の戦争が絶えなかったため、兵器の研究開発の需要が高く、中国から導入された黒色火薬は継続的に改良されていきました。 1825年、イギリスの化学者シェブリエリは多くの実験を経て、黒色火薬の最適な化学反応式を提案しました。つまり、硝石、硫黄、炭素の最適な比率はそれぞれ74.84%、11.84%、11.32%です。さらに、英国は精製、粉砕、混合、圧縮、乾燥の工程において機械化および工業化された生産段階に初めて参入しました。

そのため、その後の第一次アヘン戦争では清国政府が不利になることが予想された。

黄色火薬に置き換えられた

しかし、18世紀に、より性能の良い近代火薬（黄色火薬）が誕生したことにより、黒色火薬の使命は終了したと公式に宣言され、歴史の舞台から退きました。現代の火薬の発見は化学技術の発展の産物です。より安定したパフォーマンスとより大きなパワーを備えています。ノーベルはこの近代的な火薬の発明者および改良者の一人でした。火薬も花火から無煙火薬へと徐々に変化し、銃砲技術は急速な発展を遂げました。