วิทยาศาสตร์น่ารู้ พลุและดอกไม้ไฟ
พลุและดอกไม้ไฟเป็นของอย่างหนึ่งที่นิยมเล่นในหน้าเทศกาลเฉลิมฉลองทั้งเด็กและผู้ใหญ่ ซึ่งความสว่างและความสวยงามของลูกไฟสีต่าง ๆ ที่พุ่งขึ้นไปและแตกตัวกลางท้องฟ้ายามค่ำคืนนั้นสามารถเติมสีสัน ความสนุกสนานและเพิ่มบรรยากาศให้งานรื่นเริงต่าง ๆ ได้เป็นอย่างดี แต่กว่าที่พลุและดอกไม้ไฟจะมีความสวยงามได้อย่างในทุกวันนี้ มันผ่านการปรับเสริมเติมแต่งมาเป็นเวลาหลายร้อยปีจนปัจจุบันนี้การผลิตพลุและดอกไม้ไฟได้กลายเป็นทั้งศาสตร์ที่ต้องอาศัยความรู้เรื่องสารเคมี ผนวกกับศิลปะการออกแบบวิธีการระเบิดหรือวิธีการแตกตัวของพลุและดอกไม้ไฟเพื่อให้มีลูกเล่นที่ซับซ้อน มากขึ้นดินปืน : จุดเริ่มต้นของดอกไม้ไฟ
พลุและดอกไม้ไฟจัดเป็นวัตถุระเบิดชนิดหนึ่ง เพราะมีดินปืน (black powder) เป็นส่วนประกอบหลัก หลักฐานบันทึกทางประวัติศาสตร์ของจีนระบุว่า ชาวจีนรู้จักวิธีทำดินปืนตั้งแต่ศตวรรษที่ 9 แล้วโดยผสมถ่าน (charcoal) ดินประสิวหรือโปตัสเชียมไนเตรต (potassium nitrate) และกำมะถัน (sulfur) เข้าด้วยกัน (แต่มีข้อมูลบางแหล่งระบุว่า ชาวจีนรู้จักการใช้ดินปืนมาตั้งแต่เมื่อ 2000 ปีก่อนแล้ว) นอกจากนี้ยังมีบันทึกว่า ชาวจีนรู้จักประดิษฐ์ประทัดจากการที่นำดินปืนไปบรรจุในกระบอกไม้ไผ่กลวงและโยนเข้าไปในกองไฟ เมื่อส่วนผสมดินปืนภายในติดไฟและลุกไหม้ในกระบอก ทำให้เกิดก๊าชร้อนขึ้นขยายตัวดันกระบอกไม้ไผ่ระเบิดออกเป็นเสี่ยงและมีเสียงดัง นี่จึงเป็นที่มาของประทัด (fire cracker) ระยะแรกนั้นชาวจีนนำประทัดไปใช้ในงานเฉลิมฉลองต่าง ๆ เท่านั้น ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาสูตรดินปืนให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นจึงมีการนำไปใช้ในทางการทหาร โดยบรรจุดินปืนในกระบอกไม้ไผ่และผูกติดกับลูกธนูเรียกว่า ธนูเพลิง (Chinese fire arrow) และจุดยิงใส่ศัตรู แม้จะไม่มีการบันทึกถึงประสิทธิภาพการใช้งานแต่สิ่งนี้ก็พอจะเรียกได้ว่าเป็นจรวดรุ่นแรกได้เช่นกัน
ความรู้เรื่องดินปืนเริ่มเผยแพร่สู่ชาวตะวันตกในศตวรรษที่ 13 จากการที่มาร์โคโปโล (Marco Polo) ได้เดินทางมาประเทศจีนและนำดินปืนติดตัวกลับไปยังทวีปยุโรปด้วย (แต่ข้อมูลบางแหล่งระบุว่าชาวตะวันตกรู้จักการใช้ดินปืนจากการทำสงครามครูเสดซึ่งเป็นสงครามศาสนาระหว่างชาวคริสเตียนและชาวมุสลิม) นอกจากนี้มีบันทึกว่าโรเจอร์ เบคอน (Roger Bacon) ซึ่งเป็นนักปราชญ์ชาวอังกฤษได้ศึกษาเรื่องดินปืนไว้และพบว่าดินประสิวเป็นส่วนผสมที่สำคัญที่มีอิทธิพลต่อการระเบิดมากที่สุด หลังจากที่รู้จักดินปืนไม่นานนักชาวตะวันตกก็นำมาพัฒนาเป็นอาวุธนั้นคือจุดกำเนิดของอาวุธปืน ปืนใหญ่ และน่าจะเรียกว่าเป็นจุดกำเนิดของอาวุธปืน ปืนใหญ่ และน่าจะเรียกว่าเป็นจุดจบของชุดเกราะอัศวินด้วย เนื่องจากลูกกระสุนปืนสามารถเจาะทะลุชุดเกราะอัศวินได้อย่างง่ายดาย
ควบคุมการระเบิด
ย้อนกลับมาที่เรื่องดอกไม้ไฟ นอกจากชาวตะวันตกจะนำดินปืนไปพัฒนาเป็นอาวุธแล้ว ยังได้นำไปพัฒนาดอกไม้ไฟต่อยอดออกไปด้วย และปรากฏว่าชาวตะวันตกสามารถพัฒนาดอกไม้ไฟก้าวหน้าไปกว่าประเทศจีนอีกขั้นโดยเฉพาะชาวอิตาเลียนได้พัฒนาดอกไม้ไฟกลายเป็นงานศิลปะอย่างแท้จริงโดยผสมเกร็ดโลหะลงไปทำให้จุดแล้วได้ประกายแสงสีเงินและสีทองออกมา มีการคิดค้นวิธีควบคุมให้ดอกไม้ไฟระเบิดกระจายกลางท้องฟ้าเมื่อพุ่งถึงจุดสูงสุด มีการคิดวิธีบรรจุดินปืนชนิดพิเศษที่เผาไหม้ช้ากว่าปกติลงทางด้านบนของดอกไม้ไฟทำให้การเผาไหม้เกิดได้ทั้งด้านบนและด้านล่างพร้อมกัน และมีการพัฒนาดอกไม้ไฟรูปแบบใหม่ ๆ ออกมา
ความรู้เรื่องดินปืนและดอกไม้ไม่ได้แพร่กระจายไปทางฝั่งตะวันตกอย่างเดียว แต่ยังได้แพร่กระจายไปยังประเทศอื่น ๆ ในแถบเอเชีย เช่นญี่ปุ่น เกาหลีด้วยซึ่งประเทศต่าง ๆ ที่รับความรู้นี้ก็นำไปพัฒนาเป็นอาวุธและดอกไม้ของตนเองด้วยเช่นกัน ปัจจุบันญี่ปุ่นเป็นชาติหนึ่งที่มีเทคโนโลยีและความรู้ในการผลิตพลุและดอกไม้ไฟระดับแนวหน้าประเทศหนึ่งของโลก
0 ความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น