科普文章-灯(2)

二、初生的光明

用灯芯送油

原始的油脂灯有什么缺点呢?

缺点不少。其中最主要的一条是冒烟,一点着火就冒出又黑又浓的烟。

你看过电影《屈原》吗?你注意过那里面的灯吗?即使是在楚王豪华的宫殿里,也没有一盏明亮的灯!那一人多高的青铜立灯够阔气了,在上端还分成五枝,构成花瓣的形状,五个灯碗里都烧着油,然而灯光黯淡。在张仪向南后献上隋侯之珠时,两张邪恶的面孔背后,五枝立灯冒着一股股浓烟。后来屈原被关到东皇太庙里,那里的灯光更昏黯,黑烟也更浓烈了。

这样的油灯为什么会冒很多烟呢?

在斜射的阳光里仔细观察一下,马上能揭开烟的秘密。

烟是由许许多多固体微粒悬浮在空气里造成的。有的是一些极微细的小颗粒;有的稍大一些,颗粒后面拖着一条小尾巴;还有的个儿更大,尾巴也更长。就是这些小东西,和火焰同时产生,跟空气结伴而行,迅速飞散,到处舞动,干扰人们的视线,阻碍光线的传播,讨厌极啦!

事实上,燃烧生成的烟的成份是挺复杂的,不过主要是一些没有完全燃烧的炭粒和燃烧过后留下的灰烬。

碳是油脂的主要成份,正像氢和氧是水的成份一样。碳能燃烧,当点燃油腊的时候,其中的一部分碳同空气中的氧化合,生成二氧化碳,同时发出光和热/另一部分碳找不到氧结合,就游离出来变成炭粒,并随着油面上升的热空气流到处飞舞,成为烟的主要成分。

说到这里我们就明白,油脂灯冒烟原来是因为油脂燃烧时空气供应不足的缘故。

空气不有的是吗?怎么产生供不应求的现象呢?

地球上的空气确实有的是,这是众所周知的。我们在这里所说的供不应求,主要是指直接与油脂接触的那部分空气。在油脂一遇到火呼啦一下子燃烧起来以后,火焰会把空气从原来的地方挤走,于是在油脂燃烧的周围,就显得空气供应不足。

为了减少冒烟,应该想办法叫油脂不是一下子都点着,而是一点一点慢慢地燃烧。这个道理,我们现在看起来很清楚,但是在点着原始油脂灯时代的人们,却不明白其中的奥秘;他们只是在实践中朦胧地意识到,灯冒烟同油脂燃得太快有关系,于是尝试着釆用不少的办法来克服这个毛病。后来终于发明了灯芯。

开始,灯芯是用小木条或者草本植物的茎晾干以后做成的。南方有一种草叫灯芯草,茎是圆的,.挺细,茎里有白瓢的ng〕,干了以后疏松柔软,是做灯芯的好材料。还有一种龙须草,也能用来做灯芯。

草木灯芯出现以后,人们还用过麻制灯芯和丝制灯芯,但是后者既贵又不好用,终于被淘汰了。

讲到棉制灯芯,恐怕少说也已经有几千年的历史。起初,是用棉花搓成的细捻子做的;懂得纺线以后,又用好多根棉线搓在一起做成。这样的灯芯,一直使用到现代。

有了灯芯,油脂灯的点燃情况果然大见好转。油脂沿着灯芯一点一点地上升到火焰里,正像水沿着植物的根茎一点一点地上升到叶和花一样,这样,油脂里的碳就能比较充分地跟氧化合,结果是冒烟大大减少,节省很多油脂,点燃时间既久,灯的火焰也更稳定、明亮。

有的少年朋友可能会问:物体总是由上往下坠落,油脂怎么会沿着灯芯往上升呢?

你可以做一个简单的试验:用一根很细的管子插到水里,水会沿着细管子慢慢上升,升到一定高度,停住了,细管子里的水面高出管子外的水面V管子越细,升高越多,就像水被细管子向上吸引一样。这种现象叫做毛细管现象。

现在再来看看我们的灯芯。灯芯是非常疏松的,里面有许许多多的孔隙,这就等于存在着许许多多的毛细管。用火把灯芯点着,灯芯头上的油脂被烧掉了,灯碗里的油脂便会慢慢地源源不绝地往灯芯头上输送,恰如其分地维持着灯的燃烧发光。

燃料的演变

当古老的油脂灯拼命冒烟的时候,一些人在研究如何让油脂燃烧得慢一些好一些,另外一些人则在考虑寻找新的更好的燃料。

寻找新燃料的想法可能在人们的头脑中萦绕了好多年,但是只有当人们懂得了种植油料作物,并且学会榨油技术以后,这种愿望才能成为现实。

我国劳动人民早在四千多年以前就开始种植大豆,用豆油作照明燃料估计也不会离开这个时期太远。

我们的祖先是勇于探索的,眼睛不光盯在豆油上,随着油料作物品种的增多,他们不断地尝试着用别的植物油来点灯,比如菜子油、棉子油、茶油、蓖麻油、桐油等等。在我国明代学者宋应星所著的《天工开物》一书上记载着:将乌桕〔仲〕树籽去掉黑壳,取其白仁,榨出水油清亮无比,是当时上好的灯油。这种灯油曾沿着古代的丝绸之路,由阿拉伯的商人远销欧洲。在那里,人们把我国的灯油看得十分贵重。

用植物油点灯比用动物油点灯要亮一些,烟也要少一些。这些普普通通的植物油,出自农民的辛勤劳动,带着浓重的泥土气息,几千年如一日,默默地消耗着自己,竭尽全部的热力,供给人类以光明。

要使灯光更亮,最好是选择一种发热量更高的燃料油;石油就是这样一种燃料油。

你见过石油吗?一种黑色的粘乎乎的具有特殊臭际的油质液体。它与它的前辈”植物油和动物油不同,动物油从动物身上取得,植物油自植物的果实中榨取,而石油却是由古代的生物遗体变成9是我们从深深的地底下开采出来的。

我国是世界上发现石油最早的国家之一。大约离开现在三千多年以前,我国劳动人民就已经认识并利用石油了。

汉代(约公元前二世纪)酒泉地区的劳动人民9已经尝试着用石油来点灯6那里的石油漂浮在延寿县南山泉的水面上,当地的老百姓称为“石漆”,用草筐子把有漆从水里捞出来,试着点灯,结果比动物油、植物油更亮,只是烟很滚,很黑。

南北朝和隋唐时代,新疆库车地区也发现了石油。

到了明代,我国劳动人民在长期的生产斗争中摸索出了一套提炼灯油的技术,他们把石油装在皮革里,煎制成灯油以后再点灯,这种用来点灯的灯油价廉物美;深受群众的欢迎。

随着照明燃料的演变,盛油的灯碗——油池也发生了相应的变化。

在古代很长一段时间里,油池的形状几乎始终保持着原始状态,像一只浅而小的杯碟(盏),或者像一只浅碗。灯盏和灯碗起初是石制的,后来逐漸变成陶的、瓷的、铜的、铁的。材质多变而形状不变,怪不得油灯的数量都用“盏”或“碗”等单位来表示。

少年朋友可能看过古典小说《水浒传》,那里就有好几处关于灯的记载。其中第三十三回描写清风寨元宵灯节的情景时写道:“且说这清风寨镇上居民,商量放灯一事,准备庆赏元宵。科敛钱物,去土迆大王庙前扎缚起一座小鳌山,上面结彩悬花,张挂五六百碗花灯;土地大王庙内,逞赛诸般社火。”

当然,油池同一般的碗盏相比,也还有自己的特点。比方说,为了安放点着的灯芯,油洁的边上某个地方总是要向外坦凸一些,做成像嘴子的模样;嘴子如果不止一个,就可以在油池周围的几个地方同时点灯。

使用石油(灯油)点灯以后,再靠一只简单的灯碗加上一根普通的灯芯就不够了。一来是灯油很容易化成气体烧起来,容易出危险;二来还因为灯油的滲透力很强,灯芯使劲把大量的灯油吸到顶上,叫露出的那部分猛烈地燃烧,发出大量的浓烟,消耗很多的灯油。

怎么办呢?

有一个办法是把灯油灌进容器里,用盖盖好,然后通过一根细管把灯芯引出来。灯点着后,火不跟油池里的灯油直接接触,灯油要向上经过相当一段路程才能达到灯芯头上,而灯芯头又只是露出细管一点点。这样一来,不仅灯油的消耗量大为减少,而且燃料燃烧完全,灯光也更明亮了。

没有油池的灯

油池是油灯的重要组成部分。没有油池,也就是没有灯碗或灯盏,油放到哪儿去呢?

可是,我们的祖先却偏偏要在这方面进行大胆的革新,干脆革掉了油池。

要知道,液态的油脂是一定要容器盛放的,而固态的油脂却不一定需要。把灯芯同固态的油脂相结合,就产生了一种新的照明工具——蜡烛。

最初,大概是由于动物油脂经常凝固在油池里吧,有人就想:这油脂已经凝固不动了,还装在油池里干什么呢?干脆拿出来不行吗?

人们尝试着钯凝固了的油脂从油池里挖出来,结果一坨油脂裹着

一根灯芯——这就是最早的蜡烛。

从此以后,人们就开始有意识地制造这种照明工具了。因为跟油灯相比,蜡烛在携带和使用上要方便得多。

古代人们在一根横起来的木棍上悬挂几十根烛芯,然后把它们一起浸到盛着熔化油脂的大锅里。当这些烛芯充分地吸收了油脂以后,马上把烛芯提起;油脂冷却凝固,就在烛芯外面包上一层。再浸一次,再冷却,再包上一层。每浸一次加厚一点。这样反复操作多次,直到烛芯周围凝固的油脂达到足够的厚度,蜡烛便做成了。

后来又发明了更方便的浇注法。.也就是先将烛芯放在蜡烛形状的模子里,然后把熔化了的油脂浇注进去,冷凝后倒出来,就成了一支蜡烛。模子的材质各种各样,有铁的,有锡的,有竹子的,甚至还有纸的。浇注法制成的蜡烛,不仅大小一定,而且表面光滑均匀,比浸制烛美观得多。

在《天工开物》一书里,还记载着当时手工制烛的情景。办法是用竹筒作模子,先把竹筒破成两半,放在水中煮涨,为的是不让油液粘挂在筒壁上,然后取出将两半对好,用小篾箍勒紧,再用鹰嘴铁勺舀油灌进竹筒,并把烛芯插好,等油冷凝以后,把箍打开,蜡烛就做成了。

蜡烛在我国有悠久的历史。陕西咸阳塔儿坡出土的秦代铜器中,有一对铜烛台,做成一条雁腿的形态,雁足_在桃形灯座上,雁腿股部托住环形灯盘,灯盘上面三个灯柱,可以同时点燃三支蜡烛。这就告诉我们,早在距今二千二百多年以前,蜡烛便已经进入我国人民的生活中。

当然,话还得说回来,古代的蜡烛很贵一般贫苦百姓买不起,只是在官僚、地主、豪绅的家中才能使用。

不仅汉族,我国少数民族也使用蜡烛。在河北宣化出土的辽墓壁画中,有一个宴饮的场面,画着一支大蜡烛,插在雁足灯台上,灯台放在地面,火焰却达到了侍者的腰部。这就是说,这支蜡烛竟有一尺半到二尺长!

虽然蜡烛便于携带,但是经不起风吹。为了用于室外照明,应该给它加上一个挡风的设备。

办法很简单,在灯座外面套上一个用细竹丝做骨架的半透明的油纸框,这样就得到了一种我国特有的照明工具——灯笼。有了灯笼,人们在夜间走路就方便多了。

你看见过大灯笼吗?有一本古书叫做《东京梦华录》,那里描述了宋朝时候元宵之夜皇宫里的情景:皇帝坐在宣德楼的正中,楼上垂挂绲着黄边儿的帘子,两边朵楼上各挂一个大灯笼。灯笼的直径有一丈多,里边点着巨大的蜜烛,蜜烛像房屋的橡子那么粗大。唐宋时期蜜烛是很贵的,而皇家却点起了如此巨大的“椽烛”,这可真是值得我们深思啊!

这还不算,《宋史仪卫制》这本书还告诉我们:宋朝皇帝外出,光是打灯笼的亲事官就有八十人。即使是大白天出门,这八十人也得带着,以显示皇帝的威风。

各种各样的蜡烛

早期的蜡烛都是用动物油脂做的,猪、马、牛、羊等家畜的脂肪都可以用来制烛。

除了一般的动物油脂以外,人们开动脑筋,大胆试验,还找到了另外一些制烛原料。

在欧洲,打鱼人对鲸的脑袋作了一番研究,发现从鲸的脑膜中取出一种油状的脂肪物可以制烛。这种鲸油烛的质量很好,点起来很亮。

在我国,养蜂者看中了蜜蜂的住宅。他们把蜂房捣碎,放在水中煮,蜂巢逐渐溶化,浮在水面像油一样。把这种油取出来,冷凝后就是蜜蜡;因为颜色发黄,所以叫做黄蜡,制成的蜡烛叫蜜烛。一般的油脂烛太粘腻,太爱熔化,蜜烛在这方面比

它的同伴强得多。但是,蜂房毕竟太少,制烛成本太高,蜜烛在当时是很名贵的。古书《西京杂记》中记载:“南越王献高帝石蜜五斛,蜜烛二百枚。”你看,蜜烛可以成为藩王上贡的珍品,可见它的身份是何等的高贵

了。

唐宋时期,蜜烛盛行一时。到了元代,我国劳动人民又找到了另一种制烛的原料——白蜡。

四川、贵州、浙江等省生长一种常绿灌木水蜡树,树上寄生着水蜡虫。这种小介壳虫真有意思,会分泌一种白色的蜡,这蜡就可以用来制烛。

当地农民精心饲养水蜡虫,大约过了一百天,分泌的蜡粘附在树枝上,很厚,取下放到水里,等蜡溶解浮到水面上,撇出来,就是我们所需要的白蜡。

蜜蜡烛也好,白蜡烛也好,原料都来自昆虫。怪不得蜡烛这两个字都有“虫”旁,原来是为了纪念小昆虫的贡献啊!

动物油脂之外,我国南方人民因地制宜,还向植物油的领域进军。

他们有的用蓖麻子油,有的用樟树子油或冬青子油制烛,但是更多的是用乌桕树子的皮膜榨出来的油制烛,叫做皮油烛。

皮油烛的质量最好,而且很结实。“任置风尘中,再经寒暑,不敝坏也”。意思就是说,任你放在风吹灰积的地方,经过一年,它也是不会坏的。

当然,用动物油脂制烛仍然很普遍,而且在各种动物油里,以牛油制烛的质量为最好。如果说,在南方的蜡烛王国里曾经有过多次的“改朝换代”,那么在北方,几千年来下层社会的烛坛却始终被牛油烛统治着。

人们也没有忘掉石油。石油可以炼出灯油点灯,是不是也有什么成份可以用来制烛呢?

往往有这样的情况:石油从地下渗流到地面,时间一久,比较轻的成份气化挥发掉了,剩下半固体状态的粘乎乎的灰黄色或暗黑色的物质叫地蜡。在古老的石油产地延安一带,我国劳动人民很早就用地蜡制成矿烛了。

唐代把地蜡叫做石脂,并有关于石脂“燃之极明”的记载。

宋朝陆游在《老学庵笔记》中介绍说:延安产的一种烛,像石头一样坚硬,点燃起来特别明亮,但是烟很浓,也有蜡泪长流。

元代出现了具有相当规模的以石脂为原料的灌烛工场。用石脂制成的蜡烛,明亮耐久,一支可顶其他蜡烛三支使用。

制造蜡烛的原料多种多样,反映了人类向生产的深度和广度不断进军。

也有的蜡烛不用人工制造,而是天然生长出来的。

你知道住在拉丁美洲沿海的一些印第安人,点什么样的蜡烛吗?他们把从海里捕到的一种鱼晒干,这种鱼脂肪很多,在鱼嘴里插上灯芯点燃,就可以用来照明。所以,当地人把这种鱼叫“蜡烛鱼5‘。

在巴拿马,人们点另一种奇异的“蜡烛”,那是一种树上结的长条形的果实,含有丰富的油脂,当地人把它晾干,放在烛台上用火点燃,也可以用来照明。这种树被叫做“蜡烛树”。

在我国陕北,当年开垦南泥湾的英雄模范——三五九旅的战士们,曾经点过“麻子烛”他们用细树枝或竹签子把蓖麻子串成串儿,点着的时候,蓖麻子散发着特有的气味,“吱吱”地冒着油开始燃烧,发出的光虽然不十分明亮,但是战士们却总是高兴地说:“看,华灯初上,多美啊!”

这些天然生长的“蜡烛”,虽然用不着人去制造,但却需要人去发现。在浩繁的动、植物世界里,发现这几种特殊的“蜡烛”,也是需要付出很多劳动的啊!

形形色色的灯

我们已经知道,油灯的构造主要是三部分:灯芯、油池和油。有了这三部分,灯就可以点燃了。

劳动人民有着灵巧的双手,以这三部分为基础,他们制出了许许多多各不相同但又都十分精巧华丽的灯。

我国西汉时期中山靖王刘胜家里有一盏灯叫“长信宫灯”,现在保存在中国历史博物馆里。灯是由铜制成的,高四十六厘米,通体鎏金。一个跪着的宫女双手捧着灯,宫女的左手握着灯盘的柄,右臂其实就是烟道,烟进入体内,可由头部放出。灯又能转动开合,用来调整灯光。这是一盏极精巧的灯,也是在我国能找到的第一盏装有烟道的灯。它出自距今两千多年以前的劳动人民之手,该是多么令人钦佩啊!难怪中外许多参观者总是围在这件展品的周围,久久不肯离去哩!

刘胜家里的灯,保存到现在的,还有几盏也很精致。比如,有一盏朱雀灯的构思就很奇特:一只张开双翼跃跃欲飞的朱雀,站在带柄的圆灯座上,口里衔着一只环形灯碗,背上骑着一个小人儿。还有一盏铜人灯,由一个娃娃举起右臂,把灯碗托在手里。娃娃单腿跪着,仰脸看着碗底,整个造型刚劲浑厚,娃娃的面部表情也很传神。

到了东汉,枝形灯多起来了。中国历史博物馆里,现在还保存着一盖十三枝铜灯。灯的底部是圆形的灯座,灯座中心竖着圆柱形的灯柱,这灯柱就好比树干;灯柱向四面分出枝叉,好比树干上长着树枝,所以叫做“枝形灯”。这盏枝形灯的灯柱分七层,排列着带有弯曲的枝形柄的灯碗,每层二枝,总共十三枝。这灯一点起来,十三个灯碗同时放光,一盏灯就顶十三盏!东汉晚期的灯,我们现在还能见到的,大多是陶瓷做的。灯仍然保持“枝形”,但灯上的装饰品更多,做得也更精致华美了。有一盏十三枝陶灯,除了必需的灯碗、灯柱、灯座等构造以外,在高八十五厘米的陶灯上,装饰着各种各样的人、禽、花、鸟、虫、兽等竟达八十种之多!还有一盏十四枝陶灯,装饰得更为精美:全灯高一米多,灯盘上分层堆塑出开屏的孔雀、奔逐的野兽、驰骋的骑士、乘车出游的贵族等等。

古代的外国人又点什么样的灯呢?

你听说过罗马的古城赫库兰尼姆和庞培,在公元七十九年,当维苏威火山爆发的时候,被火山的喷出物所覆盖的事情吗?过了一千六百爹年,这两座古城被发掘出来:挖开三十多米厚的泥土和火山灰,发现了赫库兰尼姆城;挖开四米厚的同样的物质,发现了庞培城。古城保留着原来的样子,城里有房屋、广场、街道和圆形剧场。在房屋内的日用器具里,也发现了灯。

这些古代的罗马灯是陶制的,外面用青铜装饰着(我国古代的灯也离不开青铜和陶)。灯的样子很像茶壶,壶肚子就是油池,壶嘴里穿出灯芯,壶把就是灯柄。灯里灌的是植物油。看来,古代的外国人和中国人一样,必须不时地“挑灯”或“拨灯”,将灯芯弄出来,以便让灯继续照亮。

欧洲中世纪的城堡里,能找到和几百年前几乎一样的茶壶灯。这是一般老百姓用的灯。至于阔人们,大多喜欢用枝形挂灯,那是一种具有很多灯芯的大灯,用链条挂在天花板上,每裉灯芯下面挂一个小碗,用来承接从灯芯上滴下来的油。

看到这里,你也许会想,“枝形灯”不是我国东汉时期的灯吗?怎么跑到欧洲去了呢?你大概还不知道,茶壶灯虽是欧洲人普遍使用的,但在我国唐代,人们也用过茶壶灯。一九五七年,我国新疆巴楚地区挖出了一座唐代的坟墓,在随葬物品中,有一盏铜灯,它比欧洲的茶壶灯多一个壶嘴,可以同时点两根灯芯,壶底还有三个小足。我们就叫它双嘴茶壶灯吧。

在新疆发现这样的灯是不难解释的,因为新疆是古代丝绸之路的必经之地。自从公元前二世纪张骞出使西域以后的一千多年间,我国和帕米尔高原以西各国的友好往来、贸易经商十分频繁,人们从甘肃敦煌出发,经过新疆,分南北两路到达欧洲的罗马(当时称为大秦)。所以,罗马的灯传入我国不足为奇。同样,我们也可以认为,双嘴茶壶灯的茶壶形状来源于罗马,它的双嘴继承了东汉的枝形灯,它的三足吸收了鼎的特点,它是罗马灯和我国灯的“混血儿”。

在文化艺术、科学技术方面,除了“不谋而合”以外,各国人民、各族人民之间的交流,是早在古代就默默地进行着的。


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