过年啦！你知道为什么烟花能以特定的形状爆炸吗？

过年了！家家户户都团圆在一起，当烟花飞上天的那一刻，年味儿也达到了高潮，但你知道为什么这些烟花能以特定的形状爆炸吗？

随着火药的发现，烟火的发明——据认为发生在大约1000年前的中国或印度——一直伴随着我们，给我们带来过年的氛围。

第一次燃放烟花时，人们意识到把火药塞进卷起来的纸或竹管里，然后点燃它就会产生巨大的爆炸声，人们认为这样会可以将恶灵吓走。

13世纪后期，意大利探险家马可波罗将火药从中国带到了意大利，随着空中礼花弹的发展，意大利烟火师学会了向空中燃放鞭炮。空中礼花弹既可以向空中发射鞭炮，也可以使其爆炸。意大利人也是第一个在弹药中加入金属碎片来制造金银火花的人，在18世纪，意大利烟火师还加入金属盐来制造其他颜色。

那些响亮，带来精神恐慌的火药们早已演变成精美的空中表演，每一年都能绽放出更多精致的形状和颜色，这要归功于无数的人——化学家、艺术家、纵火犯等——他们投入了他们的精力和职业生涯（有时是他们的生活），以求能发展一个更好，更明亮的表演。

为了创造这些精心编排的烟花表演，而不是人们在自家后院燃放的巨响和火花，化学家和烟火专业人士用某种称之为“瓶中之星”的方式。

让我们看看他们是如何做到的。

首先，我们特别讨论的是所谓的“燃放烟花”。

烟花汇演是由世界各地大大小小的城镇主办的专业烟花汇演，通常在除夕举行。在这些展览中，你可能会看到牡丹花，一种喷泉般的颜色爆发，创造出最常见的形状；锦缎，形成伞状，有很多尾随的星星；甚至是心形、笑脸和旗帜。

专业人士以一种令人惊讶的简单方式创建这些形状——尽管这并不一定意味着这是一个简单的过程。所以，不要在家里尝试，孩子们，因为如果处理不得当，烟花会造成严重的伤害或死亡。

为了制作烟花表演用的空中礼花弹，这些小管子里装满了爆炸性的化学物质，用来制造所需的灯光、色彩和声音。在一个空壳内，火药和称为星星的较小的炸药、爆炸电荷（想想类似爆竹的东西）以及引信一起构成了其中的大部分物质。当引信被点燃时，它点燃爆炸的电荷，爆炸，导致整个外壳爆炸，照亮天空。

空中礼花弹爆炸分为两部分。首先，炮弹必须射向空中，使烟花在旁观者头顶上方爆炸，而不是在地面爆炸。这类似于火箭被发射到空中。你需要地面上的爆炸才能让它飞起来。为了实现飞行，一种叫做迫击炮的管子被放置在地面上或部分埋在沙子里。带有引信的火药被放置在灰浆中。烟花被放置在火药上。当引信被点燃时，火药爆炸，产生足够的热量和气体将炮弹推进天空。

在短短几秒钟内，外壳的高度足以使外壳内的延时引信点燃，导致爆炸电荷爆炸。这就使得火药导致整个外壳爆炸，把星星送到各个方向，形成我们喜欢的形状和烟花的光芒。

虽然空中礼花弹的所有部分对于我们所知道的精彩烟花表演的制作都是必不可少的，但让观众着迷的是看到星星后发出的“哇”和“啊”声。星星的化学组成——氧化剂、燃料、着色剂和粘合剂——以及星星在气壳中的位置，创造出特定的形状和颜色。烟火师使用精心挑选的化学物质——碳酸锶制造红色，钙盐和氯化钙制造橙色，盐制造黄色，钡化合物，氯制造绿色。蓝色——最难创造的颜色——是由铜化合物和氯组成的恒星，当烟花在天空中绽放时，它们又会形成特定的形状。

为了创建这些形状，星星被安排在一张纸板上，按照所需的形状排列。例如，如果把星星放在纸板上的笑脸图案中，它们就会在天空中爆炸成笑脸。事实上，你可以同时在天空中看到好几个笑脸。对于形状各异的烟花，烟花师通常会同时燃放好几个烟花，以确保从各个角度都能看到烟花的形状。拿着纸板沿视线排列的观众可能只看到一束光或星星，而不是他们想要的形状。如果有几个同时爆炸，其中一个应该在爆炸的时候正确定位，这样人群就能看到形状。

由土豆同学编译自HowStuffWorks，转载需授权。