在一个温暖的夏夜，你躺在草地上的毯子上，凝望着天空。约翰·菲利普·索萨(John Philip Sousa)在《华盛顿邮报》(The Washington Post)上的爱国进行曲响遍天空。头顶上，红色、白色和蓝色的灯光炫目发光，迸发出喷泉、花朵和旗帜的形状。这是独立日——自1776年美利坚合众国成立以来，这一天就成为了烟花的代名词。当时，未来的总统约翰·亚当斯写信给他的妻子阿比盖尔，建议“用……灯饰”[来源:APA的历史］．当然，在现代我们知道这些“照明”是烟花。
但是，烟花的发明——被认为是在大约1000年前的中国或印度发明的——伴随着火药的发现，这些年来发生了多么大的变化啊!人们意识到，把火药塞进卷起来的纸或竹筒里，然后点燃它，就会产生一声巨响，人们认为这是为了吓唬人邪恶的灵魂走了。事实上，“砰”的一声是一开始烟火的全部，就像我们现代的鞭炮一样，用来驱赶出生、死亡、婚礼和新年庆典等活动中的恶灵。APA的历史］．
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13世纪末，意大利探险家马可波罗将火药从中国带到意大利后，意大利烟火师随着空中炮弹的发展，学会了向天空发射鞭炮，这种炮弹利用火药将炮弹发射到空中，然后使其爆炸。意大利人也是第一个在贝壳上添加金属碎片来制造金银火花的人，在18世纪，意大利烟火技师添加金属盐来制造其他颜色[来源:APA的历史］．
那些响亮、吓人的刘海早已演变成辉煌的头顶展示，其形状和颜色每一年都变得更加精致，这要感谢无数人——化学家、艺术家、烧东西的人，通常是整个家庭——他们把自己的职业(有时是他们的生命)奉献给了更好、更明亮的表演，以更大的价格提供更大的刘海和更美的表演。
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“瓶星”——用某种方式来说。让我们来看看他们是怎么做到的。
首先，我们具体谈论的是所谓的“展示烟花”，而不是人们每天在当地的烟花摊前购买的消费品7月4日(当然，只要这样做合法的话)。
燃放烟花是在世界各地大大小小的城市和城镇主办的专业烟花表演中使用的，通常发生在新年前夕．在这些展览上，你可能会看到牡丹花，喷泉般的色彩迸发创造出最常见的形状;织锦，用许多拖尾的星星做成雨伞的形状;甚至还有心形、笑脸和旗帜。APA术语表］．
专业人士用一种令人惊讶的简单方法创建这些形状——尽管这并不一定意味着这是一个容易的过程。所以，孩子们，不要在家里这么做，因为如果不妥善处理，烟花可能会导致严重的伤害甚至死亡。
为了制作制作烟花表演的空中炮弹，小管子里塞满了爆炸性的化学物质，以产生所需的灯光、颜色和声音。火药构成了空中弹壳内的主要材料，还有被称为星状炸药的小碎片、爆炸装药(想象一下类似爆竹的东西)和引信。当引信被点燃时，它点燃了爆炸装药，爆炸，导致整个炮弹爆炸，照亮了天空。
空中炮弹会爆炸成两部分。首先，炮弹必须发射到空中，这样灯光就会在旁观者的头顶上爆炸，而不是在地面上。这类似于火箭被发射到空中。你需要在地面爆炸，让它飞起来。为了实现飞行，一根叫做迫击炮的管子被放置在地面上或部分埋在沙子中。在迫击炮内放置带有引信的火药。炮弹被放在火药上面。当引信被点燃时，火药爆炸，产生足够的热量和气体推动炮弹飞向天空[来源:SciBytes］．
在短短几秒钟内，炮弹高度足以点燃炮弹内的延时引信，导致爆炸装药爆炸。这引发了火药，导致整个外壳爆炸，把星星送到四面八方，创造出我们喜欢的形状和灯光的烟花[来源:SciBytes］．
虽然空中外壳的所有部分都是产生我们所熟知的美妙烟花表演的必要条件，但让着迷的观众发出“哦”和“啊”的是这些星星。恒星的化学组成——氧化剂、燃料、着色剂和粘合剂——以及恒星在气壳中的位置，创造了特定的形状和颜色。烟火技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，钡化合物和氯制造绿色。蓝色是最难创造的颜色，它是由铜化合物和氯组成的星星，当烟花在天空中绽放时，星星又会形成特定的形状。De Antonis］．
为了创建形状，星星被安排在一张纸板上，在想要的配置。如果星星被放在笑脸例如，纸板上的图案，它们会在天空中爆炸成一个笑脸。事实上，你可能会在天空中同时看到几个笑脸。对于造型烟花，烟火技师通常会在同一时刻燃放几支烟花，以确保从各个角度都能看到造型。把纸板沿着视线排列的观众可能只能看到一束光或星星，而不是想要的形状。如果有几个同时爆炸，其中一个在爆炸的那一刻应该是正确的方向，这样人群就可以看到形状[来源:Wolchover］．
据美国烟火协会执行主任朱莉·赫克曼说，第一批造型烟花是在20世纪90年代初在华盛顿特区使用的，以欢迎沙漠风暴部队归来。最初的形状是紫色的心形和黄色的蝴蝶结。Wolchover］．
形状也被创造为所谓的固定套路。这些是停留在地面上的烟花，形成一幅像美国国旗的图画。布景是由不同颜色的长矛制成的——长4到5英寸(10到12厘米)的管子——里面充满了化学物质，可以产生不同的颜色，燃烧时间约为一分钟。长矛被安装在框架或板上，并被点燃成你能想到的任何形状——从旗帜到文字。固定套路的制作成本高，制作耗时长，所以它们不像空中烟火那么常见。烟花联盟］．
所以，下次当你躺着欣赏天空中的灯光表演时，想想制作烟花所必需的工作、想象力和创造力。谁知道呢?也许下个7月4日，你会看到一场有趣的、跨越夜空的爱国游行——也许还会伴随着《星条旗永远》或《1812序曲》的激动人心的演奏。
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最初发布:2015年6月22日
