本
文
摘
要
当你坐在篝火旁，你会感受到它的热度，闻到木头冒烟的味道，还能听到它劈啪作响，当你离它越近的时候，它的温度可能会将你烫伤，当你目不转睛地盯着它看的时候，它会闪烁摇曳，不断变换身姿。那么对于你来说，你眼前看到的火焰是固体呢？是液体呢？还是气体呢？
当火焰与空气混合之后，它们变得更像是一种气体。从科学的角度来说，火不同于气体，因为气体能以一种恒定的状态存在，而火最终总会熄灭。有一种错误认识，认为火是一种等离子体，它是由原子被剥夺电子后产生的第四种物质形态。然而等离子体的形态确实与一般物质的形态不同，它们不是以一种稳定的状态存在于地球上，它们只会在被加热到上千或上万度时才能产生，相比之下，类似木柴和纸张之类的燃料在几百度条件下就可以燃烧的温度而言，则是要远低于通常认为的等离子体存在的临界温度。
如果火不是固体、液体、气体，也不是等离子体，那它到底是什么呢？事实上，火都称不上是一种物质。相反，它是我们对一种名为燃烧的化学反应所产生的感官体验。某种程度上，火就像叶子在秋天的颜色变化、果实成熟时散发的气息，或是萤火虫发出的亮光。这些都是感官上的提示，表明一种化学反应正在发生。
火的不同之处在于它同时调动人体的多项感官，创造出一种我们希望从实体中获得的生动的体验。燃烧能创造这样的感官体验，只需要燃料、温度、氧气。当篝火中的木材被加热到燃点，其内部的细胞壁分解开来，向空气中释放糖类和其他分子。这些分子随后与空气中的氧气反应，生成二氧化碳和水。同时，被困在木材中的水分蒸发、扩散、撑破周围的木质，最终伴随着噼啪声得以逃脱。随着火焰温度升高，燃烧所产生的二氧化碳和水开始扩散。
重力导致了这种扩散和上升，形成了特有的锥形火焰。如果没有重力，分子就不会因密度不同而分离，火焰也会是全然不同的形状。我们能观察到这些，是因为燃烧也会产生光。分子被加热时会发光，而光的颜色取决于分子的温度。温度最高的火焰是白色或蓝色的。火中分子的种类也会影响火焰颜色。例如，木料中未发生反应的碳原子会生成小簇煤烟，从火焰中蹿升，发出我们在篝火中常看到的橙黄色光芒。而像铜、氯化钙、氯化钾一类的化学物质，能把它们特有的颜色混合进去。
除了多彩的火焰，火还会在燃烧中持续产生热量。这种热量能将燃料温度保持在燃点以上,从而维持火焰不灭。然而，即使是温度最高的烈火，最终也会耗尽燃料或者氧气。接着，这些摇曳的火焰发出最后的咝咝声，消失在一缕轻烟中，仿佛它们从没来过一样。
