Cứ mỗi năm vào ngày Lễ Độc Lập, mùng 4 Tháng Bảy, của Hoa Kỳ thì hầu như khắp các thành phố ở Mỹ đều có bắn pháo bông (còn gọi là pháo hoa). Mọi người kéo đến một công viên, bờ hồ, bờ biển hay một chỗ tụ họp công cộng để thưởng thức một màn bắn pháo bông ngoạn mục.
Pháo bông bây giờ được dùng trên khắp thế giới trong những lễ hội lớn như ngày lễ độc lập hay ngày đầu năm. Kể từ khi tình cờ khám phá ra hơn một ngàn năm trước cho đến nay công nghệ pháo bông đã tiến một bước dài. Pháo bông bây giờ có đủ mọi màu sắc và hình dáng. Trong bài này tôi xin nói về lịch sử thuốc súng và pháo cũng như cách hoạt động của pháo bông.
Lịch sử pháo, thuốc súng và pháo bông
Thuốc súng, pháo và pháo bông có liên hệ mật thiết với nhau vì chất căn bản của pháo hay pháo bông là thuốc súng.
Thật sự là không rõ thời điểm nào pháo được sáng chế ra. Có nguồn cho là pháo được sáng chế ra khoảng 2000 năm trước bên Trung Quốc. Một câu chuyện khá phổ thông trong đại chúng nói là pháo bông được tìm thấy một cách tình cờ khi một đầu bếp người Trung Hoa trộn lẫn than, lưu huỳnh và diêm tiêu (saltpeter). Hỗn hợp này cháy bùng và trong một không gian nhỏ hẹp sẽ bùng nổ.
Một giả thuyết khác thì cho rằng pháo được khám phá ra bởi ông đạo sĩ Li Tian (Lý Thiên?) khoảng 1 ngàn năm trước ở tỉnh Hồ Nam. Hiện nay tại tỉnh Hồ Nam có đặt miếu thờ ông Lý Thiên và mỗi năm đều có lễ tưởng niệm và dĩ nhiên là có đốt pháo bông.
Dầu sao chăng nữa việc khám phá ra thuốc súng chắc chắn là một sự tình cờ vì lúc đó chưa có một hệ thống nghiên cứu khoa học nào hết. Người ta cho rằng các ông đạo sĩ khi đi tìm thuốc trường sinh bất tử đã trộn thử nhiều chất khác nhau và tình cờ tìm được một hỗn hợp là chất nổ. Sự trớ trêu ở đây là đi tìm thuốc trường sinh bất tử, thuốc thì không thấy đâu mà tìm ra một thứ giết người trong chớp mắt.
Trái với những điều nói rằng người Trung Hoa đã tìm ra thuốc súng nhưng chỉ dùng để làm pháo và pháo bông, thuốc súng đã được người Trung Hoa cho vào ống tre và gắn vào cây thương, gọi là thương lửa để dùng trong chiến tranh chống quân Mông Cổ thời nhà Tống. Sau đó quân Mông Cổ bắt chước người Trung Hoa cũng dùng thuốc súng và chế tạo ra thương lửa. Thuốc súng đã theo chân quân Mông Cổ qua Trung Đông và Âu Châu.
Vào đầu thế kỷ thứ 14 người Ả Rập cũng dùng ống tre nhưng củng cố thêm bằng kim loại. Họ dùng thuốc súng để bắn tên. Sau đó thì thuốc súng lan qua Âu Châu. Người Âu Châu nhanh chóng trở thành chuyên viên về thuốc súng và súng đại bác. Trước đó người Trung Hoa cũng đã làm súng đại bác nhưng vì kỹ thuật luyện kim không bằng Châu Âu nên về sau thua Âu Châu trong vấn đề chế súng đạn.
Dân chúng ở các nước như Trung Quốc hay Việt Nam tin là pháo nổ to sẽ xua đuổi ma quỷ nên hồi xưa, trong dịp Tết các nhà đều đốt pháo. Bây giờ thì pháo đã bị cấm.
Pháo bông hoạt động ra sao
-Thành phần của một pháo bông
Pháo bông mà chúng ta xem trong những lễ hội là pháo được bắn lên trời, gọi là pháo thăng thiên. Phần chính của pháo bông thường là một vỏ hình ống dài hay hình cầu trong có chứa chất nổ và những hạt nhỏ các hợp chất hóa học, gọi là hạt cháy. Những màu sắc mà chúng ta thấy là do những hạt cháy tỏa ra. Phần chính đó còn có một ngòi cháy chậm.
Ngay bên dưới vỏ đó là một ống dài nhỏ trong chứa chất nổ khi cháy sinh ra một lực đẩy gọi là chất liệu đẩy (lift charge). Sau đây là hình minh họa cách hoạt động của một pháo bông.
Tất cả phần chính trên được để vào một ống gọi là ống phóng.
-Diễn tiến việc bắn pháo bông
Hồi xưa người ta phải đốt từng cây pháo bông một. Nhưng bây giờ tất cả đều được kiểm soát và thực hành qua một hệ thống máy điện tử. Các pháo bông đều được đốt từ một bảng điều khiển. Hay hơn nữa, bây giờ người ta có thể phối hợp nhạc cho thích ứng với mỗi một pháo bông.
Khi muốn bắn một pháo bông thì chuyên viên pháo bông dùng bảng điều khiển để gây ra một tia lửa làm cháy chất liệu đẩy. Chất liệu này khi cháy sẽ sinh ra một lực đẩy phần vỏ của pháo bông trong ống phóng lên cao đồng thời cũng làm cháy ngòi cháy chậm.
Trong khi phần chính được đẩy lên trên không thì ngòi cháy chậm vẫn tiếp tục cháy. Sau một thời gian đã định sẵn thì ngòi cháy chậm làm cháy chất nổ bên trong vỏ bọc. Chất nổ này cháy và biến thành hơi nóng. Hơi nóng này tỏa ra rất nhanh và làm các hạt cháy bị tung ra trong không gian. Tiếng nổ khi bạn xem pháo bông là khi hơi nóng tỏa ra rất nhanh. Nhanh hơn tiếng động nên gây ra một tiếng nổ vượt bức tường âm thanh.
-Màu sắc của pháo bông
Khi chất nổ nổ thì nó sinh ra một nhiệt độ rất cao. Những bột kim loại trong mấy hạt nhỏ hấp thu năng lượng từ sức nóng đó, sẽ bị cháy và phát sinh ra ánh sáng màu. Tùy theo chất bột kim loại mà pháo bông có nhiều màu sắc khác nhau.
- Màu đỏ – sinh ra bởi chất muối stronthi (strontium) và muối lithi (lithium)
- Màu vàng – sinh ra bởi muối natri (sodium)
- Màu xanh lá cây – sinh ra bởi các hợp chất bari (barium)
- Màu xanh – sinh ra bởi các hợp chất đồng
- Màu tím – muốn có màu tím người ta trộn lẫn stronti (màu đỏ) và đồng (màu xanh).
-Hình dáng của pháo bông
Tùy theo sự sắp xếp các hạt cháy mà pháo bông có những hình dáng khác nhau. Thí dụ, nếu những hạt cháy được sắp đều nhau theo chu vi một vòng tròn và chất nổ đặt ở trong thì khi pháo bông nổ bạn sẽ thấy những tia màu tung ra đều đặn thành một vòng tròn.
Để có được những pháo bông hình dáng đặc biệt các nhà chế tạo pháo bông đã làm pháo bông có nhiều giai đoạn nổ khác nhau. Loại này có nhiều phần chứa trong những vỏ nhỏ đựng trong một vỏ lớn. Mỗi phần nhỏ lại có một ngòi nổ chậm riêng. Thời gian đốt cháy ngòi nổ phải được tính toán thật kỹ sao cho hình ảnh được hình thành theo ý muốn.
Pháo bông trong tương lai
Một cựu giám đốc của Hội Pháo Bông Hoa Kỳ (American Pyrotechnics Association), Tiến Sĩ John Conkling, trong một cuộc phỏng vấn với PBS (một cơ quan truyền thông Hoa Kỳ), đã phát biểu là công nghệ pháo bông sẽ còn phát triển nhiều nữa. Thí dụ như là phối hợp âm nhạc với pháo bông tốt hơn.
Một thí dụ nữa là có thể dùng pháo bông để viết tất cả các chữ cái lên trên trời. Một khi đã viết được các chữ cái thì trên nguyên tắc pháo bông có thể viết cả một câu trên nền trời.
Một phát triển trong tương lai của công nghệ pháo bông là đốt pháo bông trong nhà. Để làm được điều này pháo bông phải không có khói và không được nóng quá như bây giờ. Pháo bông loại này được gọi là pháo bông “lạnh.”
Theo ông Conkling thì vẫn còn có nhiều nghiên cứu để làm sao pháo bông có được nhiều màu hơn nữa. (Hà Dương Cự)
Nguồn tài liệu:
https://www.loc.gov
http://www.pbs.org
https://epicfireworks.com
Video: Tin Trong Ngày Mới Cập Nhật
phía góc phải bên dưới của khung video.
