说说王恭厂大爆炸

前天发生在高雄的燃气大爆炸，令我想起了另一次大爆炸事故。该事故极为诡异，以至于数百年后，无数的专家学者参与争论，都不能形成统一的意见。笔者总是喜欢联想，看到最近发生的气体爆炸事件，不由自主地想到我最近研究的混合气体爆炸理论，顺势研究了一番，发现关于恭王厂大爆炸有很多“假说”，车载斗量，而且有复杂化的倾向（因为希望用一种理论解释所有的现象，结果就显得既复杂又深奥，看起来费劲），咱也就提出一种假说（可能以前有人提过，但不流行），尽可能地简单。

王恭厂灾中，存在一声惊天动地的巨响，声闻数百里，伴随着巨响，破坏性相当严重，对于这一声突如其来的巨响，《天变邸抄》、《酌中志》等不同史料均有记载，真实性不容置疑。

明佚名《天变邸抄》：

须臾，大震一声，天崩地塌，昏黑如夜，万室平沉。震声南至河西务，东自通州，北至密云、昌平，告变相同。城中即不被害者，屋宇无不震烈。一声响亮，椅桌迸碎，拾一铁弹丸，大如鹤卵，称重三斤四两。

明刘若愚《酌中志》卷十六“内府衙门职掌”：

初六日辰时，忽大震一声，烈踰急霆，将大树二十余株拔出土，又有坑深数丈。

明金日升《颂天胪笔》卷二十二“附记”：

俄倾，有声如震雷，西北起，振撼天地。黑云乘之簸荡，坏民居室，数里无存。

明朱祖文《北行日谱》：

地裂一十三丈，火药腾空，不焚寸木……声震宫阙。为古今所未有。

清朱一新《京师坊巷志稿》卷上引明赵维寰《雪卢焚余稿》：

王恭厂忽震裂，响若轰雷，平地陷二坑，约长三十步，阔五十余步，深二丈许。

《明熹宗七年都察院实录》天启六年五月初七日：

掌河南等道御史王业浩疏为火灾异常，都城震动。内称：“（五月初六日）于辰刻入署办事，忽闻震响一声，如天折地裂，顾（须）臾，尘土木石四面飞集，房屋栋梁椽瓦窗壁如叶纷飘……方探得变起王恭厂失火药。苟火炮发，沿近屋舍民已无噍类，而城中家家户户有倾颓惊压之患，人心惶忧”。

王恭厂大爆炸的困境在于，历史文献太多，为了把所有的发现都包括进去，产生了各种试图统一所有现象的“假说”。关键问题是，我们要紧扣因果，辨别哪些是因，那些是果，这需要火灾蔓延的常识。

最关键的是当事人的证词，据《两朝从信录》记载：

时救火诸役，从厂中救出净身男子吴二，问之。口称“身系厂中本撮火药人役，但见飙风一道，内有火光，致将满厂药镡烧发”。同作三十余人，尽被烧死，只存吴二一人。最可异者，庭树尽拔，而无焚燎之迹，药楼飞去，而陷数丈之坑，库中军器如故，神剪火木尘封。

什么是“飙风”？我认为是爆炸冲击波。什么是“火光”？我认为是预混火焰传播的火焰。也就是说，火药厂爆炸的原因，是因为气体爆炸引发的火焰蔓延引燃了火药。由于火药的能量是以压力波的形式集中释放，而且王恭厂的火药不多（36名工匠，一年有能生产多少火药？），所以“库中军器如故”。但外人看来，不得了，不仅产生了蘑菇云，还有巨响。关键问题是，巨响不止一次，气体爆炸也会产生巨响，这一点在记录中找不到数据。

所以，王恭厂的爆炸模式，与地下煤矿的爆炸模式差不多，后者首先是气体爆炸，气体爆炸扬起粉尘，引发粉尘爆炸，产生更大的破坏性效果。根据美国经验，如果地下矿井爆炸规模小，伤亡少，那是气体爆炸。如果爆炸规模大，伤亡多，那是气体爆炸引发的粉尘爆炸，这正是王恭厂爆炸的情形，爆炸规模和死亡规模都增加不少。

问题在于，导致最初气体爆炸的甲烷从哪里来？过去的“气体爆炸说”，就是因为无法提供气源而被舍弃。有人说，这是地震造成，但地震又被证明就是王恭厂爆炸造成，所以舍弃。我认为明清的北京没有下水道，所以露天就是化粪池，整个北京就是一个大粪缸，在1626年的暖相气候之下，有可能因为大便分解产生足够的甲烷。当然，这种说法无法解释王恭厂爆炸的局部特征。我只能说由于另外的原因导致了王恭厂附近的甲烷浓度异常升高，燃料在空气中的浓度在化学当量比附近，化学能更多地转化为压力能，而不是热量，于是产生气体爆炸的效果。至于最近突然流行的“龙卷风”理论，我认为这是爆炸的结果，而不是原因。因为火场产生火旋风很容易，只要能量集中释放，环境供风不对称，即可产生火旋风（火暴），所以龙卷风是结果而非原因。灾难的触发原因通常是非常微小的，关键是后继的事件放大了微小的点火要素。

自从1814年，英国发生了一次地下煤矿爆炸事件，那些焦头烂额的矿主恳请英国皇家科学院的首席，戴维勋爵，来研究一下混合气体爆炸问题，戴维借此发明了著名的戴维安全矿灯以来，可燃性理论已经被研究了整整200年。这些年来，我们累积了大量的数据，可是还没有完整的理论来解释这些数据。去年青岛发生的漏油大爆炸，今年二月发生的纽约大爆炸，和最近的高雄大爆炸，表明我们对混合气体爆炸的认识和防范还有不足，回顾一下中国对王恭厂大爆炸的研究历史，就发现大家光试验考据，缺理论框架，这是混合气体爆炸的复杂性所决定的。从上述三次大爆炸中，我们可以看到王恭厂大爆炸的影子，只要解决最初爆炸的气源问题，其他爆炸的结果是可以迎刃而解的。其实，这也是高雄爆炸问题的关键，也是所有大爆炸的关键。