每年春节前夕，烟花表演都会成为人们的关注的焦点。中国是烟花的发明国，也是世界上最大的烟花生产国和出口国，国内的烟花表演有着深厚且悠久的历史。2021年，中国烟花和爆竹的出口量累计达到了32.3万吨，同比增长19.2%，生产量远超美国、日本、英国等烟花生产国。

烟花又称焰火、花炮、花火，是一款以烟火药为原料制成的娱乐用品。燃放烟花能带来惊艳的视觉效果，增加节日气氛，并将文艺活动推向高潮，人民群众也将美好的祝愿寄托在烟花表演中。

自古以来，烟花就在祭祀、庆典、祈福等重大活动中扮演着不可或缺的角色，这和我国的文化观念有很大关系。古代人民认为，火焰可以祛除不祥，火花是喜事降临的征兆，声响能惮吓鬼魅，缓慢升腾的烟气则寓意着阳气升腾，生活蒸蒸日上。烟花在爆炸的瞬间同时集聚了火、光、声、烟等多种效果，这与古人驱邪避难、祈福祝愿的心意完美结合。

虽然这只是一种迷信，但烟花的魅力早已深入人心。在除夕的晚上，燃放烟花逐渐演变为中国三大民俗（放烟花，吃饺子，看电视）之首，子夜零时，燃放规模达到高潮，千家万户共襄此时，民间俗称“迎神”，新的一年由此展开。

从科学角度看：烟花的效果是如何实现的？

要弄清这个问题，我们首先要了解烟花的构成。

烟花主要由火药、光珠、烟花壳和导火线四部分组成，其中最关键的是火药和光珠，前者负责提供巨大的爆炸动能，后者负责眼花缭乱的视觉效果，这也是烟花的“灵魂”所在。

烟花绚丽的色彩来自于金属的焰色反应，常见的颜色有红色、橙色、绿色、黄色、白色等等。焰色反应的本质是电子的跃迁，当金属或其化合物燃烧受热，核外电子便吸收能量并跃迁到更高能级的电子轨道，此时的电子性质不稳定，容易再次消能并回归原来的低能轨道，因此产生了不同波长的光，分别对应不同的颜色，例如：铜的化合物在燃烧时表现为绿色或蓝绿色，具有梦幻般的效果。

焰色反应为烟花设计师们提供了丰富的灵感，举个例子：根据焰色反应，红色的烟花至少有三种设计方案，第一种方案是选择金属Li，反应颜色为紫红色，对应的金属盐可以是碳酸锂或者氯化锂；第二种是选择金属Sr作为产色金属，反应色为洋红色，对应化合物一般是碳酸锶；第三种则是选择金属Ca，反应色为砖红色，对应化合物为氯化钙。设计者选择不同的金属盐以达成相应的视觉效果。

影响烟花效果的另一个因素是烟花的呈现方式和火光的形状，这也是最考验设计者智慧的地方。烟花表演的精彩之处就在于复杂多变的花火形状，如果都是相同的烟花，整场表演就会显得枯燥乏味。因此，专业的烟花表演会安排不同呈现方式的烟花，比如旋转类、喷射类、吐珠类、升空类、烟雾类等等，烟花壳的形状也是千姿百态，有蝴蝶状、菊花状、大丽花状，还有流星雨状、瀑布状，大大增强了烟花的观赏性。

这么多的花样是怎么做到的？重点就在于火药的比例和光珠的排列方式，这决定了烟火的持续时间、爆炸速度和最终的火光图案！烟花的爆炸过程始于导火线被点燃，效果件被送入高空，紧接着开包药被点燃，光珠由内而外炸开，每粒光珠按照排布方式呈辐射状快速抛散，同时发出耀眼的光芒。

爆开后的光珠兼具亮度和色彩，点燃的镁粉或铝粉提供亮度，金属盐则提供鲜艳的色彩。大型的烟花有着更复杂的内部结构，比如在上图中：光珠和火药分别布置了内外三层，每一层的光珠含有不同的金属盐。在燃放时，导火线由外到内推进，三层光珠先后引燃，既增强了烟花形态的多样性，又丰富了燃放时序的层次性。

中国最震撼人心的烟花

如果说烟花表演是一门艺术，那么中国有一个人将这门艺术的魅力展现到了极致，他就是中国烟花第一人：蔡国强。

1957年，蔡国强出生在福建泉州的书香世家，他自小就对烟花爆竹产生了浓厚的兴趣。一次偶然的机会，蔡国强接触到了烟花的制作，便下定决心深入研究烟花的燃放机理，还亲自动手制作了大量的烟花。20世纪80年代，蔡国强开始以烟花为题材展开艺术创作，好几次险些丢掉性命，但他始终未放弃对爆炸艺术的追求。

直到2008年，北京奥运会盛大开幕，开幕式前燃放的烟花正是出自蔡国强之手，呈现方式令人眼前一亮：29个由烟花组成的“大脚印”一步步从北京天安门走向鸟巢体育场，全国人民从此记住了这位烟花艺术大师。然而，蔡国强对艺术的探索并没有就此止步，他计划完成一项更加震撼的烟花作品。

2015年，蔡国强带领团队奉献了一场惊艳全球的烟花艺术作品：《天梯》，天梯烟花的设计思路可谓别具一格，巧妙地利用一个直径25m、体积6200m³的巨型热氦气球将梯顶拉到空中，底部则连接地面，营造出了一种凡人通天的意境。

这架天梯宽5.5m，长500m，火药用量足足达到了500吨。工作人员从天梯底部点燃烟火，梯型火光不断向上蔓延，形成一条明亮的通路，仿佛顺着天梯就能抵达仙境。从点燃引信到燃放结束，前后持续了约100秒，但这短短的100秒却震撼了无数观众。国外著名导演、奥斯卡奖获得者Kevin Macdonald还特地为蔡国强拍摄了一部纪录片《天梯：蔡国强的艺术》，两天的播放量就达到了3000万人次，超过100万人转发。

《天梯》的成功让我们看到了烟花艺术的想象力和创新力，表现形式不再拘束于传统，这不仅增强了烟花的魅力，也赋予了烟花更深层次的含义。

全球最大的烟花有多大？

如果要说世界上最大的烟花，很多人最先想到的可能是日本的正四尺玉，这朵烟花在当年曾被吉尼斯世界纪录认定为“全球最大的空中烟花弹”。

2014年10月11日，日本的埼玉县在第十三届鸿巢花火大会上举办了一场烟花活动，正四尺玉烟花作为主角压轴登场，这枚烟花的直径达到了105cm，重达464.86kg，超过了此前418公斤的烟花重量纪录。这枚烟花的爆破力也十分惊人，升空后最高处距离地面907m，比日本东京的千年塔（840m）还高，烟花中心点距离地面533m，完全绽放后整个烟花壳的直径达到了748m，点亮了整片夜空。

四尺玉在日本的烟花分类等级中被定为40号玉，其规格冲顶日本烟花的排行榜，全面碾压了150m和300m（烟花壳直径）的5号玉和10号玉，但这还不是世界最大的烟花！2017年12月31日，美国格鲁奇烟花公司联合阿联酋共同制作了一个直径约142cm，重997kg的巨型烟花球，大小和重量远超日本的四尺玉烟花。

这枚烟花耗时13.1秒发射至最高点，最大高度达到1127m，相当于上海东方明珠塔高度的2.4倍。这枚巨型烟花由390个、长100mm的彗星烟花组成，烟火中间呈现为绿色微光，周围的彗星烟花逐渐由白色转变成明亮的红色，效果惊人。全球多地的游客为这场烟花预定了机票，现场共有10000多名观众见证了吉尼斯世界纪录的诞生。

这就是世界上最大的烟花了？很遗憾，并不是！因为在2020年2月，美国科罗拉多州的烟花表演再一次打破了“空中最大烟花”的世界纪录，这次烟花的重量达到了1270kg，直径达到了1.57m，仅外壳的厚度就有17cm，整个烟花看起来就像一枚圆形的重磅炸弹！

这枚烟花的内部装满了380个独立的烟火块，堪称烟花界的巨无霸。为了把这枚巨大的烟花送上天空，研究团队不得不在地面上建造一个宽1.5m、深8m的巨型发射管。在万众瞩目之下，烟花冉冉升起，爆裂瞬间将天空染得通红，照亮了整片雪坡和山脚下的村庄。

由于效果太过惊艳，美媒称现场已经不能用烟花表演来形容，更像是“超新星爆炸”！当然，这可能还不是最大的烟花，更大的烟花永远在路上。