从 5月7日 开始,全世界数十亿人的目光将聚焦在一个烟囱上。按照传统,聚集在梵蒂冈 西斯廷教堂 的135位枢机团成员将通过烟雾信号告知世界他们是否已做出决定。黑烟表示投票已经进行,但没有候选人获得当选教皇所需的 三分之二多数票。白烟则意味着新教皇已经选出。
在火灾中,烟雾 的颜色也是需要关注的关键因素。烟雾的色调可以告诉消防员有关火灾本身特性的关键细节,并有助于更好地理解其行为——从而挽救生命。
“在解读烟雾时,颜色很重要,”纽约市约翰·杰伊刑事司法学院的消防工程专家、消防科学副教授 格伦·科比特(Glenn Corbett) 告诉《大众科学》。“它告诉你燃烧的是什么。”
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是什么让烟雾变黑?
如果燃烧的是重质燃料,例如石油泄漏或车辆火灾,通常会产生黑烟。这也可能意味着大量合成材料在燃烧,这可能表明烟雾具有特别的毒性。
“当你看到很多黑烟时,你可以肯定其中含有大量的碳,”科比特说。“这就是使烟雾变黑、不透明的原因。当某些类型的火灾产生非常黑的烟雾时,它的力量非常强大,因为它会以非常快的速度从建筑物中喷涌而出。”
在2013年为期两天的秘密会议期间,使用了 高氯酸钾、蒽(煤焦油中的一种成分)和硫的混合物 来产生黑烟。
从天主教会的时代来看,这个烟雾信号系统也相对较新。据 历史学家弗雷德里克·鲍姆加特纳(Frederic Baumgartner) 称,这一传统仅追溯到1903年。2013年的枢机团也没有直接焚烧选票来制造从烟囱里看到的烟雾——过去曾这样做过。

是什么让烟雾变白?
当西斯廷教堂顶部的烟囱冒出白烟时,意味着天主教会正式迎来了新教皇。白烟通常是火灾 产生气体或水蒸气 的迹象。这可能表明火灾刚刚开始燃烧或即将熄灭。
“关键成分是其中的氧化剂 [是什么]。氧化剂会加速燃烧过程,”科比特说。“如果你向火中加入氧气,它会成倍加速。这就是氧化剂的关键。它会加速过程,并因此获得更好的燃烧。”

在2013年之前的秘密会议中,烟雾的颜色区分起来有点困难。选举已故教皇方济各的秘密会议使用了 氯酸钾、乳糖和氯仿树脂的组合 来产生白烟,这似乎解决了可见性问题。
烟雾能告诉消防员什么?
烟雾本身是致命的,吸入烟雾是 火灾中伤害和死亡的主要原因。它是材料燃烧但未被火完全消耗时产生的副产品。烟雾的 三大主要成分 是气溶胶、气体(如一氧化碳)和颗粒物。
消防员必须 学会“解读”烟雾,以便在尽可能安全的距离内解释火灾的情况。这样,消防队长和现场安全官就可以就何时何地派遣队员做出最佳决定。
“我们利用烟雾的颜色、烟雾的速度(即它从建筑物中喷出的速度)以及烟雾的‘愤怒’程度来告诉我们即将面对的是什么,”科比特说。
“愤怒的烟雾”通常 在闪燃前出现——闪燃是一种非常快速且常常剧烈的火灾发展阶段。由于热量急剧积聚,封闭空间内的所有物品都可能同时被点燃。监测烟雾的“愤怒”程度有助于消防员避开危险。
“我们 [还] 用颜色来确定我们是否在控制火势,”科比特说。“我们观察烟雾的颜色,这可能与秘密会议有关,因为我们 [也] 在观察颜色。”
观众应该在何时关注秘密会议期间的烟雾?
根据《 America 》——一本由美国耶稣会士出版的月刊——5月7日晚上7点后是圣彼得广场或收看任何直播的最佳时间。在接下来的几天里,上午10:30、中午12:00、下午5:30以及晚上7点后也是实时看到烟雾的可能机会。
“预测西斯廷教堂烟囱的烟雾何时升起并不是一门精确的科学,”天主教新闻社的 辛迪·伍登(Cindy Wooden) 写道。“枢机团祈祷、讨论和计票所需的时间可能会有所不同。”
本文是《Popular Science》“有问必答”系列的一部分,我们在此回答您最离奇、最烧脑的问题,从日常到不寻常的问题。有什么一直想知道的吗? 问我们。