大明王朝的叹息——被“智子”锁住的火器技术
前文中，我们用一个词——优势反制，概括了大清、大英两个帝国盛极而衰的原因，今天我们再用一个词——线性思维，揭开对大明王朝火器技术的误解。
先发优势能维持多久？
南宋开庆元年，寿春（今安徽寿县）军民制造出'突火枪'，它被认为是世界上最早的发射弹丸的管型火器；1970年，考古人员在黑龙江阿城出土了元代火铳，它被认为是世界上最早的金属型管状射弹火器。
经过元代的发展，中国火器独领风骚，以致于到了元末，群雄并起，天下混战时，义军的火力竟超越了同时代欧洲的正规军。
直到15世纪中叶，明军的火器相对欧洲仍有一定优势
元至正十九年，朱元璋与张士诚在绍兴开战，首次动用了火筒、火箭；七年后，朱元璋围攻平江（今苏州），大、小'将军筒'（早期火炮）与'襄阳炮'（投石机）并用，猛轰张士诚的城墙。
至正二十三年，朱元璋与陈友谅在鄱阳湖决战，火箭、火铳、铁炮、将军筒一齐登场，开启了东方水战新画风。
陆战、海战中，冷热兵器并用，是明军的画风
洪武二十一年，明将沐英（朱元璋的养子）在平定云南的战事中首创了'三叠阵'——以三排横队，交替换位，轮番射击，确保火力持续性。
永乐朝，明军征鞑靼，'三叠阵'迭代升级——只轮枪，不轮人，输出频率进一步提升；到了嘉靖朝，陕西三边总督曾铣计划夺回河套（未果），为此专门提出要把'三层轮射'增加为'五层轮射'。
不管怎么轮射，总之这套战术，曾被认为领先欧洲两百年。
武器与战术双向选择，东方与西方殊途同归
宋开局，元振兴，明井喷，东方的火器优势，西方永远追不上了吧？
事实上，线性思维的一个重要误区就埋在这里——先发优势一定是永恒优势吗？
英国人发明了坦克，在索姆河突破了德军防线；二十多年后，德军的坦克却在北非吊锤英军装甲部队。
类似地，中国人发明了火药，在唐末就投入了战争，但是七百年后明末的火药，也并不比唐末有本质的提升，仅仅是硝硫炭三元素的配比更加优化。
从唐末到明末，军队战斗力的生成模式并没有本质上的跃升
线性思维很节省脑力，因为它回避对真实世界的复杂性给出解释，所以像'先发优势'这样舒适的认知习惯，在线性世界中很有市场。
线性思维还有一个可怕之处：对同一事情的诸多解释中，哪一种最廉价，甚至最押韵，哪一种就最容易被接受。
比如我们的火器被西方反超，最廉价的解释是明清易代，最押韵的解释是闭关锁国，朗朗上口，简单好记。
17世纪，游牧者在欧亚大陆获得主导地位是普遍现象，火器的发展也并未因此而停滞
那如果这些解释与某些现象冲突呢？线性思维还有一个办法：把现象强行线性化。
由此衍生出很多耳熟能详的传说。
传说一：佛朗机是后膛炮，所以明军的火炮技术，早在16世纪就进入后膛时代了
宽泛地说，佛朗机的确算是一种后膛装填的火炮，这在前膛火器大行其道的16世纪，确实独树一帜，因此这一传说的前提基本成立。
子铳虽自母铳后膛装入，但子铳的弹丸仍然是前膛装填
但结论就有问题了。
直到19世纪末，南北战争打完了，普法战争也打完了，各国才陆陆续续淘汰前膛枪炮，迈入后膛时代，因此佛朗机在16世纪的出现，并不是前膛与后膛的断代线。
19世纪的大部分时间，前膛火器仍是主流
就像机枪诞生的标志，被公认为是气动马克沁，而非更早的手动加特林。
事实上，佛朗机对我国火器发展的真正意义在于：
1.提醒有识之士，西洋枪炮已经超越了东方，值得引进；
2.认识到'长径比'的重要性。
第一点不必赘言，'佛朗机（Farangi）'这个词本身就是明人对葡萄牙的称呼。明朝中期，葡萄牙殖民者强占澳门，他们使用的一种火炮也流入明军手中。
佛朗机采用的仍是火门点火方式
这种火炮的一项独特技术让明人眼前一亮：全炮分子、母两部分，子铳可以预先装填，专司替换，母铳则专司发射，这样，火力输出的频率就比'一根管子通到底'的传统火炮高很多。
III号佛朗机的装填，注意图中子铳尾部预留的点火绳
明人把这种火炮用泊来国的名字命名——佛朗机。
但是，如果一味沉浸在'领先世界多少年'的传说中自嗨，我们就会忽略更加关键的知识，比如第二点——长径比。
在佛朗机身上，已经隐约看到了日后标准化工业的影子
我们描述现代火炮，会说'70倍口径75毫米火炮''56倍口径88毫米火炮'等等，用口径的倍数来确定身管长度，已经是现代火炮设计的基本常识，但在古代，这个关键的知识却是同佛朗机一起泊来的嫁妆。
从葡萄牙人手中获得佛朗机炮后，明人便开始对其进行本土化改造，用今天的话说就是'山寨'。
山寨就要逆向设计——量取实物尺寸，铸造各种比例的佛朗机。
崇祯年间的本土化佛朗机
但在试射时，明人发现，随意改比例，后果很严重：轻则炮弹无力，重则直接炸膛。
而这其中最关键的参数，就是口径，只有当子铳长度在口径的9~12倍（骑乘佛朗机为5~6倍），母铳长度在口径的20~45倍之间时，佛朗机的性能最可靠。
这个反复试错得出的结果，无意中契合了现代火炮理论中'炮膛烧蚀最严重的部位，在膛线起点至炮口方向10倍口径以内'的结论。
前膛时代的火炮理论，在基础层面与现代理论相通
半个世纪后，荷兰殖民者的火炮传入明朝，明人同样以泊来者的名字为其命名——红夷（荷兰人时称）大炮，并且继续山寨，还特意从澳门聘请葡籍技师前来指导。
当对方强调'长径比'时，明朝工匠心领神会，因为当年山寨佛朗机的经验还在。
红夷大炮取代重型佛朗机，重新提醒人们，17世纪仍然是前膛时代
传说二：关宁铁骑的标配是三眼铳
首先，关宁铁骑到底是谁？很多网友听过一种说法：关宁铁骑是后人杜撰出来的，历史上并不存在。
这种说法太过绝对。
狭义上，确实没有哪支具体的部队叫'关宁铁骑'，但广义上，1622年广宁之战后，退守辽西走廊的明军中，所有精锐骑兵都可算作是'关宁铁骑'。
与“关宁铁骑”同时代的欧洲火枪骑兵，纵使手持火器，但面对长枪方阵，仍然不敢造次
如何定义'精锐'？
能否在野战中，与后金/清军骑兵抗衡就是最佳标准。
以这个标准来看，最著名的两个战例恐怕就是1627年的宁锦野战和1629年的广渠门野战了。
事实上，这两次野战，明军骑兵能在对阵后金时不落下风，很重要的原因是'背城而战'，但一些广为流传的说法中，重点渲染的却是关宁铁骑因使用了招牌兵器——三眼铳而得胜。
“关宁铁骑”真的是火铳骑兵吗？
奇怪的是，在我亲自翻阅的所有关于这两次作战的史籍中，并没有见到对三眼铳的记载。
反倒是其他一些细节，刷新了我对那个时代精锐骑兵的认知：
'今之号称名将者，不过恃其弓马技艺，蓄养降夷为家丁，勇敢直前耳。'（《筹辽硕画》卷十四）
崇祯九年，已是宣大山西总督的卢象昇一针见血地指出，边方战斗“全在精骑摧锋'，并组建了直属骑兵营，作为总督麾下标兵。
另据《豫变纪略》记载，辽镇一位参将沈挺之，曾入关平叛，他的一个家丁，名叫罗进忠，作战时'跃马弯弓连射之，则应弦而倒，贼众披靡'。
无独有偶，为洪承畴生擒初代'闯王'高迎祥的，也是一位弓马娴熟的家丁，名叫孙守法。
由此，我们不难对那个时代的'精锐骑兵'，给出基本画像——与主将有很强的依附关系，精通骑射，很多还带有胡人血统。
进一步，我们可以推测，明末很多所谓'悍将'，尤其是辽东系，主要是拼谁的家丁厉害，而家丁战斗力的基础是弓马骑射，并非火器。
弓马骑射不只是游牧骑兵的看家本领，对于驻守辽东的“关宁铁骑”来说，也是必备的首要技能
事实上，对于火器，辽东边将们的态度很值得玩味——朝廷正规军可以用，俺的家丁最好别用——家丁是将军们横行边镇的底气，金贵着呢，还是弓箭防身最靠谱，萨尔浒的教训就是前车之鉴。
因此，'关宁铁骑人手一根三眼铳'的说法，就更加存疑了。
三眼铳，是典型的火门枪，至迟到嘉靖朝就已经落伍了，在与倭寇的鸟铳（火绳枪）对阵时，除了近战能抡人，几乎没有优势可言。
相比于传统火门铳，三眼铳不过是多了两根管子，本质上还是火门流
嘉靖年间，日本鸟铳传入明朝，到嘉靖末年（1568年），已全面取代轻型佛朗机，到崇祯初年，重型佛朗机的地位也被红夷大炮取代。
而那些淘汰下来的火器，多被发往边镇，其中就包括大批三眼铳。
虽然三眼铳的精度极差，但在近距离上，对扎堆的敌人乱轰一气，还是很有效的，轰完还能当大棒使，故而一些不擅弓箭的骑兵，很青睐这种简单粗暴的兵器，这也许就是'关宁铁骑标配三眼铳'说法的由来吧。
三眼铳的击发方式决定了，在马战中，它一定会被弓箭所压制
几个关键疑问
老兵器重获新生，新疑问却层出不穷：
为什么历经宋、元、明三代，本土火器始终徘徊在火门枪阶段？
为什么从火绳枪开始，到后来的燧发枪、击发枪乃至定装弹来复枪，越来越依赖外部输入？
为什么建立更先进的火器部队（相比于神机营）的理念被一再提出，却始终无法落实？
典型的火绳枪机构，注意箭头所指的药池
实际上，明军的火器技术，就像小说《三体》中，地球科技被三体世界派来的'智子'锁在一个低维水平上那样，无法从内部酝酿出实质性变革，眼花缭乱的品种，掩盖的是原地踏步的技术。
而锁住明军的这颗'智子'，并非来自天外远方，而是来自历史深处。
燧发枪机，箭头所指处为燧石夹
改造自然还是融于自然？
人类的知识观，从古典时代开始，就分出两个方向，一个是东方型'全知道'，一个是西方型'不知道'。
1.全知道：世上所有知识，都记录在圣贤书中，里面有一切问题的答案，至于那些没被记录的知识，都不重要。
而我们今天知道，这些'不重要的'知识，包括数学、物理、化学，是自然科学的基石。
你可以学，但科举不考。
要解锁燧发枪科技，必须先解锁力学、机械和制图
像叶梦熊、徐光启、李之藻、孙元化这样的火器专家，之所以留名史册，恰恰不是因为其科学造诣，而是因为他们在科举选拔中脱颖而出，进入了'士'的行列，因而其在火器事业上的贡献，也被顺便记载下来。
而像协助汤若望著成我国古代最权威的火器百科全书——《火攻挈要》的焦勖，由于没有考取'功名'，即使科学造诣再深，也只能是边缘人物，在正史上连生卒年都不曾留下，后人只能猜测其身份是一位科学家，至少是一位铸炮专家。
传统东方手艺的传承，并不注重图文材料的详实，而西方技术的归纳总结则刚好相反
2.不知道：承认人的知识有限，未知世界远大于已知，'圣贤'亦非完美之人。
代表人物柏拉图，提出'理念论'，认为现实世界并不完善，这种不完善，源于它和理念之间的差距，所以世界应当被改造。
而改造世界的工具，就是自然科学。
燧发枪的下一代——击发枪，核心技术是火帽的应用，而火帽技术的核心是雷汞的制备
在改造世界的过程中，他们创造出很多自然界本不存在的东西，比如硝化甘油。
熟悉军事的朋友都知道，它是无烟火药的主要成分。
无烟火药，与中国人发明的黑火药，本质上已经不是同一个东西了。
黑火药的应用横跨火门枪、火绳枪、燧发枪三个时代，终于被无烟火药取代
火药从东方传到西方，有人说不把配方告诉他们就好了，可问题在于，在火药的发展史上，配方恰恰不是最重要的，因为只要西方知道了火药的存在，从此以后，燃烧与爆炸这件事，就不再是可能性的问题，而是方法问题了。
对西方来说，火药是一个外来变量，但不是一个依赖变量
与西方改造世界的思维相比，我们东方智慧的精髓是天人合一——我们的制造，是对大自然中本就存在的物质的重新组合，所做出来东西，理论上吃下去是可代谢的。
还拿火药举例，最早就是炼制丹药时的意外收获，以至于到了明末，火药还是在古代医药配方理论的指导下调制的，遵循'阴阳五行化生''君臣佐使'学说。
这就使古代的火药理论始终处在'前科学时代'。
永远有那么一种“只差一步”的唏嘘
前科学时代，工匠的技艺与其说是技术，不如说是手艺——师徒相继，心口相传，很难推广。
不推广就难以迭代，难以形成细致的社会分工，而细致的社会分工，恰恰是制造业脱离作坊化、手艺化，迈入工业化、标准化的先决条件。
同样，没有全面的、基于陌生人广泛协作的社会分工做基础，明军想组建现代化、专业化的火器部队，也是不可能的。
每一个小作坊都独力传承着先辈的手艺，但不打破陌生人协作的藩篱，规模和分工的红利就形成不了
依明制，大、小神器（指先进的主力火器）必须握在工部手里，军器局、鞍辔局具体负责，后期为了加强垄断，还设置了由皇帝的亲信——太监控制的王恭厂、兵仗局，专营神器，地方不得私造。
嘉靖四年，巡按直隶御史熊荣请求边镇自己制造火器，自己留着用，兵部反驳道：'岁输军器入京，乃国家旧制，若依各边……非居重驭轻之体！'
一句'居重驭轻之体'，道出了明廷的真实考虑。
古代官办工场的制造力，不可与近现代资本工厂相提并论
微观世界：科学时代的方碑
阿瑟·克拉克曾在小说《2001：太空奥德赛》中写道：一个外星文明在月球上留下一块方碑，人类测量其三边长度，比例是1:3:9。此后，穷尽人类所有最高精度的测量技术，三边之比永远是完美的1:3:9，克拉克写道：
'那个文明用这种方式，狂妄地展示着自己的力量。'
鸦片战争前夕，清军最先进的火药，硝、硫、炭比例大致是76%:12%:12%，而同时代英军的配比则是75%：10%：15%（枪用）/78%：8%：14%（炮用），表面上看起来很接近。
基础科学服务于应用技术，资本运作让技术服务于具体行业
但问题在于，清军这个比例，是工匠们基于经验手艺，反复试出来的，而英军采用的比例，依据是化学家谢夫列里的方程式：
在刘慈欣的小说《三体》中，外星文明对微观世界的探索，远远超过地球文明，而把对微观世界的认知层次，作为衡量一个文明科技水平的关键指标，虽然来自科幻小说，但其现实意义是非常强的。
在前科学时代，人对微观世界的认知几乎为零。
《三体》中，在“智子”的干扰下，地球文明对微观维度的操控程度，被限制在五维以下
我们可以想象，一个被'智子'锁住的文明，也许能从石器时代发展到工业时代，也许能用飞机坦克取代弓箭长矛。
但是，它永远提不出E=MC²，因此，也就造不出原子弹。
所以说，用线性思维看历史，我们是理解不了真实世界的复杂性的，也就很容易沉浸在先发优势的红利中自嗨，进而忘记去探索更高维度的世界。
真实世界是不能用线性思维简单解释的