火焰究竟是物质还是能量？水是H2O，那火呢？

火，人类文明的起点，从钻木取火到点燃火箭，它无处不在，却又神秘莫测，但是水有明确的化学式H2O，简单明了，“火是什么”，很多人却一脸茫然，甚至连科学家都得掰扯半天。

为什么火这么难定义？

它到底是物质还是现象？

水是H2O，一种由氢和氧组成的分子，摸得着、看得见，但火不同，它不是一种具体的物质，而是一个化学反应的“过程”，具体来说，火是可燃物（如木头、汽油）与氧气发生快速氧化反应时释放的能量，表现为光和热。

化学家拉瓦锡在18世纪通过实验证明，燃烧需要氧气，所以火的本质是“燃烧”，需要三个要素：燃料、氧气和热量，俗称“燃烧三角”，点燃一根火柴，摩擦产生热量，加热火柴头的化学物质（如氯酸钾），与木头中的纤维素反应，释放能量形成火焰。

这就是为什么火不像水那样有固定化学式，它是一场动态的“化学派对”，而非单一分子。

中国古人对火的认识也很模糊，《周易》将火称为“离”，象征光明与变化，却未触及化学本质， 古希腊哲学家赫拉克利特认为“火是万物的本原”，但这更多是哲学猜测，直到19世纪，科学家才通过光谱分析发现，火焰的光来自原子受热后电子跃迁，火的“神秘”才逐渐被科学解码。

严格来说，火没有固定化学式，因为它取决于燃料，以最简单的燃烧为例，甲烷（CH4）燃烧的化学方程式是：

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + 能量（光和热）

这里的“火”是反应过程，产物是二氧化碳和水，能量以火焰形式释放，不同燃料的燃烧方程式不同，比如木头燃烧更复杂，产生多种气体和灰烬，所以火不像水那样能用一个公式概括，它更像一个“化学反应集合”。

有趣的是，火焰本身是什么？

科学家发现，火焰是高温下发光的气体和等离子体，比如蜡烛火焰的蓝色部分是氧气充足时碳粒完全燃烧的区域，黄色部分则是碳粒未完全燃烧发出热光。

中国神话中，燧人氏“钻木取火”，开启文明；《山海经》里的“祝融”是火神，象征力量，古希腊的普罗米修斯偷火给人类，被宙斯惩罚，反映了火对文明的双刃剑性质。 这些神话都试图解释火的来源，却无法触及其化学本质。

科学对火的探索始于17世纪。 英国化学家罗伯特·波义耳通过实验发现，燃烧需要空气，后确认为氧气，1770年代，拉瓦锡的“氧化学说”奠定了现代燃烧理论，到19世纪，迈克尔·法拉第在《蜡烛的化学史》演讲中，用蜡烛火焰解释了燃烧的微观机制，堪称科普史的经典。

严格意义上来说，火焰在宇宙中是比较稀有的，因为它只能在有氧气的星球上存在，而宇宙中大部分星球是没有氧气的，最多的是氢气和氦气，所以未来的能源只能是基于核聚变的氢元素，而不是燃烧的化学反应。