日常生活中的一些語言中常常暗含著深刻的科學道理。比如成語「爐火純青」，我們用這個詞的時候，通常都是用來形容某個人把某種技術掌握到了很高超的程度，科比因為直升機墜落不幸離世，很多人在撰文紀念的時候，都說科比的球技已經「爐火純青」。
不知道有沒有小夥伴想過，為啥不是爐火純白、爐火純黃或者是爐火純紅，一定要是純青呢？本文就來談一下成語「爐火純青」背後的科學原理。
為什麼要用爐火純青來形容某種功夫或者某項技能達到一種很高的境界呢？我用某度查了一下資料，說是道家煉丹的時候，爐火達到了青色，就是丹成的時候。不過我對這種說法表示懷疑。
理由一、丹爐材料抗不住青焰高溫
我們都知道顏色和溫度之間有對應的關係。溫度低的光會偏黃偏暖。爐火產生的溫度一般都不太高，因此正常是偏黃的，只是白亮程度不同，溫度也是不同的；溫度越高，會偏白偏亮，溫度較低會偏紅偏暗。
暗紅色：600攝氏度左右。 深紅色：700攝氏度左右。 橘紅色：1000攝氏度左右。 純橘色：1100攝氏度左右。 金橘色：1200攝氏度左右。 金黃色：1300攝氏度左右。 金白色：1400攝氏度左右。 純白色：1500攝氏度左右。 白藍色：1500攝氏度以上。 天藍色：一般冶煉達不到此程度。
煉丹爐的材料一般是青銅爐或者是鑄鐵爐，你可以說是火焰達到了這個溫度，但是爐體沒有達到，畢竟爐體還會散熱。但是青色的火焰溫度也需要在1500度以上，以煉丹出現的年代——魏晉時期，即使是鑄鐵爐，比青銅的熔點高出500°，達到1200°，到了這個溫度，爐子已經開始癱軟了，想用這麼高的火焰煉丹不太可能。
理由二、煉丹燃料達不到青焰溫度
繼續來深挖一下煉丹使用的燃料。中國古代煉丹術所用燃料之狀況，情形頗為複雜。若不論西漢以前煉丹情況，則木炭便是貫穿始終的燃料，且時間越靠前，煉丹中使用馬通、糠火之情形越多。至唐末宋初，煉丹燃料始漸漸集中於木炭，同時嘗試使用其他一些燃料，如石炭(煤炭)、蝟油、粟糠等，但無論如何，均不離木炭這一主要燃料。
總的來說，西漢末東漢初以馬通（馬糞）、谷糠為主，木炭次之一晉至中唐以木炭為主，馬通、谷糠次之(陶弘景專以谷糠煉丹則又不論)→唐末以後以木炭為主。到了明清時期，煉丹用的燃料開始逐漸以煤炭為主。
現代谷糠爐可以燃燒到很高的溫度，通過特殊設計的爐體和通風環境，谷糠可以高效燃燒，達到1500°甚至以上的溫度。然而在古代，沒有這樣的高科技裝備，在開放的火堆裡，中層的木炭可以達到熔化鋁的溫度，大概在700度左右；在打鐵匠的相對密閉的風箱爐子裡邊，環境溫度可以達到900度甚至1000度。
我們可以觀察一下丹爐的結構，很顯然都是一個開放式的結構，這樣的結構並不能讓溫度上升到產生青色火焰的溫度。
古人看到的青焰究竟是什麼火？
《周禮 考工記》曾記載了當時鑄造青銅器時的情況：凡鑄金之狀，金與錫。黑濁之氣竭，黃白次之；黃白之氣竭，青白次之；青白之氣竭，青氣次之；然後可鑄也。
這裡的金指的是銅，意思就是說在，在鑄鑄造銅器時，銅與錫按一定比例配比，隨溫度的升高，火焰的顏色先後為黑色、黃白色、青白色出現，最後到青色火焰出現時，才可以澆鑄。
這意味著一種新的大爐子出現，因為從出土的那些大型青銅器看，爐子肯定比較大，並且有鼓風裝置，爐內的燃燒比較充分，火焰的溫度得以提高，1500°以上還是有可能出現的，這個時候可以看到青色的火焰。早期小型爐子，把礦石放在火堆上，最後只能等爐子涼下來在爐底得到銅塊。
儘管《考工記》具體年代未知，但公認的是最遲不會晚於戰國，年代遠比道家煉丹更久。所以說，「爐火純青」這個成語源自煉丹非但證據不足，牽強附會，也是不符合中國古人用火的實踐事實的。很顯然爐火純青的爐火，是商周時煉銅的爐火，而不是道家煉丹的爐火。
爐火顏色與量子力學
古人雖然找到了顏色和溫度之間的對應關係，其實也只能是粗略對應顏色與溫度之間的關係。隨著現代冶金工業建立，人類具備了測量具體爐溫的能力。直到20世紀，科學家才真正搞明白火焰溫度與顏色之間的關係。這不得不說一下開爾文爵士說的那朵籠罩在物理學大廈上的一朵烏雲，就是黑體輻射。
其實任何物體都會有溫度，也就是電磁輻射，每一個在絕對零度以上的物體都會輻射電磁波，溫度越高，輻射的能量越大，輻射波長也就越短，當然，熱不可能自動從低溫物體傳向高溫物體，這就是熱力學第二定律。
為了更好地研究物體的輻射，物理學家假想了一種物質，就是黑體，黑體只吸收電磁波不反射電磁波，這樣黑體輻射電磁波就只和溫度有關，而和黑體的其它性質無關了。雖然叫黑體，但黑體只在700k，大約就是477℃以下時才是黑的，因為此時黑體輻射的電磁波還都不是可見光，人眼看不見，所以看起來是黑的。
當溫度超過700k，黑體就要輻射紅光了，就進入到人眼的視覺範圍，黑體就呈現紅色了，溫度繼續升高呢，就逐步出現紅——橙紅——黃——黃白——白——藍白的漸變過程。繼續升高溫度，進入到紫外線波段超出了可見光的範圍，就又看不見了。
從經典物理學出發推導出的維恩定律在低頻區域與實驗數據不相符，而在高頻區域，從經典物理學的能量均分定理推導出瑞利-金斯定律又與實驗數據不相符，在輻射頻率趨向無窮大時，能量也會變得無窮大，這結果被稱作"紫外災變"。
1900年10月，馬克斯·普朗克將維恩定律加以改良，又將玻爾茲曼熵公式重新詮釋，得出了一個與實驗數據完全吻合普朗克公式來描述黑體輻射。但是在詮釋這個公式時，通過將物體中的原子看作微小的量子諧振子，他不得不假設這些量子諧振子的總能量不是連續的，即總能量只能是離散的數值(經典物理學的觀點恰好相反)。
後來，普朗克進一步假設單獨量子諧振子吸收和放射的輻射能是量子化的，這一舉動打開了量子力學發展的大門，開啟了一個全新的物理學時代。而量子力學所帶來的時代影響，已經不局限於科學技術的進步，它所創造的資訊時代，正在引發全球社會管理模式的變革。
結束語
從發光的恆星，到燧人氏點燃的火堆，都是這樣的發光，燃燒的爐火也是在這樣發光，只不過爐火是把儲存在化學鍵中的化學能轉換成了熱，達到高溫時就發出了光，而且隨著溫度的不同，發出的光的顏色也不同，溫度越高，發出的光的波長越短，頻率就越高。
我們熟知的「赤、橙、黃、綠、青、藍、紫」就是依照光的波長從長到短排列的，所以，「爐火純青」說的就是爐火的溫度高到了發出青光了。