父亲的企业这时又扩大了,改名为“诺贝尔父子机械铸造厂”。当时的俄国在军事工业方面很落后,而军队又急需现代化的武器装备,大批国家订货使他们的工厂生意兴隆。
伊曼纽尔设法生产了大量军用材料,还从瑞典招来了一些工头从事生产。俄国第一条铁路使用的铁器制品,俄国军舰所用的大炮和蒸汽机等,都是由这家企业制造的。几艘于19世纪50年代建造的军舰,在第一次世界大战中仍然服役,这表明这家工厂的产品质量是高超的。伊曼纽尔于1853年曾被授予帝国金质奖章,以表彰他在俄国工业中的“勤奋和技艺”,这对一个外国人来说是一种罕见的荣誉。在工厂中,儿子们有充分的实践机会,他们也充分利用了这一机会。
早在1841年9月,老诺贝尔就把黑色火药装进铁球发明了水雷。那时,在阿尔弗雷德·诺贝尔年轻的心里,对父子工厂里生产大量武器一直就持有怀疑、不解和反感的态度。诺贝尔认为,自己选择科学研究的道路,是为了给人们带来幸福,对促进世界的文明发展出力。但家族事业的发展似乎与他的愿望正好是相背离的。有一次阿尔弗雷德与父亲探讨起这个问题时,伊曼纽尔颇富哲理的观点帮助阿尔弗雷德解除了困惑,并且影响了阿尔弗雷德很长一段时间:“武器可以制造和平!我们可以不造武器,但不能阻止别的国家拥有武器,所以一旦战争发生,我们就无还手之力。武器并不是造成战争的直接原因啊,我们制造的武器如果非常强大,强大到只要一使用,就可以在最短的时间里毁灭敌我双方,这样也许就不会再发生战争了。”
阿尔弗雷德仍是一个病人。1854年夏天,他胃病复发,病情相当严重,使他无法工作,等到他能起床,医生劝他到弗兰第斯巴特疗养。他路过斯德哥尔摩曾留住在表妹阿尔塞尔家中,后来又在达拉罗停留了一段时期。
伊曼纽尔因为工厂接受了俄国国防部大批订单,急需阿尔弗雷德回去帮助他。
阿尔弗雷德虽然在柏林还有几笔交易未了,但他决定在二十一岁生日那天回到家里。他在从柏林回家途中给舅舅的信中写道:
我最后希望我将很快结束这种流浪生活,开始较有活力的生活。确实到结束的时候了,因为,这样的生活不仅单调而且令人厌烦。我觉得不能帮助我的父母和哥哥们,反成了他们的负担。虽然现在我还不能如我希望的恢复健康(我相信斯德哥尔摩和达拉罗比弗兰第斯巴特较利于我的健康),但我仍想在处理完柏林方面还未结束的业务后尽快回家。我的思家之情非言语可表达,我希望在本月二十一日回到家,这一天是我二十一岁的生日。
阿尔弗雷德在1857年仍在诺贝尔工厂工作。他在技术上的第一个发明,是1857年自行设计的气量表,在圣彼得堡取得专利。1859年他又发明了流体计测器和气压计,并获得了专利证。虽然这几项发明在当时并未产生广泛的影响,但确实已显露出阿尔弗雷德的发明天赋。此后,阿尔弗雷德就投身于炸药的研制,并为此贡献了自己的一生。
1860年,罗伯特和阿尔弗雷德合租下缪勒将军一座在涅夫斯基大街的住宅,并且设了一个办事处,房租并不便宜,他们这样做或许是为了维持面子,不致在债主和未来的顾客心目中声誉一落千丈。罗伯特要支付房租和兄弟两个人的生活费,这已经够让他为难的了。两兄弟的生活非常简朴,罗伯特每天的费用从未超过一卢布以上,而阿尔弗雷德经常患病,他生来心脏比较弱。有一次阿尔弗雷德又得了急性肋膜炎,罗伯特没有给弟弟治病的钱,这使他感到焦虑万分。
罗伯特还在诺贝尔父子工厂工作。他还是建筑师,并承办各项建筑业务,如修理卡桑教堂的工程。他还在圣彼得堡附近发现一种耐火黏土,并动手制造耐火砖,还制成赤土陶器艺术品。1860年的大部分时间,罗伯特从事重建克里洛夫轮船工作,后来这艘轮船航行在圣彼得堡附近,因经营业绩不好,到了那年秋天,罗伯特将它改造成水上锯木厂。1861年罗伯特与一位芬兰女子宝莲·兰格雷姆结婚。因为他年轻的妻子不喜欢俄国,加之自己在事业上不甚理想,半年后他们离开圣彼得堡到赫尔辛基定居。
在芬兰,罗伯特先是创办制砖厂,后以灯业为生,操起父亲的老行当。不过他的主意是把芬兰人用的老式灯改成煤油灯,点起来光线更明亮。因为罗伯特是外国人,不能申请开业执照,于是他聘请孙格伦为合伙人,出头办理工厂事务,并从杜派特和布希博士那里借来一万二千卢布开办了光明灯油厂。他写信给阿尔弗雷德说,他主办的灯油厂名为“光明”,但在经营方面却很“黯淡”。
1858年路德维希和他的表妹明娜·阿尔塞尔结婚,明娜在1859年6月10日生下长子,为了怀念老诺贝尔,路德维希给他取了伊曼纽尔这个名字,因为正在这时,老诺贝尔含恨离开圣彼得堡,动身返回瑞典。
路德维希夫妇之间非常恩爱,这种美满的婚姻正是阿尔弗雷德过去所梦寐以求的,他对这对夫妻的幸福以及他们对文化的浓厚兴趣深表羡慕,在这时那位初恋巴黎少女的身影又不时浮现在他眼前。
路德维希个性极强,很有自信,他知道自己有实力并且有责任重现诺贝尔家族事业的辉煌。
在1859年伊曼纽尔回瑞典时,法庭指定路德维希清理诺贝尔父子工厂的债务,精明能干的路德维希干得很出色,使所有的债主都感到很满意,并因此取得五千卢布的奖金。他在1862年10月1日开始创办自己的事业。路德维希用所得奖金中的大部分在维布尔格附近的伊克伏德租下一家小工厂,后来这家工厂在他的经营下,逐渐发展起来。正是依靠这家工厂,路德维希开始了自己的事业。
在克里米亚战争中保卫塞瓦斯托波尔要塞的英雄托特勒本现在已擢升为陆军工程署的监督人,他心里明白亏待了诺贝尔一家,就答应路德维希会把陆军部门大量的订单交给路德维希的工厂。
路德维希工厂的主要产品是各种兵器和战时应用的物资,如步枪、手枪、炮、炮架、水雷、地雷和其他军事装备。但路德维希意识到自己的工厂并不能完全依赖军用物资,父亲工厂的破产就是前车之鉴。
所以,他还大量生产其他产品,如工业上的生产工具——钻床、镗床等。
路德维希在1860年到1870年的10年时间里,致力于制造步枪和手枪。他的工厂在1867年到1870年按照当时先进的克尔和克林卡的方法,制成滑膛枪十万支。这种枪是从前膛装弹改为后膛装弹的,路德维希还进一步提出改进枪膛装弹方式,尽管未被采用,但这却是关于装弹问题最重要的一种发明。1871年路德维希和他幼年时代的俄国朋友毕德林陆军上尉奉命在波尔姆附近的伊舍夫国家工厂组织生产二十万枝来复枪(贝丹“Berdan”来复枪)。他们两人承租工厂八年,一切机械用具由路德维希的工厂提供。路德维希亲自监督工厂的工程师们和工头们指挥生产。政府不断增加订货额,结果八年内共生产来复枪四十五万枝,为沙皇亚历山大二世的军队的“现代化”做出了重要贡献。
19世纪60年代,欧洲在物理学、化学和机械学领域有了长足进展,工业、建筑业和运输业都出现了飞速发展的迹象,但技术的发展速度却相对缓慢。由于对煤炭和原料的需求增加,迫切需要用更为有效的办法来开采它们,世界各地的大型工程项目,也急需以更好的技术手段来施工。
五百多年来人们所知的惟一炸药——黑色炸药威力不足,已不适应社会的需求,人们试图发现一种比黑色炸药更有威力的炸药。伊曼纽尔曾多年从事火药的试验,这时,他的注意力自然转向了这一领域。
1855年伊曼纽尔和阿尔弗雷德·诺贝尔受到启发,开始去注意那种异常猛烈的炸药物质——硝化甘油,认为它可能成为引爆雷的材料。阿尔弗雷德·诺贝尔后来关于爆炸物的所有重要发明,都是以这一物质为基础的,对它的研究成为他生活道路上意义重大的里程碑。
硝化甘油的发现,是在多位科学家不懈研究的基础上获得的结果,意大利人阿斯卡尼奥最终发现了它,把它称之为“爆炸甘”。
硝化甘油,是将防水的甘油,渗透到浓缩硝酸和浓缩硫酸的冷混合体中制成的。对它的化学构成,无论是发现者本人还是现在的化学家,都不完全清楚。开始的时候,它曾引起科学家们的注意,但却从未得到任何实际应用。这主要是因为它具有猛烈的爆炸性,因而在生产和处理过程中都有危险,同时也由于没有可控制的引爆方法。
1856年,阿尔弗雷德首次从自己的家庭老师、化学家齐宁教授那里接触到硝化甘油。1854年齐宁教授曾提出用多孔物质吸收硝化甘油的设想,但因为害怕试验危险,未能将设想付诸实施。有一次,齐宁教授带了一小瓶硝化甘油给诺贝尔父子看。从表面上看,这黄色透明的液体并无奇特之处。
齐宁教授把它倒了一些在铁砧上,拿锤子去打,受锤打的部分立即发生爆炸;往一块铁板上倒了一小滴硝化甘油,用火一点,硝化甘油“呼”地一下燃烧起来。这对从事炸药研究的诺贝尔父子产生了极大的吸引力。齐宁教授告诉诺贝尔父子说,如果能想出什么切实的办法,控制硝化甘油的爆炸,那它在军事上必定大有用处。从此以后,诺贝尔父子即下决心要将它付之于实用。
在克里米亚战争中,伊曼纽尔试制他的水雷时需要比黑色火药更强有力的炸药,这时他就想到利用硝化甘油,但他的第一次实验失败了,就把这事搁置下来了。
1861年2月,在圣彼得堡久病初愈的阿尔弗雷德收到父亲的来信。这封信似乎是祝贺,但更像是挑战:
亲爱的阿尔弗雷德,我和你妈妈一直祝福你身体早日康复,想必我们的儿子已经如我们所愿。我现在正着手进行齐宁教授所说的硝化甘油的研究,你那边的工作进展如何?这件事比预料中的要难许多,但我相信自己能找出一个正确的答案,我相信你也会成功。
性格内向的阿尔弗雷德喜欢默默无闻地工作。收到伊曼纽尔的信后,他暗暗下定决心,一定要把在病床上耽误的时间抢回来,早日把研究硝化甘油爆炸的试验做成功。
阿尔弗雷德仔细研究了早先公开的各种研究报告,根据首次发现者索布雷罗的说法,可以做一条含有黑色火药的线蕊作为导火线,它有一定长度,把它点燃后,人即跑到安全地方,导火索就能引爆硝化甘油。于是阿尔弗雷德开始实验,他将做好的一根长长的导火线的一端插入装有硝化甘油的小容器,又小心翼翼地从远处在导火线的另一端点火。结果硝化甘油并没有爆炸,导火线在产生一些小小的火星后熄灭了,只在插导火线的小孔里喷出点硝化甘油。
此后多次试验也以失败告终,阿尔弗雷德重新研究索布雷罗的实验结果:“把硝化甘油置于盘中,再由底部加热,能够产生爆炸。”他把这句话和以前齐宁教授所做的小实验联系起来以后,得出这样一个结论:必须让全部硝化甘油同时加热或同时受到敲击才会发生爆炸。要使少量硝化甘油做到这一点很容易,但在爆破岩石或水雷的情形下要使大量的硝化甘油都受到加热或敲击就实在太困难了。面对这一难题,阿尔弗雷德很长一段时间未能找到解决方法。
后来,在瑞典的父亲给阿尔弗雷德来了一封信。
在信中伊曼纽尔叫儿子们去拜访托特勒本将军,说服他对新型炸药发生兴趣。
阿尔弗雷德不忍心违背老人的意愿,只好请求将军接见。但阿尔弗雷德和哥哥路德维希担心父亲又犯了把自己的想像当做现实的错误,至少老人有些言过其实。阿尔弗雷德绝不想让将军失望,况且父亲热衷之事,对陷入困境的诺贝尔家族又是一个不宜轻易放过的大好机会。因此他开始苦思冥想,设法找出引爆硝化甘油的方法。在接下来的几个星期里,他在实验室里闭门不出,专心进行研究和实验。在1862年5月,当罗伯特到圣彼得堡来看他们时,阿尔弗雷德告诉两个哥哥,自己已经解决了这个问题,办法是把两种炸药力量以某种方式结合起来,以加强黑色炸药的效率,至少在水下爆炸可以这么办。
不久,阿尔弗雷德在路德维希的工厂里选了一条水沟进行试验。两个哥哥在一旁观看。他先将硝化甘油注入一玻璃管中,塞紧后放置在一装满黑色火药的金属管中,将金属管的两端塞紧,插入一根导火线。他点燃导火线后将整个装置掷进水里,结果发生剧烈爆炸,水花四溅。阿尔弗雷德认为实验并没有完善,还要继续研究。因他所用的引爆火药太多,无法在实际工程中推广应用,这是一次用较多火药引爆较少的硝化甘油的试验,它第一次证实了引爆硝化甘油的原理。
伊曼纽尔几次三番催阿尔弗雷德回瑞典试验,加上路德维希的劝说,最后他只好动身回到斯德哥尔摩,他对父亲发明的新型炸药充满了期待:父亲发明的炸药威力到底有多大呢?伊曼纽尔夫妇住在一所平房里,这里离他们赴俄国之前的住所不远。伊曼纽尔的工作室既当实验室,又当办公室,到处是椅子、小桌子、试管和纸张。伊曼纽尔的精力和体力已彻底恢复了,阿尔弗雷德看到这些,感到放心了。谈起研究的事情,父亲仍然充满自信和热情,很有朝气。母亲罗琳娜看到分别很久的阿尔弗雷德健康地回来了,总算松了口气。当母亲又瘦又长的手轻轻地抚摩着他时,阿尔弗雷德感到十分地温暖和安心。
伊曼纽尔研制的炸药没有取得预期的效果,并不像他说的比黑色火药威力强二十倍。按当时的性能来说,无法向俄国军队推销。千里迢迢返回离别许久的故乡,只呆了数日之后,阿尔弗雷德就急着赶回了圣彼得堡,他决心研制出威力更强的炸药。返回圣彼得堡后,阿尔弗雷德请路德维希帮忙,借用了工厂的实验室,继续向硝化甘油发起挑战。
但是,经济的窘迫,使他不可能进行大规模的试验。直到1861年,诺贝尔到巴黎的佩雷拉现金信贷银行进行试探,取得了十万法郎的贷款之后,情况才有所好转。伊曼纽尔利用这笔钱作为生产硝化甘油的资金,在赫伦内堡生产硝化甘油了。1862年,他第一次用比较简单的方法,进行大规模的试产。通过将百分之十的硝化甘油加到黑色炸药里,他造出一种“强化炸药”,使用点火装置,可以不时将它引爆。他认为这种“强化炸药”是最好的炸药。可是他在这方面只有经验,并没有受过真正的科学训练,因此他想使爆炸纳入控制的努力,并没有取得成功。
1863年,诺贝尔在圣彼得堡完成学业后,又被召回斯德哥尔摩。从此,他的试验和研究终于打开了局面。
1864年,经过五十多次准确的试验后,年仅三十岁的诺贝尔,终于完成了他第一项划时代的发明——“诺贝尔专利雷管”。这种雷管将流体的硝化甘油炸药,装在一个金属管或其他密封的筒状物里,里面放进一个装着普通火药的小木管,从小木管的盖子上,塞进一条导火线。用小木管里火药的爆炸给硝化甘油炸药点火。
1865年,为了提高效能,他又改动了雷管的装置方法,将原来的小木管换成一个装着起爆水银的金属管。通过这种所谓爆炸管的发明,“原始点火原理”被应用到爆炸物技术方面,这个原理,使得有效利用硝化甘油、烈性炸药成为可能,也正是这个原理,为研究各种炸药的爆炸特性提供了方便。直到20世纪,一些著名的科学家,仍然把诺贝尔的这项发明,说成是“自从发明火药以来,在爆炸物科学方面最伟大的进展”。