02 高科技逆天有点玄

02 高科技逆天有点玄

俑坑出土的铜剑是青铜合金,主要成分是75%左右的铜和25%左右的锡,另外还有极少量的铅或铁,基本属于古代“大刃之齐”的配方。锡过多易断,过少则硬度减弱。

“大刃之齐”一语出自《考工记》。这是一本器物制作的说明书,据说成书于战国,以齐国为蓝本,记录了30种手工业制作的规范和工艺。金属冶炼和器物铸造章节中,根据照容铜镜、生产工具、生活容器、兵器等不同用途,以硬度为标准,逐类给出了铜、锡比例的配方[1]。书中的“金”指黄铜和锡的二元合金,大刃指兵器。兵器的原料合金比例,黄铜占2/3,锡占1/3。俑坑出土铜剑的成分比例数据经实验室检测对比,与记载相合。

合金原料要充分融合,把控火候很关键。干将莫邪夫妇是当时吴越著名的铸剑大师,传说他们会选择天高气爽时节,动用大量童男童女,采阴阳之灵气,关键时刻莫邪“断发剪爪”,投入熔炉,最终“金铁乃濡”铸出雄雌双剑。莫邪的断发剪爪听起来神乎其神,其实暗示了冶炼需要添加剂。添加剂都有什么,科技考古学家一直在探讨。太烧脑,我不敢瞎猜。

谨慎“恭请”(摄影:肖卫国)

俑坑的宝剑盛传很多神话。

一是铬盐氧化高科技。出土铜剑表面有10微米厚的铬盐氧化层,含2%的铬。这种工艺由德国、美国分别在1937年及1959年先后发明并申请专利。实现铬盐氧化需要复杂的设备和工艺流程。

二是反弹复原。据说有一把剑被一具重150公斤的陶俑压弯了,弯度超过了45°,当陶俑被移开的一瞬间,铜剑反弹,自然还原到平直状态……原来铜剑有“千年金属记忆”功能。

三是削铁如泥。传说发掘人员做实验,在桌面上放一叠纸然后轻轻地将剑从纸上拉过,结果居然一次划破了19张纸……2000年之后铜剑仍然锋利无比,“削铁如泥”。

四是复合剑。复合剑指的是剑脊和刃用不同成分的原材料,制作时先铸造好剑脊,然后再把剑脊放在另外一个陶范中浇铸剑刃。这样整把剑就可以由合金含量不同的溶液铸造而成,剑脊含铜量大、柔性好,刃部含锡量大、硬度高。

我负责发掘一号坑期间,只发现了少量铜剑的残段和部件。神话故事不是亲身经历,没有目睹不敢瞎说。2016年冬季,在咸阳城遗址的战国晚期墓葬中也出土了一把秦剑,寒光逼人。小队友惴惴不安地说:“咱试试能划破几层报纸?”“胡说!忒胆大包天了。”我断然拒绝。以这种粗暴的方式了解剑的锋利程度,谁来做?绝不能为了满足好奇心轻易涉险。文物很珍贵,就像刚出生的婴儿,温柔以待都可能有闪失,哪敢轻举妄动?

为了弄清铜器的内部结构,文物也要拍X光片。X光片结果显示,铜剑没有复合铸造的接茬,“金属记忆反弹说”和“削铁如泥说”也同样直指湖北的越王勾践剑,甚至“铬盐氧化说”也被邵安定博士最早提出质疑,认为所谓氧化层物质有可能是来自剑鞘中残存的生漆。

[1] 金有六齐。六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐,三分其金而锡居一,谓之大刃之齐;五分其金而锡居二,谓之削杀矢之齐;金、锡半,谓之鉴燧之齐。

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