透明镜:失传1000多年的“黑科技”,制造技术现代人无法复制。
中国是世界上唯一一个从未停止过文明的国家。在五千年的历史中,中国的祖先创造了灿烂的文化,发明了各种各样的东西。除了人们耳熟能详的“四大发明”,还有很多其他的科技成果,有些科技含量高,技术先进,做工精良,完全可以算是“黑科技”。
国际考古界有一个公认的观点,人类文明的三大标志是:金属工具的出现、文字的发明和国家的形成。
青铜是人类社会最早使用的金属工具,由大约80%的紫铜和大约20%的锡或铅制成。
青铜具有熔点低(800°C)、强度高、韧性好的特点。古人广泛用于制作兵器、炊具、酒具、乐器、容器、礼器、工具等日常用品。
古人离不开青铜器皿,铜镜是古人的日常必需品。铜镜是用青铜做的,和用于炊具和武器的青铜没有太大区别。
在铜镜正式制造出来之前,古人通常是在一个铜盆中倒入清水,当作镜子使用,称为“鉴”。正如人们常说的,“日月可照镜”、“光可照镜”等成语都出自这里。
其实铜镜早在商代就有了,只是当时人们只把铜镜当作礼器。
大约在东周末期,铜镜脱离了祭祀用品的范畴,开始进入贵族的生活。直到西汉末年,铜镜大量走向民间,成为普罗大众不可或缺的生活用品。
古人做铜镜的时候是很讲究的。就造型而言,它们被塑造成圆形、椭圆形或正方形。背面雕刻了许多精美的花纹和图案,正面用铅、锡等软金属慢慢打磨,直到光滑平整,阴影也能清晰地反映出来。
毕竟西汉盛行铜镜。所以现在流传下来的铜镜大多是西汉的。
西汉铜镜以圆形为主,非常重视装饰效果。镜背上有几十种流行的图案和装饰,有的铜镜还会在背面铸上几个寓意美好的篆字,如常、长相思、乐未央等。
在众多出土的西汉铜镜中,有一面西汉中期的铜镜非常引人注目。因其神奇的功效,被现代人称为“透明镜”,是中国古代名副其实的“黑科技”。
“透明镜”的工作原理和制造工艺非常复杂,现代人很难想象2200多年前的西汉人能够发明创造出来。所以民间很多人称透明镜为“魔镜”。
到目前为止,中国出土了很多透明镜,出土的普通铜镜更是不计其数。因为常年深埋地下,所以它们的镜子和图案保存得相当完好,现在大部分还能当镜子用。
徐州东东山“汉楚王墓群”三号墓1991出土的透明镜是同类中最具代表性的一件。现藏上海博物馆,国家一级文物。
东东山的透明镜为圆形,直径17.5cm,重量130g。镜面光滑微凸,背面题词写着:见日头光,天下闻名,乐未尽,世代不忘。当它到来时,你应该是国王。
透明的镜子除了可以当镜子用,还可以产生神奇的效果。如果太阳光对准镜子,镜子背面对着墙壁,铜镜背面的图案和文字就可以完全映射到墙壁上,就像光线从镜子背面穿透镜体再映射到墙壁上一样,看起来非常神秘,将光学和力学原理体现得淋漓尽致。
正因为如此,透明的镜子一直被古人视为“圣物”。外国考古学家看到透明镜子的神奇效果后,都惊呆了,直接称之为“魔镜”。
除了东东山透明镜,上海博物馆还收藏了一面60年代末出土的透明镜,直径7.5cm,重50g。它的工作原理和东东山透明镜一模一样。
透明镜为什么会产生这种现象?
几十年了,谁也想不明白。
1969期间,周总理参观上海博物馆。当他看到这面透明的镜子时,他很惊讶,并向博物馆工作人员询问了它的工作原理。
当时我们技术落后,研究透明镜的时间比较短,原理也没有解决。因此,周总理命令科学家们努力研究,找出答案。
北宋著名科学家沈括在《孟茜比谭勇》一书中描述了透光镜的原理:意思是铸造时薄的部分先冷,后面厚,再冷,铜收缩得更多。
20世纪80年代,上海博物馆的工作人员和一些科学家根据沈括的话和大量的实验,终于为世人解开了这个永恒的谜,并给出了如下解释:
透明镜在制作时,镜面背面的花纹和图案厚薄分布不同,巧匠在打磨过程中造成机械变形,进而促使曲率的产生,最终导致了镜面的这种神奇透明效果。
可惜透明镜的制造技术在北宋以后因为某种原因失传了。自从毕提到透明镜以来,它就再也没有出现在文字材料中。
铜镜走出历史舞台,大约是明朝中期。此时,玻璃制品不断传入中国。笨重的铜镜在轻巧的玻璃镜面前毫无优势,只能更换。
尽管现代专家已经研究出了透明镜子的工作原理,但对于透明镜子是如何制成的,专家们仍然一头雾水。他们无奈地说,西汉透明镜的制造技术很难,即使是现在也无法复制。
可见,古人的智慧和实践能力并不一定比现代人差,古人发明的一些东西是现代人难以企及的。