前些年,知乎上有人提出這么一個觀點,即真正在遺址中出土的青銅器,來歷不明的、或海里撈的等缺少可信考古信息的情況不算,那么西方整體發(fā)現(xiàn)不超過70斤。 一石激起千層浪,這位作者自然引來無數(shù)嘲諷。但事實上以此標準看,西方的確沒有發(fā)現(xiàn)多少青銅器,發(fā)現(xiàn)的都是一些青銅小飾品,因此西方有沒有過青銅時代還真是一個問題。 與西方不同,中國發(fā)現(xiàn)的青銅器數(shù)不勝數(shù),而且用途廣泛,上至國器、下至農(nóng)具,已在社會的方方面面皆有使用,因此中國青銅時代貨真價實。 更重要的是,在中國的青銅器中,還有一些青銅器極為特殊,比如“司母戊鼎”(或稱“后母戊鼎”,名稱有爭議),高133厘米、口長110厘米、口寬79厘米、厚約5厘米,重832.84公斤,是中國古代、也是世界上已知最重的青銅器。那么,商人怎么造出如此巨大的青銅器? 印證文獻又一記載 司母戊鼎是青銅器,因此首先遇到的一個問題是:司母戊鼎的金屬含量配比。也就是說,首先要煉出青銅,才能鑄造司母戊鼎,那么司母戊鼎的青銅材料如何煉制? 現(xiàn)代學者通過科學手段,定性和定量分析發(fā)現(xiàn):“后母戊”青銅方鼎含銅 84.77% 、錫 11.64% 、鉛 2.79%。令人驚訝的是,這一配比與文獻記載大致接近。 周朝文獻《周禮·考工記·筑氏》中記載:鑄造鐘鼎時,古人把合金分為六等分,其中錫占六分之一,這是因為鐘鼎需要較高的韌性,因此含錫量較低?;但制造刀劍時,需要更高的硬度,因此含錫量較高??梢?,司母戊鼎的錫含量與文獻記載的大致相同,或者說商代對青銅合金配比應該已經(jīng)形成一定標準。 需要說明的是,純銅熔點接近1100°,但加入錫或鉛形成青銅合金時,熔點就會降低,商代青銅器的熔點一般在 700 攝氏度至 900 攝氏度之間。變成青銅合金之后,反而具有熔點低、硬度高(比如含錫 10% 的青銅的硬度卻是純銅的 4.7 倍)、化學性能穩(wěn)定等優(yōu)點,所以才廣受歡迎。 司母戊鼎制作方法 中國銅器鑄造工藝大致分為四類,即模范法、失蠟法、翻砂法(古代鑄幣的主要工藝法,盛于唐代之后)、鍛打法。司母戊鼎體量巨大,上面還有很多精美花紋,因此不可能使用鍛打法,那么是使用模范法,還是失蠟法呢? 首先,商周時期的青銅器,大多使用模范法,就是使用陶制的模具,將銅液澆灌到其中,等到銅液凝固之后再拆掉模具,由此得到成型的青銅器。 上個世紀,山西侯馬發(fā)現(xiàn)晉國作坊遺址,出土了幾萬件“陶范”,其中還有齒輪陶范,由此不僅看到晉國為何強大,同時也可見陶范法的運用之成熟。 其次,失蠟法成本較高,往往用于精密青銅器制作,即制作“蠟?!?,對其進行精細雕刻,制成復雜的鑄件模具,然后對其內(nèi)外填充與包敷耐火材料,再用火一焙燒,蠟模融化后就形成相應模具,最后澆灌銅液即可。 如今,一般認為中國“失蠟法”始于春秋,最典型的是“曾侯乙墓尊盤”(見上圖),因此司母戊鼎不太可能是失蠟法制作。當然,中國失蠟法不是突然出現(xiàn)的,在此之前的是“焚失法”。 因此,現(xiàn)代學者考證認為:后母戊鼎采用陶范法鑄造而成,而且是除雙耳以外,鼎身和鼎足是一次澆鑄成型。 現(xiàn)代科學揭開謎團 但這里還有兩個問題:其一是鼎的雙耳如何鑄造,如何與器身“合體”;其二如何解決冷卻過程中,四足擁有足夠支撐力的問題?尤其第二個問題看似簡單,實質里面蘊含科學知識。 首先,司母戊鼎雙耳與器身分開鑄造,但兩者如何“合體”的呢?現(xiàn)代研究揭開謎團,即在鑄造耳朵時,里面預留了陶范,相當于耳朵下部是空的,而在器身上也有孔洞,與耳朵孔洞相對應,于是將銅液通過耳朵上的澆道灌入,最后就流到器身。而器身上的孔洞連到外部,銅液流到這里后,正好可以將外面包裹的東西固定起來。 其次,司母戊鼎四足是空心的。按照常理,司母戊鼎重達一噸,商人不會吝嗇于再省一點銅料,理應鑄造實心四足才對,且鑄造成實心也更簡單,那么為何將四足鑄造成空心呢? 原因很簡單,器身壁厚只有5厘米,冷卻的比較快,但四足卻較粗,冷卻的比較慢,依據(jù)熱脹冷縮的原理,因為冷卻情況不同,會導致四足與器身的連接處會發(fā)生扭斷。因此,司母戊鼎四足是被特意鑄造成空心,可見商代中國青銅鑄造技術之高超。 最后,司母戊鼎不僅只是一件青銅器,背后還隱藏了很多歷史,比如以下兩點: 首先,司母戊鼎重達一噸,至少需要一噸以上的青銅原料,而且鑄造工藝復雜,這就必然需要龐大的青銅鑄造業(yè),精密的計算與配合,以及高效率的協(xié)同作業(yè),否則稍有疏忽就可能造成缺陷,乃至報廢,這遠非同期其他文明可比。 其次,司母戊鼎的鑄造技術,涉及很多方面的知識,除了上文談到的四足空心問題,還有如何確保對稱部位尺寸一致,聯(lián)系到東漢游標卡尺,顯然在商朝已有相關精確測量的工具。如今不少國人相信西方宣稱,將很多發(fā)明創(chuàng)造都歸于西方,顯然非愚即壞。 參考資料: 《經(jīng)濟觀察報——后母戊:這件最重的大鼎是如何鑄造的?|國寶身世》、《周禮·考工記》等 |
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