时隔两千年出土竟还神奇异常,秦剑究竟用了

秦人从边陲牧马到一统天下,建立中国第一个大一统的秦王朝,其军事武功居功甚伟。上个世纪末期,秦始皇陵兵马俑坑被偶然发现。在出土的大量文物中,有一批古剑。时隔两千多年,这些剑光洁如新,令人惊奇。对秦剑研究发现,表面有铬盐氧化层,厚约10微米。它具有抗锈耐蚀的作用。这一发现立刻轰动世界。因为这种“铬盐氧化”工艺,是德国在年、美国在先后发明的。而且据说,一把剑被一尊公斤重的陶俑压弯了。当陶俑被抬起后,这把剑竟然马上反弹平直。这种现象被称为“形态记忆合金”。这种变形恢复技术在20世纪50年代才被发明出来。这简直神奇的不可思议!秦剑究竟采用了什么神秘的高科技呢?秦人为何不用先进的铁质兵器?中国在战国时期进入铁器时代。铁器,代表了先进生产力和先进军备的发展方向。战国时期主要有两种冶铁方式:其一是“块炼铁”,一般通过块炼铁法还原铁矿石后,进一步锻打处理得到,性能较好。其二是“生铸铁”,其反应温度比块炼铁法高,成品会呈液态,可以直接浇铸。“块炼铁”获取成本高,“生铸铁”的性能差,于是青铜得以继续大量使用。由于“生铸铁”廉价,因而在农具和工具领域的应用多过青铜。兵器,关乎将士们的生命安全和战争胜负。“块炼铁”和“生铸铁”的硬度和强度均不够理想,加之生产规模和效率的限制,因而难以大规模制作铁质兵器。所以,在战国时期,农具、工具由铜石并用转为铸铁为主,但兵器方面延续着青铜时代。春秋战国时期也有钢铁武器,但未到普及的地步。到汉代,随着钢铁技术的大力提升,钢铁兵器才占主导地位。秦人用落后的青铜武器征服天下?青铜是金属冶铸史上最早的合金,是在纯铜(紫铜)中加入锡或铅。夏、商、周时期,是中国青铜器文化的鼎盛时代。青铜具有熔点低、硬度大、可塑性强、耐磨、耐腐蚀、色泽光亮等特点,在古代用于铸造各种器具、零配件等。但青铜器的天然属性,决定了它的硬度和柔韧性不足。这个天然缺陷,对于兵器而言是硬伤。剑是一种单尖两刃的手持格斗兵器。战国时期,随着战车兵衰落,步兵上升为主力军,做为近身格斗兵器的剑,就成为步兵的必备武器。而且,当时尚武精神流行、政治集团争斗频繁,统治阶层“防检非常”也显得非常重要,贴身佩剑即可建立威武形象,也可护卫防身。剑在格斗中,首要功能是刺杀对方、穿透对方的铠甲,劈砍、划拉只是辅助功能。较长的剑身,就会早一步刺中对手。但从另一方面来说,兵器的长度要适应军队的具体作战方式,并非越长越好。例如古希腊军队曾使用近1米的长剑,但在其方阵战术成熟之后为了适应方阵中拥挤的作战环境,则采用了较短的Xiphos和kopis。对于青铜器而言,最致命的是:随着剑身的加长,其脆性也同时大增,容易折断。《战国策》中有“夫吴干之剑,肉试则断牛马,金试则截盘茧;薄之柱上而击之,则折为三,质之石上而击之,则碎为百。”因而青铜剑一般都是宽而短。60厘米,是青铜剑的常规极限长度。例如最负盛名的越王勾践剑长55厘米。但是古人没放弃探索,尽量在保证质量的同时使剑身增长,以增强攻击性。例如在秦俑坑中,出土了一把长91厘米的青铜剑。青铜剑做长容易折断;而且,秦俑坑中出土的四万件兵器,几乎全由青铜铸成。那么问题来了:在铁器时代,秦军是靠这种脆弱易折断的落后武器装备征服天下的吗?其实,在当时的大环境下,诸侯国的军队主要也是以青铜兵器武装起来的。那么,秦军武器中藏着什么玄妙吗?秦军兵器优胜的法宝一.先进的青铜制造技术常理认为,在冷兵器时代,铁质武器是先进的产物,肯定比青铜武器好。其实不一定,特别是冶铁技术尚在发展中的战国时期。这关键取决于两者的材质、冶炼锻造工艺。如果青铜武器的硬度明显大于铁器的话,是可以斩断铁器的。对刀剑来说,最重要的机械性能是强度(抗拉强度)、硬度、韧性(塑性、伸长率)。一把好剑,其剑刃材料需要较高的硬度和强度,使它可以切割物体而自身不损;其它部位需要较好的韧性和强度,使它受到外力冲击时不至于折断。但是,青铜武器若硬度过低,韧性好,但容易卷刃;若硬度过高,韧性低,且易折断。那么怎样解决这个天然矛盾呢?古人花费了漫长的探索过程,找到了很好的解决方案。古人在长期的青铜冶炼实践中,直观地认识了合金成分、性能和用途之间的关系,总结出了六齐规律。六齐,是指对于六类不同的青铜器物采用六种不同的铜、锡配比。战国末期的《考工记》中有六齐的记述,是世界上最早的合金配比规律的科学总结。这是人类第一次通过自觉地控制铜、锡成分配比,获得了性能各异并且适合于不同用途的合金材料。古代青铜是铜锡合金,影响其性能的主要是含锡量。一般规律是,随着含锡量的增加,青铜的强度增加。但含锡量会在18%时达到顶峰,之后强度就会迅速下降。也即,含锡少,则武器软;含锡多,则武器硬,但易折断。难道“长薄易折、硬脆易断的”的规律在秦剑身上失效了?对秦俑坑中青铜兵器的合金比分析结果表明,与《考工记》中的六齐配比基本相符。秦剑的表面含锡量达30%,内部保持20%左右的含锡量。那么,其硬度相当于中碳钢,韧性相当于现代的玻璃,外坚内韧,硬度和韧性结合得恰到好处。而且,秦剑经过精细的锉磨、抛光,表面组织细密,无沙眼,平整光亮。另外,秦剑很锋利。一些剑出土时锋刃锐利。经试验,稍微用力,一次能划透18层纸。秦剑的铜锡科学配比,使长度、硬度和韧性达到了近乎完美的结合,堪称青铜剑铸造工艺的顶峰之作。二.先进的武器装备生产制度当时秦国军队号称“步兵百万,战车千乘,骑万匹”,战争频繁,所需兵器数量极为庞大。因而,武器制造的保障机制就显得很重要。于是,秦人建立了强大的兵器制造业,而且使武器生产制度化、模具标准化和工艺流程规范化,并以严厉的法律形式进行保障。《秦律十八种上律》记载:为器同物者,其大小、短长、广亦必等。在秦俑坑中出土的所有同类器物都是如此。例如秦剑身上有对称均衡的8个棱面,其误差不足一根头发丝。再如主要对付剽悍的匈奴骑兵的青铜弩,扳机设计得非常精巧,以省力并增加弓箭的准确度。而且,各弩机上的同一部件可互换使用,便于战时便捷。又如镞,头部是三棱形,这就使得在击中敌人的瞬间,棱的锋刃处形成切割力,箭头就能穿透铠甲。研究发现,同一个镞的三个面误差小于0.15毫米,不同镞的误差小于0.2毫米。这是一种完美的流线型箭头,箭头的轮廓线与子弹的外形一样,能够减低飞行过程中的空气阻力。同时,秦国推行物勒工名,以考其诚,要求制造每件兵器时刻上制作年代、机构、督造者、工匠名字。这样,既建立了层层追溯的品质管理制度,调动了制造者的责任心,同时也激发了生产者的荣誉感和工作积极性。可见,秦人深谙“科技是第一生产力”的真谛,采用先进技术,并通过制度化、标准化和规范化的操作,将大批精良武器配备到军队,如虎添翼。决定战争胜负的主要因素,是政治、外交、军事。本文不赘述秦国的政治、外交,史实已经有力证明了。仅在军事方面:秦国长期在西北边陲经受战争历练,民风彪悍、尚武;自商鞅变法实行“奖励军功”制度之后,军队士气大涨;勇士涌现,善战之将辈出,使得秦军有“虎狼之师”之誉。这些,加上庞大的军队、精良的武器装备、得当的军事策略,堪称完美的组合。于是,秦军气吞山河,横扫六国,北击匈奴,南攻百越,最终创造了一统天下的历史奇迹。在诸侯国中,秦军并非每个单项都领先,甚至起点很低。但是他们在有限的条件下,不断突破固有思维,把单项尽量做到最好甚至追求完美,从而使其叠加形成强大的合力。这就是成功的不二法则,就是王道!秦人的黑科技其实,镀铬技术并非秦剑独有。另外出土的一些先秦文物也有类似的含铬物质。有专家研究指出,它们并未进行过人工铬化处理,表面的铬是在使用、埋藏过程中偶然渗入的,尤其不能排除土壤腐蚀导致。有人说,两千多年前的秦人就已掌握了“铬盐氧化、形态记忆合金技术”这样的高科技,不符合人类历史发展进程。有人猜测,是外星人帮助了秦人,而且史载秦始皇曾经见过外星人。还有人说,古代形容刀剑的锋利时往往会说“削铁如泥,吹毛断刃”。然而,这种刀剑至今还没发现,现在也没制造出来。是现在的制造技术工艺不行?还是古代的文明程度很高,某些科技超过现在的水平,但后来失传了?这一切,都是千古之谜,等待未来破解。但是,秦人奋发图强、重视科技、追求极致的进取精神,穿透历史烟尘而永远熠熠生辉。


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