【材料改变战争】追寻星之剑的脚步:青铜器到铁器的战争史诗

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【材料改变战争】追寻星之剑的脚步:青铜器到铁器的战争史诗

2年前 · 科普中国

  几十万年前,通过运用火,古人类掌握了陶器的烧制。不经意间,熔点同陶器烧制温度相近的天然铜液从陶土间流出,渐渐凝固,又被偶然地锻打成工具。

此后大概千年之内,天然红铜逐渐被掺杂了锡的青铜普遍替代,五千三百年前倒在阿尔卑斯山脉上的“冰人奥兹”身边的青铜斧头便是明证。

  

  图为埃及法老图坦卡蒙墓中发现的陨铁制匕首,手柄和刀鞘均用黄金制作,只因当时的陨铁,比黄金更为尊贵。(图源:Daniela Cornelli)

但奥兹先生显然不可能知晓,随后人类的材料艺术,却是随着血腥的战争美学飞速进步,狂飙不止。

星空之馈赠:贯穿旧大陆的陨铁兵器

目前史学界通常认为,铁器时代的炼铁技术,最早起源于公元前1300年左右的小亚细亚赫梯帝国。但同时,考古学家又能从中国、中亚、埃及、西亚等地的墓葬遗址中发现铁器,这是怎么一回事?

对于常看玄幻、武侠等类型小说的读者而言,有这么一类兵刃听上去就很神奇:“玄铁剑”。没错,如果一颗陨石正好划过聚居地上空,又落在易于取得的地区,同时它既富含大量铁,又包括了含量恰到好处的钴、镍等合金元素,那工匠们只要把它放在炼铜炉中煅烧,duang!奇迹诞生了。

在基于X光频谱的无损分析技术实用之前,考古学家们对于这个猜想,确实只有“猜”的余地,只有来自商朝的“天石”(即铁)、苏美尔的“天火”等记载可以作为证据。

但新技术的到来,则彻底证明了大批文物的性质——从图坦卡蒙随身的金柄金鞘匕首,到商朝的铁刃铜钺,再到古苏美尔的铁质斧,它们无一例外,都是来自落地的陨星。

毋庸置疑,比起软脆的青铜器,贵比黄金的陨铁“神器”更硬,更韧。正因如此,手握神器的凡人不论如何虔诚,心中都会有那么一道念头:

这天神赐予的神器,能不能为我所有,为我所用?

旧世纪库尔斯克大会战:青铜与铁碰撞的卡叠什

  

  图为描绘卡叠什战役的近代还原艺术作品,原本来自埃及壁画。(图源:sundevilserviceandsupply)

在古埃及、亚述帝国(今叙利亚、伊朗)的法老、国王们对陨铁器着迷不已的同时,它们的共同邻国,赫梯帝国却早就掌握了全套的炼铁技术。

当然,赫梯人也是走了大运,他们并非是炼铁技术的发明者,只不过是将其从小亚细亚土著手里掠夺到手而已,不过这并不妨碍赫梯帝国迅速地“铁器武装”化:出土于公元前2500年的铜柄铁匕首,在X光频谱仪这个“火眼金睛”下顿时现出原形,它便是现存人类最早的人工冶炼铁制品。

这也就是说,在公元前1300年的卡叠什战役,埃及人所要面对的赫梯军阵,并不仅仅是数千辆战车和数万名士卒构成的“步坦协同部队”,更要用青铜兵器去硬撼赫梯帝国的铁甲马、重装战车。

在这场“旧世纪库尔斯克会战”里,埃及最终惨败,被迫从叙利亚北部的霍姆斯附近卡叠什城一路退到大马士革,直到退守最后的亚洲据点加迦南(今加沙),然后同赫梯帝国签订了人类历史上第一份和平条约。

但胜利和占尽技术优势的人工铁器,并没能让赫梯帝国持续长久下去。不久,赫梯帝国爆发内乱,然后亚述人和腓力斯丁人趁虚而入,赫梯帝国的炼铁技术也随之扩散,飘往海外和更远的东方……

人造神器:公元前的铬酸热处理技术?

  

  图为兵马俑坑中发掘青铜剑的研究成果,证明铜剑采用复合铸造技术。(图源:秦始皇帝陵博物院)

在秦始皇墓兵马俑坑中发现的青铜兵器当中,“千年不腐”一直都是外界最关注的核心问题,由此衍生出的“铬酸盐热处理假说”更是风靡一时,最大实证来自于青铜剑的表面发现了铬涂层。

当然,近年来另有新研究成果指出,不均匀的铬涂层实际上来自武器木件和陶俑上的漆料,本文在此不做验证,但有一点依旧可以肯定:兵马俑中的青铜剑仍旧是古代中国将青铜优势劣势搭配组合,达到最大效能,不亚于铁器的“人造神器”。

通常的青铜剑,只经历过铸造打磨两个工序,而这批青铜剑经金相分析,已有明显的淬火、退火工序痕迹,

此外,这批青铜剑还都应用了复合铸造技术,即低锡含量且坚韧,但质地软的铜合金条被作为剑心,高锡含量质地硬但脆的铜合金则包裹前者为剑刃,如此一来青铜剑已经足以和铁剑直接交锋。

而这或许已经是后续人类战争材料技术比拼的前驱:单一的材料优劣尚不足以影响武器性能,乃至于扭转战局,如何将它们扬长避短组合发挥最大优势,才是王道所在。

出品:科普中国军事科技前沿

策划:赵清建

制作:旋钮工作室

监制:光明网科普事业部

文章来源:中国科协

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