秦始皇-秦剑兵马俑出土的青铜兵器
关于秦剑,有两个惊人的科技奇迹:
第一个例子是,在清理秦始皇兵马俑一号坑11号坑时,考古人员发现了一把“记忆合金剑”。这把青铜剑被一尊尊150公斤的泥人弯曲,弯曲度超过45度。当人们移开泥人时,一个惊人的奇迹出现了:窄而薄的青铜剑瞬间直弹起来,自然复原。
当代冶金学家梦寐以求的“形状记忆合金”,居然出现在2200多年前的秦俑坑里,不能不让人由衷地赞叹祖先创造的奇迹。
第二个例子是1994年,在秦始皇兵马俑二号坑又发现了一批青铜剑,长86厘米,剑身有八个刻面。考古学家用游标卡尺测量,发现这八个刻面误差不到一毛,已经出土了19青铜剑。
这些青铜剑结构紧凑,剑身光洁,刃部磨纹细密,纹理浑然一体。它们在黄土中沉睡了2200多年,出土时依然光亮如新,异常锋利。经过测试,研究人员发现剑的表面有一层铬盐化合物,厚度为10微米。
这一发现立即在世界范围内引起轰动,因为这种“铬盐氧化”处理方法是近代才出现的先进技术。德国在1937,美国在1950发明,并申请了专利。其实早在春秋战国时期,中国人就已经掌握了这种先进的技术。
回顾中原青铜剑的发展,剑身不断加长。刚开始的时候,剑只有二三十厘米长;到了春秋战国时期,长度一般达到50~60厘米左右;战国晚期,有的剑超过70厘米,最长的达到75厘米或76厘米。到了秦朝,关中秦剑的长度又上了一个新台阶,超过了80厘米,最长的达到了近95厘米。
青铜剑在武术中的首要作用是杀敌,穿透对方盔甲,劈拉只是辅助作用。比对手的剑长近30厘米的秦剑,显然更容易在战斗中刺伤对手,这可能是秦剑变长的主要原因。然而,这毕竟是一把青铜剑。秦人用了什么方法使剑不易折断?
在青铜时代,铸剑的关键在于熔炼时铜中加多少锡。没有锡,剑就太软了。锡比剑硬,但容易折断。秦剑的化学定量分析表明,它的铜锡比使青铜剑的硬度和韧性结合得恰到好处。作为青铜铸剑工艺的最后一个高峰,秦剑的长度、硬度和韧性达到了近乎完美的结合,攻击性能得到了极大的提升。
秦陵考古队第一队长袁曾说:我们先后将秦陵剑分发给中国地质科学院、中国有色金属研究院、上海冶炼厂等单位,进行了激光显微光谱、电子探针、X射线荧光检测和化学定量分析。发现剑表面有一层致密的氧化铬网,厚约10微米,相当于一张报纸厚度的十分之一,铬含量为0.6%至2%。
正是有了这种灰色的含铬保护层,才发挥了强大的防锈防腐作用,比吴和剑表面经过硫化处理的防腐性能高了一个台阶。
秦式青铜剑不仅长,而且非常锋利。有些剑出土时没有生锈,干净如新,刀刃锋利。经测试,可一次性刮穿18层纸。这些剑的表面呈灰黄色,质地细腻,无沙眼,剑的表面经过精细锉磨和抛光,因此极其光滑光亮。
秦简的剑身比较特殊,剑柄比较长。秦兵马俑1、2号坑出土的青铜剑,长度大多在17~20厘米左右。根据秦剑的身长、体重和攻防实用功能,秦剑多为双手使用(双手剑有时也可单手使用);少数茎较短的可能是单手剑。