透光镜:失传1000多年的“黑科技”,制造技术现代人也无法复制

文·段宏刚

中国是世界上唯一没有中断过文明的国家,在5000年历史里,中华先民创造了灿烂辉煌的文化,发明了琳琅满目的东西,除了人们耳熟能详的“四大发明”之外,还有许多其它的科技成果,有些发明,科技含量之高,工艺之先进,做工之优良,完全可以看作是“黑科技”。

国际考古界有一个公认的观点,认为人类诞生文明的三大标志是:金属工具的出现,文字的发明,国家的形成。

青铜是人类社会最早使用的金属工具,由80%左右的红铜加上20%左右的锡或铅制作而成。


青铜具有熔点低(800°C),强度高,韧性好等特点,被古人广泛用在制造兵器、炊具、酒具、乐器、容器、礼器、工具,以及其它生活用品领域。

古人在生活中离不开青铜器皿,铜镜便是古人每天都要用的一种生活用品。铜镜的制作材料恰恰就是青铜,跟制作炊具和兵器的青铜在成分上相差不大。

在铜镜没有被正式创造出来之前,古人通常把清水倒在铜盆里当作镜子来使用,称作“鉴”,像人们常说的“日月可鉴”、“光可鉴人”等成语,渊源都来自这里。

实际上,铜镜早在商朝时期就被制作出来,不过,人们在当时把铜镜仅仅当作祭祀的一种礼器。


大约在东周末年,铜镜才脱离祭祀用品的范畴,开始进入贵族的生活。直到西汉末年,铜镜大量走向民间,成为普通大众不可或缺的生活用品。

古人制作铜镜时非常讲究,在造型上,将其塑造成圆形、椭圆形或者方形,背面雕饰出许多精美的花纹和图案,正面以铅、锡等软金属慢慢磨砺,直到磨得光滑平整,能清晰地照出影子,才算制作完成。

铜镜毕竟是在西汉时期盛行起来的,因此,目前传世的铜镜绝大部分出自西汉。

西汉铜镜以圆形为主,非常重视装饰效果,镜子背面流行的图案装饰多达几十种,有些铜镜在背面还会铸上几个具有美好寓意的篆字,如,常富贵、长相思、乐未央,等等。


在众多出土的西汉铜镜里边,有一款西汉中期的铜镜十分引人注目,因其具有神奇效果,被现代人称作“透光镜”,是中国古代名副其实的“黑科技”。

“透光镜”的工作原理和制作工艺都很复杂,现代人很难想象出2200多年前的西汉人有能力把它们发明创造出来,因此,民间许多人把透光镜称作“照妖镜”。

到目前为止,透光镜在国内已经出土了好多块,出土的普通铜镜更是不计其数,它们因为常年深埋在地下,其镜面和花纹都保存得相当完好,大部分到现在依然能当镜子用。

1991年从徐州东洞山“汉楚王陵墓群”3号墓出土的透光镜,是同类文物里最有代表性的一个,现珍藏在上海博物馆,是国家一级文物。


东洞山透光镜为圆形,直径为17.5厘米,重量为130克,镜面平整光滑,略微凸起,背面刻有铭文为:见日之光,天下大明,乐未央,千秋万世勿相忘,时来何伤,宜王。

透光镜除了能当镜子用之外,还能产生神奇的效果。如果将阳光对准镜面,镜子背面对着墙壁,就能把铜镜背面的花纹与文字完整地映射到墙上,如同光线从镜子背面穿透了镜体,再映射到了墙面,看起来极具有神秘色彩,把光学原理和力学原理体现得淋漓尽致。

正因为如此,透光镜一直被古人奉为“神物”,外国考古学家看到透光镜的神奇效果后,惊得目瞪口呆,直接把它称作“魔镜”


上海博物馆除了东洞山透光镜之外,还珍藏了一块上世纪60年代末出土的透光镜,直径为7.5厘米,重量为50克,其工作原理跟东洞山透光镜完全一样。

透光镜为何会产生这种现象?

在长达几十年里,都没有人能搞清楚。

1969年,周总理来到上海博物馆视察,看到这面透光镜时感到很惊奇,就向博物馆工作人员询问它的工作原理。

当时,我们的科技落后,研究透光镜的时间也比较短,并没有解开其中的原理。于是,周总理就下令让科学家们好好研究,一定要找到答案。


北宋著名科学家沈括,在他的著作的《梦溪笔谈·器用》一文里,关于透光镜的原理有这样一句描述:以谓铸时薄处先冷,唯背文上差厚,后冷而铜缩多。

20世纪80年代,上海博物馆的工作人员和一些科学家,根据沈括的这句话,再加上大量实验,总算给世人解开了这个千古之谜,并给出如下解释:

透光镜制作时,镜子背面的花纹图案由于厚薄分布不同,能工巧匠在研磨过程中,让其产生了力学形变,力学变形又促使曲率的发生,曲率最终导致镜子出现这种神奇的透光效果。

遗憾的是,透光镜的制造技术不知因为什么缘故,从北宋后失传了。自《梦溪笔谈·器用》提过透光镜之后,再也没有见过透光镜在文本资料里出现过。


铜镜走出历史舞台,大约在明朝中叶,此时,玻璃制品不断传入中国,笨重的铜镜在轻巧的玻璃镜子面前没有任何优势,只能被替代。

现代专家虽然研究出了透光镜的工作原理,但透光镜究竟是怎样制造出来的,专家到现在也是一筹莫展,无奈地表示:西汉透光镜的制造技术之难,即使在现在也无法复制。

可见,古人的智慧和动手能力不见得比现代人差,古人发明的有些东西,现代人也难以望其项背。

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