(图片来源:lapas77/Shutterstock) 为了保护中国皇帝秦始皇在来世的尊严,约2200年前,成千上万的陶土士兵与他一同埋葬。1970年代兵马俑的发现,对考古学家——以及“古代失落技术”故事的爱好者来说,是一份厚礼。这种“失落的技术”的桥段,并非空穴来风,它暗示我们的祖先掌握着一些至今仍有用的、但已随着时代消失的知识或技术。当研究人员发现,这座埋藏已久的古代陶土军队的武器保存得异常完好时,人们不禁要问,当时的工匠是否以某种方式对其进行了处理以防生锈。化学分析表明,这些武器中含有微量的铬元素——这是不锈钢的成分——因此几十年来,人们普遍认为秦朝人开发了一种巧妙的铬基防锈涂层来处理他们的武器。然而,今天发表在《科学报告》杂志上的一项新研究表明……可能并非如此。“铬防锈处理理论应该,”国际作者团队写道,“被放弃。”理由很简单:铬只出现在少数武器上,与实际的保存效果关系不大,而且很可能与一个完全不同且可以解释的过程有关。相反,作者们提出了一些具有实际证据支持的、武器保存完好的可能原因。
兵马俑的制作工艺
作者们当然不愁没有文物可供研究。考古学家已经从真人大小的兵马俑中发掘出数十件青铜长矛、戈、剑、钩和数千支箭。早期的研究表明,秦朝工匠可能采用了“铬酸盐转化膜”(CCC)的处理方式,这或许可以解释这些武器出奇的保存状态。但此前的研究虽然结果不确定,却已经开始质疑这一说法,而今天的发现通过仔细检查铬在古代武器中的分布情况,直接瞄准了CCC的假说。

兵马俑剑的剑柄和剑刃的细节。在分析的大多数剑中,铬的浓度最高出现在剑格和其他配件上,这些部位会与上了清漆的有机部件接触。(图片来源:赵振) 首先,事实证明铬的含量并不那么普遍。在团队研究的464件武器样本中,只有37件检测出铬——这与你期望的用于强化处理的广泛使用程度不符。分析还揭示了一个更大的理由来质疑CCC理论:保存最完好的武器并不是铬含量最高的,反之亦然。“铬的存在与特定武器的保存状态之间没有关联,”作者们写道。那么,为什么兵马俑的武器上会有铬呢?在排除了作为武器原料的金属矿石、用于装饰的颜料以及土壤本身的污染等可能性来源之后,研究人员转而研究了铬在武器本身的分布情况。他们发现,铬通常局限于靠近剑柄、握把和扳机等区域,而这些部位通常是用木材制成的,并且会涂上清漆。当时中国已经在使用这种工艺,研究团队表明,它含有足够的铬来解释武器上仍可检测到的含量——但仅限于靠近涂漆区域的部分。
所有答案
现在我们知道了武器上为什么会有铬,那么关于另一个主要问题:它们为什么保存得如此完好?作者们对此也有答案,他们认为这是因为青铜中较高的锡含量(可以防止腐蚀)以及兵马俑埋藏的特殊土壤共同作用的结果。以前没有人想到要检查土壤,但他们发现土壤微碱性的化学成分和相对细小的颗粒大小可以防止天然酸和有机物侵蚀金属。“总而言之,”作者们颇为自豪地宣称,“关于秦朝武器制造商使用一种神秘的铬基技术来防止武器生锈的令人费解的说法已被驳斥。应该努力将这些新信息更新到博物馆的展陈和其他关于该遗址的科普读物中。”当然,兵马俑并不是一个很酷的古代文明失落技术的例子,这确实让人有点小失望。但该团队出色的分析和推理确实展示了科学方法如何有效地解决谜团和回答长期存在的问题,这在某种程度上甚至更令人兴奋。














