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秦朝工匠真的掌握了为金属涂铬的技术吗?

在过去的2000多年里,中国著名的兵马俑所佩戴的青铜武器保存得极其良好。事实上,以致有人猜测说古代中国有某种相当先进的武器养护技术。现在科学家们认为他们已经解开了这个谜团。

研究人员表示,埋葬兵马俑的土壤可能是造成其良好状况的主要原因,而不是某种奇特的铬酸盐涂层——该猜想此前受到不少专家的欢迎。

相反,新的研究表明,在长矛、剑和其他武器上检测出的铬元素实际上来自兵马俑人物其他配件的保护漆层,古人并没有发明出在金属上渗铬的技术。

那土壤有什么特别之处呢?土壤的中等碱性pH值、微颗粒状形态和低有机物含量有助于防止氧化腐朽。

研究人员说,铸造兵马俑武器的青铜金属中还有高含量的锡,这也有助于保护武器。

英国剑桥大学的首席研究员MarcosMartinón-Torres说:“我们发现漆中含有大量的铬,但附近的颜料和土壤中只有微量的铬——后者可能来自涂层剥落导致污染。”

“在青铜器上铬元素含量最高的部位,始终存在于与现在腐烂的有机元素直接相关的武器部件上——如长矛轴和由木头和竹子制成的剑柄,它们外部有漆涂层。显然,漆是青铜上铬元素的意外来源,并不存在所谓古老的防锈处理手段。”

更重要的是,一些保存得最完好的剑和长矛上附着的铬成分极少,它们无疑是很有说服力的证据。

然而,研究人员并没有完全排除存在某种先进的金属防氧化技术的可能性,只是看起来不太可能是铬处理。

之前也有中国的考古学家已经提出过类似的想法——90年代在《考古》刊物上,国内学者发现秦俑的袖口等部位的颜料中含有大量的铬元素,据此猜测武器中的铬元素来源于此——但最新的研究更加充分详细。

总的来说,研究人员分析了464件不同的青铜武器,以检验铬的存在和含量。他们还实地检测了土壤,首次提出土壤有助于保持武器锋利和光泽的说法。

秦坑土壤的构成与英国截然不同,在英国,古代青铜武器的保存得较差。该团队通过实验证实,西安的土壤具有优良的金属保护性。

1974年首次发现的兵马俑——数千名用泥土烧制的与真人一样大小的陶俑埋在地下拱卫中国历史上的第一位皇帝秦始皇——是历史上最伟大的考古发现之一。

该遗址吸引着考古学家络绎前来,并不时揭开某个历史谜团。

“令人惊讶的是,在陵墓建筑群中发现的天然材料和复杂的人工配方——青铜、粘土,木材、漆和颜料等证据,可以找到许多重要详尽的历史线索。”团队成员,来自英国伦敦大学学院的Andrew Bevan,“在中国第一个帝国诞生之初,这些材料为历史上更大的工艺生产画面填充了许多细节。”

该论文已刊登在 Scientific Reports上。

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