记得初到南京,似乎周边的一切随着心情迅速由清新变得灰暗起来,那年冬天阴冷的空气更把灰暗的背景罩上了寒霜。尽管学校一开始就给了两床被子,可把被子做得长些或者分个号码是很困难的事情么?我这样的北方汉子的膀子和脚就被一层单被遮盖着,这两个部位又似乎集中了无限的寒冷感觉神经。寒假回到温暖的家,再跟旧同窗的畅饮,似真有几分怨气浑赖在这江南佳丽之地了。返校之日,车窗外消失了白色的雪盖,自然这层冷灰就重新穿上了身,我只有浑身的不自在。二月,三月,蛰伏在宿舍是我抵抗周遭所有灰冷的唯一方法,而连绵不断的雨则把窗外一遍遍刷暗,江南春也许只是幻象。
似乎是三月初的一天,因为什么古怪的要求,很可能是可恶的辅导员下令,我那个学期第一次到鼓楼校区。颠簸的高新线缓慢地在市区杂乱的建筑中穿行,各种从阴暗筒子楼里伸出的天线和晾衣杆把稀有的晴空挑的杂乱异常。幸好路边的法国梧桐不会像北京街上的槐树那样向上伸出可怖的虬枝,当然那几片勉强飘曳着的梧桐叶子也不会带来什么暖意。倒霉,我诅咒着该死的行程让我远离暖和被窝,即使我的脚和膀子可能并不同意。自南园而北园,上课时间置身这些局促的建筑中倒也得着些安静,只可惜校园里面的植物尚不如龙王山上的野草,一点绿意都没有。远远看到的北大楼也是枯枝缠身,哎,哪怕像南师大那样给梁榫刷上些红色也好阿。
又转过一片灰墙青瓦,是没有修复前的小礼堂,前面也敞亮起来。突一抬头,一个庞然大物竟矗立在眼前,几百个巨大的白玉兰浮在那里。细看来,如佛陀印契般各式张开的,没张开的,都立在细细的枝头。那些硕大的花朵,就直立着,没有花萼护着,没有粗壮的枝条依傍,没有一点破损,也没有一丝杂色。
之后的几年每到春天我总会去同样的地方,只可惜总是红泥多过立花。哪怕之后的南园生活,我也仅见到不多的玉兰花立在同样的枝条上,不过地上铺满的花瓣似乎在谴责我的懒惰,虽然我蛮想脱罪于之前的狂风恶雨。再也没有看到那么多那么大的玉兰了,于是这些玉兰就成了一个幻象,一个无可追寻的邂逅,留在了北园的小礼堂前。
昨日骑车经过南湾的小公园,路旁有柱粉色的玉兰,虽然不是很高大,却一样堆满了红色的玉兰花,遂有此文。
何时再看到那样巨大的白玉兰呢?
星期六, 二月 20, 2010
冶炼与温度补遗
冶炼铜的温度尚需寻找更多的资料,因为最早的铜器如果是红铜或者砷铜往往比青铜冶炼温。
而中国早期的铁制品,特别春秋后期至战国前期的记录以及考古发掘都很有限。有名的就是国语中所讲的美金恶金,很多人认为美金为铜,恶金为铁。不过此说从郭沫若开始就很多人怀疑,认为其不是指的铜和铁,很有可能是钢和铁。
单从考古来说,据我所知中国最早的非陨铁的铁器是三门峡虢国1号墓地中的铜柄铁剑。此墓年代定为西周晚期,同墓地的虢仲墓中亦出土了铜内铁援戈和铜辙铁叶矛。这些铁兵器经化验均为块炼渗碳钢制品,且同墓地中还出土了陨铁制品,说明这应该是中国铁器发端期的制品。除了此墓,西周晚期至春秋的铁制品出土还有宝鸡出土的金柄铁剑,甘肃灵台的铜柄铁剑等,这些制品基本为渗碳钢制品。综上可知,中国冶铁的发端期便已经使用热处理技术,基本很难找到一个只用块炼熟铁的时代。这一方面是炼铁所需温度高,人类不会去花费比冶炼青铜更高的代价去冶炼机械性能还较差的熟铁。另一方面说明,早期中国人就已经愿意用更高昂的代价把费力冶炼出的熟铁进一步作渗碳处理,以求得到韧性于硬度合一的低碳钢,且作为最宝贵的利器(铜柄,金柄)来使用。
呵呵,人类对奢侈品的追求往往是不计代价的,这也是人类发展的重要动力。类似于汤因比所说的总有些人不甘心在已有平台上享乐而愿意去攀登高峰。
而中国早期的铁制品,特别春秋后期至战国前期的记录以及考古发掘都很有限。有名的就是国语中所讲的美金恶金,很多人认为美金为铜,恶金为铁。不过此说从郭沫若开始就很多人怀疑,认为其不是指的铜和铁,很有可能是钢和铁。
单从考古来说,据我所知中国最早的非陨铁的铁器是三门峡虢国1号墓地中的铜柄铁剑。此墓年代定为西周晚期,同墓地的虢仲墓中亦出土了铜内铁援戈和铜辙铁叶矛。这些铁兵器经化验均为块炼渗碳钢制品,且同墓地中还出土了陨铁制品,说明这应该是中国铁器发端期的制品。除了此墓,西周晚期至春秋的铁制品出土还有宝鸡出土的金柄铁剑,甘肃灵台的铜柄铁剑等,这些制品基本为渗碳钢制品。综上可知,中国冶铁的发端期便已经使用热处理技术,基本很难找到一个只用块炼熟铁的时代。这一方面是炼铁所需温度高,人类不会去花费比冶炼青铜更高的代价去冶炼机械性能还较差的熟铁。另一方面说明,早期中国人就已经愿意用更高昂的代价把费力冶炼出的熟铁进一步作渗碳处理,以求得到韧性于硬度合一的低碳钢,且作为最宝贵的利器(铜柄,金柄)来使用。
呵呵,人类对奢侈品的追求往往是不计代价的,这也是人类发展的重要动力。类似于汤因比所说的总有些人不甘心在已有平台上享乐而愿意去攀登高峰。
星期四, 二月 11, 2010
炉温与中国冶金
中国和西方的冶金术的发展次序其实是一样,不过是时间各有不同,当然一些细节也不相同。西方的最早出现的砷铜、块炼和熟铁渗碳炼钢同样在中国出现了,不过其过程很短暂,出土的早期实物也有限,但冶金技术发展过程中的每一环都在中国发现了对照的实物。不过从中国的砷铜和青铜以及块炼技术和生铁铸造技术相距如此之近来看,最早的炼铜和炼铁技术从外部传入也有很大可能。
要搞清楚冶炼技术的发展必须要对铜铁制品有点了解。如古代的铁制品,不管其含何种元素,本质是碳铁合金,其机械性能是由碳铁合金内部的结构决定。最简单的就是按照含碳量的多少划分的生铁,钢,熟铁,其特点是硬而脆,坚而韧,柔而软。细分就要分析其中铁素体,奥氏体等的比例,现代考古技术已经可以分析铁器的各种成分和结构。而铜制品一样是各种不同成分的铜合金。除了机械性能于人类的需求相联系,其冶炼特性更与人类的冶炼能力紧密关联,这就要涉及金属的冶炼方法,特别是冶炼温度与熔点。来乱说几句金属冶炼与温度的关系,特别是冶金术演进与炉内温度提高的关系,下面的温度均为摄氏度。
西亚和中国早期的冶金路线基本一致:
天然铜/天然锌铜合金-(锡铜/砷铜)-青铜 - 天然铁-块炼铁
中国和西亚的早期铜制品中除了天然的铜和铜锌合金还有砷铜及锡青铜,但有些学者对砷铜等的冶炼方式还存在异议,特别是中国的天然铜、锡铜和砷铜等极早期铜器发现甚少,时间上也仅限于二里头二三期,这里暂且不论。纯铜的熔点是1080度从孔雀石冶炼到纯铜要1100度左右,加入锡石温度就降到900多度。就后来技术最成熟的铅锡青铜来说,其熔点仅为800度左右,即此时已为液态。这个温度已经很接近陶器的烧制温度(700度左右),融化后的青铜可以很方便的使用坩埚熔炼。特别的是青铜的机械性能也比纯铜要好得多。
再来看铁,最早的铁器多为取自陨铁的铁镍合金,其机械性能好耐腐蚀,性能显然强于青铜,所以古人往往将其镶嵌于青铜器刃部,如河北藁城和北京平谷所出之铁刃铜器。但天然陨铁甚少,毕是珍惜之物,不过人类也从中认识到铁的性能。
大约在春秋时期中国有了块炼法所出的熟铁,即低碳的铁碳合金。铁矿石在500度就可以还原,块炼法要能产出成块的海绵状铁大约要800-1000度以上,并且要在冶炼炉内杂置铁矿石和碳。块炼法生产出的海绵状铁还不 能用,且其熔点高达1500度以上,早期条件下不能熔铸需继续锻打成熟铁块才可使用,不过这种熟铁很软,无法作为对性能要求高的兵器。若对于这种低碳的熟铁块采用渗碳技术继续锻打,则可产出中等碳含量的钢。在中国这种铁剑多产自吴楚,其性能也明显强于青铜,但是需要反复锻打,造价极其高昂,很多人相信干将莫邪就是铸的钢剑,可见这种方法产钢之不易。
中国人较早发明了技术要求高却生产简单的生铁铸造技术,只要继续提高炉温到1200度左右,就可以从铁矿石中冶出生铁。生铁的熔点为1100多度,相对熟 铁较易熔铸。而中国在青铜冶炼方面不断提高温度的技术(如对大冶山古铜矿遗址的考察发现其冶炼温度已经高达1200度)为较早得生产生铁和瓷提供了重要条 件。更有甚者,战国时燕下都?出土了大量的冷铸兵器和工具,冷铸的灰口铁需求温度高达1500度,但其成本却相对低廉,生产出的冷铸生铁性能更好。对比当 时的青铜,生铁硬度高而韧性则稍差。不过有了生铁采用炒炼等去碳方法也可方便地产出既坚又韧的钢。
在早期冶铁遗物中既有块炼之熟铁也有铸造的生铁。如果从技术角度推断,应该是需要温度较低的块炼法在前而生铁在后。不过熟铁在中国出土很少,仅有少数铁条状物品,不像西方,熟铁主导了相当长时间。这一方面是可能是块炼法传入中国晚,而中国的青铜冶金技术发达,古人也不会花费更高的造价去生产太多机械性能不如青铜的熟铁,生产出来的熟铁更多的用来进一步锻打成钢,以获得更好的性能。另一方面是中国较早出现了更先进的生铁铸造技术,大量应用于工具农具等对性能要求不是非常高的领域。
综上可知金属熔点顺序是熟铁》生铁》青铜,不过几种主要主要材料所需温度应该是生铁》瓷器》熟铁》青铜》陶器,这也与这几种材料先后产生的顺序相一致。说明人类使用材料的进化史中主要的技术困难或者技术进步就是温度。
虽然冶金技术发展的环节大体一致,但如果拿中国对比西亚(Fertile Crescent)这一人类文明最早显现端倪的地区的冶金发展进程作对比可以发现一个有趣的现象。西亚无论是铜还是铁的早期冶炼都领先于中国,却在后面的冶金技术发展中落后了。而中国的最初的铜铁冶炼阶段突然而短暂,但后来的技术水平则大大超前。当然这可能是考古发现的缺失,不过仅就现有的资料我做几点猜测。对于青铜器而言,铜,锡,铅三者的合金,很不幸这三种金属又相对较少(对比铁)。而西亚一代缺铜和锡,所以西亚的青铜器物形制上薄壁较多,其工艺上也已锻造为盛。各种锻打的青铜片板组成了西亚各种精巧复杂的青铜器。而对小型器物和精细结构的不断完善也导致西亚很早就出现了失蜡法。而中国是铸造的青铜往往很厚重,特别是很多器物都是厚壁。而中国最早期的青铜器(二里头时期)也是薄壁的,而此风至商代则为之一变。根据铅同位素的研究,一种高放射性成因铅在商代青铜器中大量出现,而这种高放射性成因铅的来源则指向了中国西南,云贵川边一带。那么中国人能奢侈的使用大量青铜就可能是以大量的铜锡铅矿藏作为基础的。而这种形体巨大青铜的冶铸也对冶炼炉的大小和温度提出了更高要求。那么在早期铁矿块炼法传入中国后,由重厚青铜器铸造刺激而生的大型高温冶炼炉为中国更早的冶炼出生铁提供了技术储备。铁矿石相对不是很稀缺的资源,特别是对于高温冶炼来说。不过富铁矿和富铜矿在中国都很少,这又可以解释中国在最初期冶炼技术上的滞后。毕竟金光闪闪的天然铜或铜锌合金还有冶炼及其方便的富铁矿比绿色的孔雀石暗淡无光的铁矿石对人类的吸引与启迪更大。
不说明中国在铸铁炼钢领域的领先地位也就无法说明中华文明在"封建"时代的巨大成就,当然这也不代表要把中国古代的铸铁炼钢技术说的超过西方近代的炼钢炼铁术。反之亦不能因为西方近代冶炼技术的进步就认为西方的冶金发展之路就是唯一的康庄大陆,而中国的冶金发展走入死胡同。如果真是这样,那么为什么走在康庄大路上的西方冶金业没有在14世纪之前展现其魅力呢。人类冶金的发展从来不是单纯只受冶金技术的影响,各种因素错综复杂。可能是最近重读Guns, Germs and Steel的影响,这里提出一个资源地理的假说,供大家一乐。
星期三, 二月 10, 2010
星期六, 二月 06, 2010
稍丝与风险
早期看了一篇论文讲明清时期江南桑叶市场的远期交易,就是期货的一种雏形。由于叶市只集中于夏天的几十天,价格瞬息万变,为了规避风险,蚕户想提前买桑叶以防叶价过高,而叶户也乐于提起售叶规避叶贱,因此有叶商居中交易,称为稍叶。蚕户多在震泽,南浔,而叶户在桐乡石门,位于两地之间的乌镇就是叶商云集的地方了。受天气影响甚大的农产品交易是期货交易发源的乐土,买卖双方为规避外界原因的风险,其实是这个风险转嫁到中间商了。而承担了这种风险的中间商往往赚取着高额利润,这部分利润是用风险来评价的么?我不清楚,但是世人对这种高额利润以及中间商的厌恶却是古来有之,有诗云:不见街头作叶人,折阅已过大半矣。此曹平日子母权,计利析到秋毫巅。居来奇货不肯鬻,黄金不饱贪夫腹。去有腰缠返垂橐,乌戍归来唯一哭。可世人在厌恶,却不免受惑于高额利润,置身于叶市,或白手至饶,或负债累累。
不过叶商的风险是自己来承担的,可现代社会这种由一般贸易风险转移而成的金融衍生工具风险却因为维护社会金融秩序安全的理由而转嫁到政府,而最终又通过税收方式回到民众。那么中间商就成为了坐享高额利润而无须承担高风险的绝佳位置了。
不过叶商的风险是自己来承担的,可现代社会这种由一般贸易风险转移而成的金融衍生工具风险却因为维护社会金融秩序安全的理由而转嫁到政府,而最终又通过税收方式回到民众。那么中间商就成为了坐享高额利润而无须承担高风险的绝佳位置了。
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