西漢時期,奔襲匈奴大獲全勝的陳湯,最有名的一句話是“明犯強漢者,雖遠必誅”,次一句是“夫胡兵五而當漢兵一,何者?”也就是我們熟知的“一漢敵五胡”,其中原因就在於漢軍的刀兵弓弩裝備更好,但後來“今聞頗得漢巧,然猶三而當一”,就變成了“一漢敵三胡”了。
成書於東漢中晚期的道家經典《太平經》,相傳神人授予方士于吉,其中一段記載“使工師擊治石,求其鐵,燒冶之,使成水,乃後使良工萬鍛之,乃成莫邪耶”,即生鐵脫碳“萬鍛”成鋼,這應該是“百鍊鋼”的方法。此外,東漢晚期還有灌鋼法的最早記載,出自王粲《刀銘》。
問題在於:陳湯“一漢敵五胡”背後的兵器之利,到底是鐵器技術先進,還是西漢已有“鋼”?對此,江蘇徐州楚王武庫考古取得重大發現,原來西漢早期已有“炒鋼法”,隨後就被大規模應用,這一點比歐洲早了1900年。
世界最早炒鋼技術
所謂“炒鋼法”,就是以生鐵為原料,在冶煉過程中,不斷地攪拌猶如炒菜一樣而得名,讓其含碳量介於生鐵與熟鐵之間。其中,生鐵含碳量超過了2%,熟鐵的含碳量低於0.05%,而鋼的含碳量則介於兩者之間。
那麼,世界上最早的炒鋼始於何時何地呢?對此,江蘇徐州考古取得重大發現,將中國炒鋼歷史前推了三百餘年。
1984年,在江蘇徐州市雲龍區兵馬俑路,考古發現“楚王陵”,墓主為西漢第二代楚王劉郢客或第三代楚王劉戊,其中出土了4000餘件漢兵馬俑,還有金縷玉衣,以及一座龐大的武庫。
徐州獅子山楚王陵武庫考古情況:在楚王武庫中,考古發現堆滿各式成捆的實戰楚漢兵器,這些武器儲存完好,其中有些甚至依然鋒利無比。
更令人驚訝的是,北京科技大學冶金與材料史研究所對此研究結論是:西漢初期,中國鋼鐵技術正處於發展時期,淬火工藝、冷鍛技術、炒鋼製作均已使用。
根據史書記載,第三代楚王劉戊死於公元前154年。因此,楚王陵年代下限為公元前154年,當時中國已有炒鋼技術,而且還以此製造了大量的兵器。
就目前全球考古來說,楚王武庫是世界上最早的炒鋼證據,時間是西漢早期。考慮到技術推廣運用時間,因此炒鋼出現時間應該還要前推,估計漢初、甚至秦朝時已經出現炒鋼法。
難怪漢朝大敗匈奴
楚王武庫之後,考古發現的多座西漢冶鐵遺址中,均有炒鋼遺存。
河南鞏義鐵生溝冶鐵遺址,面積約2.16萬平方米,出土鍊鐵爐18座,斷代是西漢中期到新莽,其中出土過含碳量1.28%、0.048%等炒鋼產品。需要說明的是,該遺址中還發現了煤的應用。
河南南陽瓦房莊冶鐵遺址,斷代為西漢中期到東漢晚期,佔地面積為12萬平方米,其中煉爐17座,最大的一座長3.6米、寬1.82米,一次出鐵大約2—2.5噸,其中也發現炒鋼產品。
可見,楚王武庫之後,西漢已經開始廣泛運用炒鋼法。當然,僅漢武帝時,就在全國設立了48個鐵官,他們主要工作還是鍊鐵,炒鋼產品可能主要用於製造兵器。
炒鋼之後,漢朝冶金技術又有重大進步,即“百鍊鋼”與“灌鋼法”。
所謂“百鍊鋼”,就是把炒鋼反覆鍛打,每加熱鍛打一次稱為一“煉”,以煉製成含雜質少而組織均勻的優質鋼。本文開篇太平道記載中的“萬鍛”是虛詞,但已說明了百鍊鋼的本質。
東漢時期,百鍊鋼已經有一定工藝標準,比如有“三十煉”、“五十煉”、“百鍊”的說法。比如,下圖山東蒼山漢墓中的一把環首鋼刀,上面銘文為“永初六年五月丙午造卅大刀”,其中“卅煉”就是三十煉;徐州銅山漢墓出土一把鋼劍,上面也有50煉的銘文。顯然,煉的次數越多,價值越高。
與百鍊鋼大概同時出現的,還有一種“灌鋼”,又叫團鋼法或生熟法,就是以生鐵和“熟鐵”為原料,合煉而成鋼的辦法。兩者合煉之後,裡面的含碳量就介於生鐵與熟鐵之間。
漢末王粲《刀銘》記載:“相時陰陽,制茲利兵,和諸色劑,考諸濁清;灌襞已數,質象已呈。附反載穎,舒中錯形。”這是講述製作寶刀的全過程,採用的就是灌鋼法。宋代之後,夢溪筆談、天工開物等記載一共有三種灌鋼辦法,即生鐵陷入法、生鐵覆蓋法、生鐵澆淋法(明朝發明)。
據此不難看到,漢朝不僅擁有大規模冶鐵能力,而且還能較大規模的鍊鋼,這就帶來兩個基本變化:其一是更大範圍的使用鐵製工具,農業生產效率提升,漢朝國力更強;其二是擁有更多的更銳利的兵器,漢軍戰鬥力更強。
相比之下,匈奴連鐵器還未普及,考古發現匈奴鐵箭很少,很多都是石制、骨制箭矢。在這種情況下,漢朝想要擊敗匈奴的障礙,其實就是距離,就是能否找到匈奴軍隊。史書表明,漢武帝之後,在兵力懸殊不大的情況下,匈奴總體的確打不過漢軍。
相比之下,歐洲掌握炒鋼法的時間,就要晚的多了。蒙古西征後的十四世紀,歐洲才會製作生鐵;十八世紀中葉,英國才“發明”了炒鋼法,隨後在產業革命中起到了巨大的作用,連馬克思盛讚這一發明。
但問題是:歐洲自己學會製作生鐵,還是蒙古西征帶去的?英國真的是自己“發明”了炒鋼法,還是學習了中國技術?美國學者羅伯特·坦普爾在《中國:發明與發現的國度》書中指出“那些奠基現代世界的發明與發現,可能有一半以上均來自古代中國”,顯然是有道理的,只不過“中國的原創成果,一直都被遺忘,或是矇在鼓裡”。
參考資料:《太平經》、《漢書》、《刀銘》等