胡春良
(山西宇達(dá)青銅文化藝術(shù)股份有限公司,山西 夏縣 044402)
鋸是生活中常見(jiàn)的工具,鋸有多種,按其主要用途可分為橫鋸(用于鋸斷木料)、豎鋸(主要用于順著木紋鋸開(kāi)木料)和挖鋸(又叫線鋸,主要用于鋸割曲線形狀);按鋸齒的大小可分為粗鋸齒(適于鋸割較大較厚的木料)、中鋸齒(適于鋸割一般大小及厚度的木料)和細(xì)鋸齒(適于比較細(xì)致的鋸割);按其形狀分則有框鋸和板鋸。鋸子分大鋸、二鏈鋸、小鋸、魚(yú)肚鋸、圓盤(pán)鋸、手鋸、鋼鋸、刀鋸,最大的3-4米長(zhǎng)。山西是古代科技發(fā)達(dá)的地區(qū),早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就使用青銅鋸條,這是罕見(jiàn)的科技成就。山西博物館藏有太原趙卿墓出土的春秋青銅鋸條和永濟(jì)薛家崖出土的戰(zhàn)國(guó)青銅鋸條。本文予以簡(jiǎn)單介紹。
商周時(shí)代是中國(guó)光耀世界的青銅時(shí)代,青銅鑄造工藝和技術(shù)也達(dá)到了巔峰。到了東周時(shí)期,隨著冶鐵技術(shù)的進(jìn)步和鐵制工具的日漸普及,青銅器相對(duì)以前已經(jīng)有所衰落,但青銅鑄造技術(shù)仍然有著很大的發(fā)展,處于相當(dāng)高的水平。由于青銅鑄造技術(shù)的進(jìn)步,山西在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的青銅器制品品類(lèi)十分豐富,應(yīng)用到社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面。1987年發(fā)掘的太原趙聊墓,出土青銅器大二1 402 件,大致可分為禮器(鼎、鬲、畓、豆、蕝、壺、鳥(niǎo)尊、鑒、袦、匜、舟、盤(pán)、格、勺、鉤、扒等)、樂(lè)器(如編镈)、兵器(如戈、戟、鉞、矛、劍、鏃、袞、桿、箍等)、車(chē)馬器(如苦、鐸、鈴、轅首飾、衡木飾、馬銜、當(dāng)盧、帶扣、泡飾等)、生產(chǎn)工具(如斧、錛、環(huán)首刀、環(huán)首錐、削、鋸、鑿、針等)、生活用品(如灶、缽、釜、鏟、器蓋、鏡等)六大類(lèi)。代表著公元前5 世紀(jì)晉國(guó)的青銅冶鑄技術(shù),這是中國(guó)冶金技術(shù)史寶貴的資料。趙卿墓出土的青銅鋸條,收藏于山西省博物院,《山西科技史》上部圖版16 頁(yè)介紹:“是一項(xiàng)罕見(jiàn)的科技考古發(fā)現(xiàn)。說(shuō)明在魯班之前,山西已經(jīng)有了鋸的實(shí)物,而且可能有了相當(dāng)?shù)膽?yīng)用?!?/p>
關(guān)于趙卿墓出土銅鋸條的材質(zhì),據(jù)有關(guān)研究資料,趙卿墓出土的銅器物均為青銅鑄造,即銅錫鉛三元合金。青銅禮器、兵器、生活用具的含銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)普遍在68%~78%之間,含錫質(zhì)量分?jǐn)?shù)大多在10%~17%之間,成分比較穩(wěn)定。而鉛的含量普遍較高,除個(gè)別銹蝕嚴(yán)重外,均在7%~28%之間。說(shuō)明銅鋸條的材質(zhì)為青銅。
錫和鉛的加入銅中,改善了銅的鑄造性能。趙卿墓出土的青銅器不僅數(shù)量眾多,花紋精美,而且缺陷較少,玲瓏輕巧,充分說(shuō)明當(dāng)時(shí)的鑄造工藝技術(shù)已經(jīng)十分成熟。由于錫的加入還可以提高銅的硬度和強(qiáng)度,因而兵器和工具的含錫量一般高于容器。這與《周禮.考工記》中的“六齊”的規(guī)定相近。這也是中國(guó)鑄造史重要的科技資料。
1954年秋天,黃河發(fā)大水,山西永濟(jì)縣薛家崖村村民謝純孝、謝伯孝的棉田被激流沖涮崩裂,他們?cè)谠O(shè)法搶救棉花時(shí),忽見(jiàn)棉田瀕河的邊沿有銅器露出,便進(jìn)行發(fā)掘,共挖出銅器四百余斤。后經(jīng)永樂(lè)宮古跡保護(hù)所進(jìn)行堪察,將出土的銅器分批運(yùn)回保管。
圖1 太原趙卿墓出土的春秋時(shí)期銅鋸條
這批出土銅器十分豐富,包括生活用具、裝飾品、貨幣、兵器、車(chē)馬飾、工具、機(jī)械、熔銅塊等八類(lèi),有素面、鑲嵌、金銀錯(cuò)、鉚嵌等四種,材質(zhì)大部分為青銅及少數(shù)青銅與鐵合用。其中比較特殊的是類(lèi)似于機(jī)械部件,有四、五種不同形式的齒輪,和幾件同現(xiàn)代汽車(chē)輪上滾珠一樣的東西。它是一種銅質(zhì)的環(huán)形槽子,內(nèi)分四或八格,格中都冇鐵粒的殘存。另外還有工具-大小齒的銅鋸,單面小齒,雙面的作大小齒。薛家崖出土的銅器斷代為戰(zhàn)國(guó)時(shí)期。
1954年薛家崖發(fā)現(xiàn)的銅鋸條,材質(zhì)為青銅,1959年入藏山西博物院,是國(guó)家一級(jí)文物。其之一長(zhǎng)7.5 厘米,寬3.6 厘米;其之二長(zhǎng)4.7 厘米,寬1.2厘。薛家崖銅器的發(fā)現(xiàn),特別是銅齒輪和銅鋸條的發(fā)現(xiàn),說(shuō)明當(dāng)時(shí)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)達(dá)到很高的水平,而且鑄造技術(shù)相當(dāng)高。
鋸作為人們?nèi)粘I钪兄匾墓ぞ?,有著悠久的歷史。最早可以追溯到石器時(shí)代。石器時(shí)代的人們用燧石刀和燧石斧能切割種種物品。但很早時(shí)他們就發(fā)現(xiàn),用一種齒狀的或者說(shuō)帶有鋸齒的刀口,更容易把堅(jiān)硬的材料切割開(kāi)來(lái)。考古學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了至少已達(dá)1 萬(wàn)年之久的帶有鋸齒刀口的燧石刀身。但這些帶鋸齒的刀子卻割不了木頭。因此,一種鋒利的薄金屬鋸子就是必需的了。古代埃及人大概早在公元前4000年時(shí),就已擁有了鋸子。這些鋸子有著細(xì)長(zhǎng)的、刀劍似的刀身,連著木制把手。使用最初的鋸子時(shí),切割是拉動(dòng)式的,不像大多數(shù)的現(xiàn)代鋸子那樣是推動(dòng)式的。古希臘人和古羅馬人繼承了埃及人的刀劍式鋸子。羅馬人還研制了一種“框鋸”,一個(gè)長(zhǎng)的金屬刀身插在一個(gè)三面有框的木制。這類(lèi)鋸子一般用于粗加工??蜾徔勺龀赏Υ蟮?,常常是由兩個(gè)人操作,木料的兩邊各站一個(gè)人。
圖2 永濟(jì)薛家崖出土的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期銅鋸條之一
圖3 永濟(jì)薛家崖出土的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期銅鋸條之二
在中國(guó)歷史上,史書(shū)和傳說(shuō)都以為是魯班(戰(zhàn)國(guó)初年的發(fā)明家)發(fā)明了鋸子,但是,考古發(fā)現(xiàn)早在夏朝時(shí)期中國(guó)人就已經(jīng)發(fā)明了鋸子,和古埃及人同時(shí)。春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期青銅鋸條的考古發(fā)現(xiàn),說(shuō)明當(dāng)時(shí)鋸已經(jīng)采用堅(jiān)硬耐用的合金青銅了,取得了明顯的進(jìn)步。
那么歷史上流傳的魯班發(fā)明了鋸,又是怎么回事呢?
魯班大約生于公元前507年,本名公輸般,因?yàn)椤鞍恪迸c“班”同音,是春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代魯國(guó)人,所以稱之為魯班。他主要是從事木工工作。那時(shí)人們要使樹(shù)木成為既平又光滑的木板,還沒(méi)有什么好辦法。魯班在實(shí)踐中留心觀察,模仿生物形態(tài),發(fā)明了許多木工工具。有關(guān)魯班發(fā)明鋸主要是流傳有這樣的一個(gè)傳說(shuō):相傳有一次魯班進(jìn)深山砍樹(shù)木時(shí),一不小心,腳下一滑,手被一種野草的葉子劃破了,滲出血來(lái),他摘下葉片輕輕一摸,原來(lái)葉子兩邊長(zhǎng)著鋒利的齒,他用這些密密的小齒在手背上輕輕一劃,居然割開(kāi)了一道口子。他的手就是被這些小齒劃破的,他還看到在一棵野草上有條大蝗蟲(chóng),兩個(gè)大板牙上也排列著許多小齒,所以能很快地磨碎葉片。魯班就從這兩件事上得到了啟發(fā)。他想,要是這樣齒狀的工具,不是也能很快地鋸斷樹(shù)木了嗎!于是,他經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),終于發(fā)明了鋒利的鋸子,大大提高了工效。
從春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期山西出土的銅鋸條來(lái)看,由魯班發(fā)明鋸這種工具是不科學(xué)的,最有可能的是魯班根據(jù)自然現(xiàn)象改進(jìn)了這種工具,或者給“鋸”起了個(gè)名字,而由于他的廣泛影響,鋸廣為人知,人們誤傳鋸是魯班發(fā)明的了。
山西出土的春秋戰(zhàn)國(guó)青銅鋸條,不僅是山西古代發(fā)達(dá)的青桐冶鑄業(yè)的珍貴物證,也是重要的工具制造科技成果,從一個(gè)側(cè)面反映了的山西在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期在機(jī)械制造技術(shù)(特別是車(chē)、弓等)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,從而推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。