那些無(wú)法復(fù)制的古代杰作

邱瑞

在我們普遍的認(rèn)知中，科技發(fā)展必然是新事物代替舊事物、先進(jìn)的淘汰落后的過(guò)程。不過(guò)，即使今天科技已經(jīng)發(fā)展到了十分先進(jìn)的地步，古代的許多科技產(chǎn)物也是難以用現(xiàn)代技術(shù)復(fù)制的，古人的智慧絕對(duì)不容小覷。

普馬彭古

說(shuō)到巨石文明，我們最熟悉的應(yīng)該就是埃及金字塔了，埃及金字塔身上有太多的謎團(tuán)我們無(wú)法解開(kāi)，比如它的建造方法就一直困擾著科學(xué)家們?，F(xiàn)代建筑工藝僅用幾個(gè)星期的時(shí)間就能建造出幾十層的高樓，但是卻無(wú)法復(fù)制出一個(gè)埃及金字塔。在南美洲的玻利維亞和秘魯?shù)慕唤缣?，也有一個(gè)巨石文明的遺跡，它是目前地球上最大的巨石遺跡之一，坐落在海拔3700米的安第斯山脈，名為普馬彭古?？茖W(xué)家們猜測(cè)普馬彭古應(yīng)該是出現(xiàn)在公元6世紀(jì)，然而當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)這個(gè)說(shuō)法不買賬，在他們的傳說(shuō)中，普馬彭古修建于公元前15000年，和埃及金字塔的建造時(shí)代相同。普馬彭古有何厲害之處呢？

作為巨石遺跡，其中的石塊都異常重。搭建埃及金字塔的巨石每塊平均2.5噸，最大的石塊重60噸，而普馬彭古的“H形”巨石能達(dá)到100噸以上，最大的甚至有131噸。這些巨石并非當(dāng)?shù)亻_(kāi)采，而是來(lái)自百公里開(kāi)外，到底是用了什么樣的方法把它們運(yùn)到這里的？在那個(gè)年代，想要運(yùn)送這樣巨大的石塊有兩種辦法：一是依靠河流來(lái)運(yùn)送，但海拔3700多米的普馬彭古遺址附近一條河流都沒(méi)有，就算是要挖鑿人工運(yùn)河，3700米的高度，也是要挖鑿一條“通天河”了;二是依靠滾木，把石頭放在滾木上一點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)送，但這個(gè)方法依舊不可行，因?yàn)檫@樣高海拔的位置植被都是苔蘚，方圓百公里內(nèi)也難找到一棵樹(shù)。就算利用現(xiàn)代的運(yùn)輸工具，也難以承受這百噸的重量。運(yùn)輸方法還不是最難解釋的，它的加工工藝更加令現(xiàn)代科學(xué)家們百思不得其解。

普馬彭古的巨石原料是安山巖，安山巖屬于中性的鈣堿性噴出巖，莫氏硬度能達(dá)到8。這有多硬呢？對(duì)比一下莫氏硬度為10的鉆石就可以想象了。這些如此堅(jiān)硬的巨石被整整齊齊切割，切面十分平滑，就好像是水泥澆筑而成，在有些地方甚至被打了孔。為了研究它的切割工藝，科學(xué)家們使用了鉆石刀和激光對(duì)這些巨石做了切割實(shí)驗(yàn)。使用激光切割的巨石，激光切面上有明顯的融化痕跡。相比之下，鉆石刀切面要平整許多，但是切割痕跡依舊明顯，根本不可能達(dá)到原有切面的光滑程度。除了切面難以復(fù)制，打造那些小孔更是不可能完成的任務(wù)。

瑪雅藍(lán)作為古代顏料，如今難以復(fù)制。

瑪雅藍(lán)

美洲地區(qū)還有一個(gè)更為大家所熟知的文明——瑪雅文明?，斞盼拿鬟z跡位于北美洲的墨西哥境內(nèi)，作為美洲三大古文明之一，關(guān)于它的謎團(tuán)更是數(shù)不勝數(shù)。關(guān)于瑪雅文明，可能很多人都是從那個(gè)所謂的“2012世界末日”中了解到的，當(dāng)然，這個(gè)說(shuō)法是對(duì)瑪雅天文歷法的錯(cuò)誤解讀。在經(jīng)歷了西班牙殖民者掃蕩式入侵之后，瑪雅文明的文字記載幾乎全部被毀，這就讓瑪雅文明蒙上了一層更神秘的面紗。好在壁畫(huà)沒(méi)有全部被毀，于是科學(xué)家們就十分重視對(duì)瑪雅壁畫(huà)的研究。

普馬彭古的“H”形巨石。

石塊切面的光滑程度讓人匪夷所思。

在研究壁畫(huà)的過(guò)程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，瑪雅人很喜歡用藍(lán)色來(lái)描繪壁畫(huà)，科學(xué)家們認(rèn)為這可能和瑪雅人對(duì)雨神的崇拜有關(guān)，瑪雅人崇拜的羽蛇神就掌管雨水與豐收。這種藍(lán)色的涂料經(jīng)歷數(shù)千年，顏色卻依舊鮮艷。并且，這些涂料是被涂在墻壁之上，粗糙的墻面和多年的風(fēng)霜是很難保證上面的顏料都還存在的，況且還保存得如此之好。

科學(xué)家們想要了解瑪雅藍(lán)如此鮮艷且經(jīng)久不褪的秘密，后經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，這種顏料是由3種物質(zhì)混合而成，分別是靛青提煉物、黏土礦物和一種神秘的物質(zhì)，正是這種神秘物質(zhì)導(dǎo)致瑪雅藍(lán)千年不褪色。至今，科學(xué)家們都沒(méi)能了解到這神秘物質(zhì)的具體成分，也無(wú)法復(fù)制出一種永不褪色的顏料?，斞盼拿鞯倪z跡中還發(fā)現(xiàn)了很多工藝品上都有鍍金，但鍍金技術(shù)是需要用電的，處在石器文明時(shí)代的瑪雅人又是如何做到的呢？如果當(dāng)時(shí)瑪雅人的典籍沒(méi)有被大量毀壞的話，我們也許就能找到這些先進(jìn)技術(shù)的蛛絲馬跡了。

在希臘國(guó)家博物館中展示的安提基特拉機(jī)械的碎片。右圖是科研人員用現(xiàn)代技術(shù)還原后的機(jī)械裝置的樣貌。

來(lái)庫(kù)古玻璃杯

大英博物館收藏有一只高約16厘米的精美絕倫的玻璃杯，杯身上雕刻了古希臘神話酒神懲罰來(lái)庫(kù)古的畫(huà)面。杯子上的浮雕十分立體，看起來(lái)好像是杯子外面的罩子，杯口和底座都是金屬雕花制成。這種形狀的杯子本就十分稀少，在世不過(guò)百件。然而，這只來(lái)庫(kù)古玻璃杯的特別之處不僅在于杯子的造型，它還會(huì)在不同的光線照射下呈現(xiàn)出不同的顏色。杯身在反射光或者環(huán)境光下是綠色的，在透射光下則呈現(xiàn)出紅色。也就是說(shuō)，沒(méi)有光源直接打在杯子上的時(shí)候杯子就是普通的翠綠色，而把光直接投射在杯子上它就會(huì)變色。自從這只杯子出現(xiàn)在世人眼前，對(duì)它為什么會(huì)變色的研究就沒(méi)停止過(guò)。

早就有學(xué)者猜測(cè)，杯子變色的原因應(yīng)該是玻璃杯里含有金屬離子，但如果想要證實(shí)這一點(diǎn)，就得破壞杯子，這顯然不可取。不過(guò)，1990年英國(guó)倫敦大學(xué)的考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)了幾塊來(lái)庫(kù)古玻璃杯的碎片，把它們送進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室，結(jié)果正如科學(xué)家們之前的猜測(cè)，玻璃里含有微量的金銀合金，這些合金分子的直徑大約只有50納米，大概只有人類頭發(fā)直徑的千分之一。按照我們現(xiàn)代的說(shuō)法，這種技術(shù)被稱為納米技術(shù)，難道在1600年前古人就掌握了納米技術(shù)？

杯子呈現(xiàn)不同顏色時(shí)的對(duì)比照片。

而且，僅有納米技術(shù)是不夠的，玻璃里的金屬含量必須十分精確才能呈現(xiàn)出變色的效果。最開(kāi)始，科學(xué)家們認(rèn)為這可能是玻璃在加工過(guò)程中不小心被摻進(jìn)了一些冶煉金銀時(shí)剩下的廢料。如果按照這種“偶然形成”的說(shuō)法，這種玻璃制品應(yīng)該是世間獨(dú)一無(wú)二的巧合，但是，除了來(lái)庫(kù)古玻璃杯，考古學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了另外一些擁有這種特質(zhì)的玻璃制品。這就證明，當(dāng)時(shí)的古羅馬可能已經(jīng)掌握了生產(chǎn)變色玻璃的技術(shù)，但是這種技術(shù)卻隨著時(shí)間的流逝消失了。

安提基特拉機(jī)械

來(lái)庫(kù)古玻璃杯這樣的工藝制品也可能形成于偶然，然而，安提基特拉機(jī)械的出現(xiàn)絕對(duì)會(huì)讓我們對(duì)古人的智慧驚嘆不已。安提基特拉是位于地中海的一座希臘的島嶼，1900年10月，希臘漁民在這個(gè)島附近潛水時(shí)發(fā)現(xiàn)了一艘沉船。漁民們報(bào)告了當(dāng)?shù)卣ＥD國(guó)家博物館人員立即趕到這里，在漁民的幫助下對(duì)沉船進(jìn)行考古發(fā)掘。沉船上有大量藝術(shù)品，但有件東西的出現(xiàn)幾乎震驚了科學(xué)界，它就是安提基特拉機(jī)械。在長(zhǎng)達(dá)100多年的挖掘中，一共找到了7件殘片。它和眾多打撈出的物件不同：其他物件都是一些工藝品或者古幣，但它身上的齒輪和刻度彰顯著其工業(yè)品的身份，也就是說(shuō)它是一臺(tái)機(jī)械裝置。經(jīng)過(guò)考古學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，它被生產(chǎn)出來(lái)的年代大約是公元前1世紀(jì)到3世紀(jì)之間，是一件由青銅制成的機(jī)械。為什么科學(xué)界會(huì)為之震驚呢？

要知道，在這個(gè)機(jī)械被發(fā)現(xiàn)以前，世界上普遍認(rèn)為最早的金屬齒輪是在13至14世紀(jì)才出現(xiàn)的。這個(gè)機(jī)械在海底浸泡了近千年，并且已經(jīng)成了碎片，所以它完整的面貌和用途都不得而知。直到CT掃描技術(shù)出現(xiàn)，才能通過(guò)透視技術(shù)發(fā)現(xiàn)這件機(jī)械里裝著密密麻麻的齒輪，并且齒輪的咬合都符合一定的結(jié)構(gòu)和原理。經(jīng)過(guò)對(duì)齒輪和機(jī)械上的文字進(jìn)行研究，謎底終于揭曉：這竟然是一個(gè)用來(lái)計(jì)算天體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)！這些齒輪就是用來(lái)模擬19年一個(gè)周期的太陽(yáng)系行星運(yùn)動(dòng)軌跡的，它甚至可以計(jì)算日食和月食的周期和時(shí)刻。

在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的幫助下，科學(xué)家們?cè)囍斐隽艘粋€(gè)模型，發(fā)現(xiàn)這個(gè)機(jī)械甚至可以還原太陽(yáng)系天體運(yùn)動(dòng)的細(xì)小偏離。要想造出這樣一個(gè)精確的機(jī)械，必須精通數(shù)學(xué)、天文、幾何、物理、機(jī)械等多門類知識(shí)。制作齒輪的工藝在今天看來(lái)并不困難，但是齒輪的齒數(shù)如果要做“奇數(shù)”齒，依舊存在很大難度。而在沒(méi)有機(jī)器生產(chǎn)的年代，這臺(tái)機(jī)械卻有著許多高精度不同大小的“奇數(shù)”齒輪。當(dāng)時(shí)是誰(shuí)能夠做出這樣的機(jī)械呢？

關(guān)于安提基特拉機(jī)械的制造者，科學(xué)家們也有所猜測(cè)，就是居住在錫拉庫(kù)薩的古希臘天文學(xué)家、物理學(xué)家、發(fā)明家阿基米德。據(jù)史書(shū)記載，阿基米德曾制造出一個(gè)水力天體計(jì)算機(jī)，能夠計(jì)算太陽(yáng)系的天體運(yùn)動(dòng)。當(dāng)時(shí)古羅馬軍隊(duì)在進(jìn)攻錫拉庫(kù)薩時(shí)，阿基米德就發(fā)明出各種抵御進(jìn)攻的機(jī)械，讓錫拉庫(kù)薩這個(gè)小城邦堅(jiān)守了數(shù)年都沒(méi)有被攻破。最后，錫拉庫(kù)薩還是在羅馬人的封鎖下被攻陷了，據(jù)說(shuō)他們還拿走了阿基米德設(shè)計(jì)的兩個(gè)計(jì)算天體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算機(jī)。這兩個(gè)計(jì)算機(jī)一個(gè)被攻城的將軍自己留下，另一個(gè)就被送到了羅馬，也許這個(gè)安提基特拉機(jī)械就是其中一個(gè)吧。

拉瑞拉多教堂旋轉(zhuǎn)樓梯

在美國(guó)新墨西哥州始建于1978年的拉瑞拉多教堂里，有一個(gè)非常有名的旋轉(zhuǎn)樓梯。整個(gè)梯子呈現(xiàn)一個(gè)雙螺旋的結(jié)構(gòu)，它沒(méi)有支撐用的中心支柱。樓梯沒(méi)有用到一顆釘子、一滴粘合劑，所有的載重都在雙螺旋的扶手上。許多建筑學(xué)家來(lái)參觀這個(gè)樓梯時(shí)都表示，它根本不符合建筑學(xué)原理，沒(méi)有人知道這個(gè)教堂的樓梯是如何在沒(méi)有中央支撐柱的情況下保持平衡的，以現(xiàn)代的建筑技術(shù)是無(wú)法復(fù)制的。

教堂內(nèi)沒(méi)有支撐柱的雙螺旋式樓梯。

關(guān)于這個(gè)樓梯，還有一個(gè)神秘的故事。這個(gè)教堂還沒(méi)有建成時(shí)，教堂的設(shè)計(jì)師突然離世，這就導(dǎo)致教堂的建造中缺少了樓梯。教堂面積很小，又不能使用一般的直梯來(lái)連接樓層。后來(lái)，一個(gè)衣衫襤褸的灰白頭發(fā)老頭騎著驢出現(xiàn)了，他說(shuō)自己能解決樓梯問(wèn)題。不過(guò)，教堂里有人時(shí)他從不動(dòng)工，等人都走了他才開(kāi)始埋頭苦干。他的工具只有一個(gè)方矩、一把鋸子和熱水。樓梯建好后，他就消失了，再也沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)，所以，這個(gè)樓梯也被當(dāng)?shù)貍鳛樯褊E的證明。

當(dāng)我們用今天的眼光審視古代的技術(shù)時(shí)，我們應(yīng)該明白的道理是，“我們是坐在巨人肩膀上的人，所以能比他們看得更多、更遠(yuǎn)，但這并不是因?yàn)槲覀儞碛卸嗝疵翡J的目光，也不是因?yàn)槲覀儞碛卸嗝葱蹅サ纳碜耍且驗(yàn)槲覀儽煌信e到了巨人的高度”。

（責(zé)編：南名俊岳）