第四章 隱秘的結構

正是由於火,鐵匠們才能將鐵塊鑄成美妙的形狀,他們思想的形象:沒有火,任何藝術大師也不能使黃金呈現出最純真的色調。

不,無與倫比的鳳凰也不能重新再生,除非經歷烈火的煅燒。

——米開朗基羅《十四行詩》第五十九首火使鍊金術臻於完善,無論是在熔爐中,還是在爐灶中。

——柏拉塞爾蘇斯(Paracelsus)人類與火的關係神秘而離奇,火是希臘人四種元素中唯一沒有被動物形象佔有的一個元素(甚至沒有火神)。近代物理學非常關注物質的不可見的細微結構,而這種結構又正是人們藉助於火的鋒芒揭示出來的。雖然,在幾千年前,人們就在實踐中進行過這種分析(例如對食鹽以及各種金屬的提煉),但是,這一進程最初產生於熊熊火焰所造成的神秘的魔幻氣氛中:這是一種鍊金術的感覺,以為各種物質實體都可以用一些不期而然的方式加以改變。

正是這種神奇的性質使火成為生命的一個源泉,成為一種把我們帶進物質世界裡隱秘的內在結構的活生生的東西。許多古老的秘訣都表明了這一點。

汞化物就是如此,越是加熱,它的升華物就越奇妙。

硃砂變成了氧化汞,經過多次其它形式的升華,它將再一次變成硃砂,因此,它可以使人長生不老,這就是使從中國到西班牙的中世紀鍊金術士們用以在圍觀者中引起敬畏之情的傳統實驗。他們取來硃砂這種紅色顏料而這種顏料其實就是汞的硫化物,把它放在火上加熱。熱量排除了硫的成份,只留下神奇的銀色液態金屬汞的顆粒,這使得他們的贊助人不勝驚詫,敬畏之情油然而生。而當這種金屬升華汞在空氣中加熱時,它受到氧化,又變成——不是如秘訣所說又變成硃砂——汞的紅色氧化物。不過,那個秘訣也不算錯:這種氧化汞可以再次變成升華汞,從紅色又變成銀白色,然後又變成氧化汞,又從銀白色變成紅色,這一切都是加熱作用的結果。

儘管公元1500年前的鍊金術士認為硫化汞和升華汞是構宇宙的兩大要素,這一實驗本身卻並不重要。但這個實驗確實表明了一個重要的事實,這就是,火併不總被認為是一種破壞性的元素,它也是一種改造性的元素。這始終是火的奇妙之處。

我仍然記得,阿爾多斯?赫胥黎(Aldous HUxley)在與我作徹夜長談時,曾將他那白晰的手伸向壁爐中的火焰,說:「這就是變革之物。種種傳說都表明了這一點。首先,是鳳凰涅槃的傳說,鳳凰從火中再生,一次又一次,生生不息。」火是青春和熱血的象徵,並具有紅寶石和硃砂、赭石和赤鐵礦那樣富於象徵意義的色調,人們正是用這些顏色鄭重其事地描繪著自己的形象。當希臘神話中的普羅米修斯(Prometheus)為人類盜來天火時,他也給人類帶來了生命,使他們成為半神半人的人——這就是眾神之所以要懲罰普羅米修斯的緣故。

從更為實用的意義上講,火為遠古人類所知已有數10萬年的歷史。這就意味著,遠在智人時期,人類就已開始用火,正如我已強調過的,在北京人居住的洞穴中確實發現了用火的痕迹。從那時起,每一種文化形態中的人都一直在用火,儘管尚不清楚他們是否已經知道如何生火,過去人們曾經發現,有一個部落(緬甸南部的安達曼島(Andaman)上熱帶雨林中的侏儒)非常小心地保存火種,因為他們沒有掌握生火的技術。一般來說,不同文化形態中的人們為了同樣的目的而使用火:取暖、驅趕野獸、清除林莽、改善日常生活——烹調、烘乾木柴、加熱和分解岩石。而用火揭開金屬這一嶄新物質材料的秘密,則是使人類文明向縱深發展的偉大變革。這是人類上升歷程中一次偉大的技術進步,一次飛躍,其意義之深遠,可與石制工具的偉大發明等量齊觀。人類對火的應用,使火成為一種分解物質的更為精巧的工具。物理學是剖析岩石自然紋理的利刃;而火,這把灼熱的寶劍,揭示了岩石可見的表層結構下面的秘密。

差不多1年以前,定居的農業社會出現後不久,中東的居民就已開始使用銅器。在人們找到一種系統的方法來獲取那些金屬以前,金屬的應用並不普遍。我們知道,大約在7000多年以前,即大約公元前5000年時,在波斯和阿富汗人們開始從礦石中提煉金屬。那時,人們煞有介事地把孔雀石放進火里,於是從火中流出了金屬的紅色液體,這就是銅——令人高興的是,銅在不太高的溫度下就熔化了。人們認出這是銅,因為他們有時候在天然結塊的表面看到過這種東西,而且,銅以天然狀態被人們敲打後製成用具已有2000年之久。

到了公元之初,新大陸的居民也學會了使用和冶煉銅,但僅止於此。只有舊大陸的人們才繼續使金屬逐步成為文明生活的支柱。在自然界中,人類得以控制的範圍突然間極大地擴展了。人類掌握了這樣一種金屬。它可以拉長,可以澆鑄,可以錘鍛,可以鑄造;這種金屬可以做成一件工具,一件裝飾品,一件器皿;這種金屬還可以扔進火里,重新加以鑄造。它只有一個缺點:柔軟。只要被拉緊,就像在拉一條繩索一樣,它就會立刻變形。這是因為,如同每一種金屬一樣,純銅是由一層層的晶體構成的。在如同薄餅一樣的各個層次上,這一金屬的原子分布在固定有序的晶格之中,每個晶格在另一晶格上滑動,直至最終被分開。當被拉緊的粗銅絲出現變細的地方(即當其弱點擴大了的時候),與其說它是由於耐不住拉力而斷裂,倒不如說是由於內部晶格的滑動而導致斷裂。

當然,6000多年前的銅匠並不這麼看。他面臨一個巨大的難題,就是這種銅不能製作兵刃。於是,人類上升的進程一度躊躇不前:下一步是製造堅硬而帶有鋒利刃口的金屬製品。這似乎是一種對技術進步的強烈要求,因為,作為一種發現,下一步是那樣的有悖常理而又美妙動人。

如果我們僅僅在近代意義上描繪人類上升歷程的下一,事情就簡單多了。我們已經知道,作為一種純粹的金屬,銅是柔軟的,因為它內部的各層晶格的平面相互緊貼在一起,容易因滑動而相互分離。(通過鍛造,也可以便它變得多少堅硬一些,因為在鍛造時,大的晶格被打破,使它們變得參差不齊了。)可以斷定,假如我們在晶體中加入某種堅韌的東西,就可以防止晶格的滑動,從而使這種金屬變得堅硬起來。當然,就我在這裡所描繪的細微結構而言,取代一些晶體狀銅原子的柔韌的東西,必須是不同種類的原子。於是,人們不得不製造一種合金,由於這種合金中的原子不是同一種類,其晶體就更加堅硬。

這是近代的情況;只是在最近50年內,人們才開始懂得合金的特殊性能來源於它們的原子結構。然而,由於一時的幸運,也由於實驗的結果,古代的冶煉工匠也發現了這個答案:這就是,當人們在銅中加入某種甚至更為柔軟的金屬(例如錫)時,他們就製成了一種比這兩種金屬都更堅硬、更耐用的合金一一青銅。很可能,這種幸運是由於在舊大陸,錫礦往往是伴隨著銅礦而被人們發現的。事實上,幾乎每一種純粹的金屬都是脆弱的,而許多雜質卻足以使其變得更加堅硬。錫並不是唯一能夠起這種作用的金屬,它所起到的只是某種一般性的作用:給銅這種純粹的材料增添了另一種原子的金屬屑——不同粗度的粒子在晶格中粘連屬」。後來,鐵礦右經過提煉,鐵這種金屬立刻就被人們辨認出來,因為它早已為人們所利用。北美印第安人使用隕鐵,卻始終未能從礦石中提煉出鐵來。

由於提煉鐵要比提煉銅困難得多,鑄鐵自然只能是一個晚近得多的發現。人類實際應用鐵的最初證據,大概要算嵌在一座金字塔上的工具殘片;其年代被確定為公元前2500年以前。但鐵的廣泛應用是大約公元前1500年時從靠近黑海的赫梯人(Hittites)開始的——與中國精美絕倫的青銅器以及歐洲的巨石陣同時。

當黃銅發展成為它的合金——青銅的時候,生鐵也發展成為它的合金——鋼。在500年內,即到公元前1000年時,鋼在古代印度製作出來,性能優異的不同鋼種的製作方法也開始為人所知。但是,直到相當晚近的時候,鋼的用途還是有限的,從很多方面來看,它還只是一種罕見的材料。直到200年前,英國謝菲爾德(Sheffield)的鋼鐵工業仍然規模狹小,技術落後。當教友派的本傑明?亨茲曼(Benjamin Huntsman)想要製造一種精密鐘錶的發條時,他不得不去找冶金學家,試圖學會自己用鋼來製造發條。

既然我已轉向遠東文明,回顧臻於完善的青銅器製作技術,那麼,就讓我再舉出一些生產特殊性能的鋼的技術的東方範例吧。在我看來,這種技術在日本刀的製作中達到了頂峰,而早在公元800年時,人們就開始以這樣或那樣的方式運用這種技術了。在一起,其滑動就受到制止。

由於青銅是人類的一項了不起的發現,我已盡量用科學術語描繪了它的本質。而同樣了不起正是,對於已經

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