自接觸到物理學開始,我們便知道一個常識,那就說是世界上并不存在永遠不生銹的金屬。哪怕是被譽為“不銹鋼”的合金,也只是比普通的鐵更耐銹蝕罷了。也就是說,只要是金屬,必定會在歲月的侵蝕中與空氣、水或酸堿鹽發(fā)生化學反應,變得銹跡斑斑。
然而,印度地區(qū)的“遠古鐵柱”卻顛覆了人們對鐵這種物質(zhì)的認知,該熟鐵打造的鐵柱自鍛造出來迄今已有上千年的歷史,然而歲月并未在它的表面留下任何痕跡,這究竟是為什么呢?
我們知道,在印度的許多地區(qū),都供奉著各式各樣的“神柱”,例如修建于三千五百年前的瓦拉納西金廟中,就供奉著一些“林伽”神柱。
只不過,這些神柱大多是為了祭拜濕婆(印度神祗),祈求生育,屬于一種生殖崇拜。在印度的許多地區(qū),都有類似的生殖崇拜,僅從外型來看,我們就能理解其象征的含義。
不過,我們今天要講的“不朽神柱”,卻與印度各地的神柱有較大差別,它是一座為了紀念古印度王而鍛造出來的奇觀。
麥哈洛里位于印度德里城,該地區(qū)有一座古代名勝,即被當?shù)厝朔Q作“神柱”的巨鐵柱。據(jù)文獻記載,該‘神柱’鍛造于公元五世紀。它的高度約為6.7米,半徑0.69米,采用熟鐵打造,通體實心。在“神柱”頂端,我們能夠看到頗具古印度風格的紋樣。據(jù)當?shù)厝苏f,公元五世紀,古印度人為了紀念孔雀王朝的旃陀羅王,修建了這樣一座奇觀。
按理說,這樣的鐵質(zhì)建筑能保存至今就已經(jīng)是個奇跡了,可令人嘖嘖稱奇的是,這座屹立了一千五百年的“神柱”不但保存下來,表面還沒有任何被侵蝕的痕跡。
我們知道,鐵是一種比較容易生銹的金屬。一般的熟鐵,不用說保存上千年,幾十年便會被侵蝕得銹跡斑斑面目全非。
時至今日,人們?nèi)詻]找到一種讓鐵永遠不生銹的方式。盡管,從化學理論上來說,沒有任何雜質(zhì)的純鐵不易生銹,但時至今日提煉純鐵仍十分困難,何況是一千五百年前的古印度呢?
通過科學家的分析,我們發(fā)現(xiàn)在這座“神柱”中,存在一些雜質(zhì),它的純度雖高卻仍未達到不銹鋼的防銹水平。所以,該鐵柱按理說應該比一般的不銹鋼更容易生銹。
有學者對此提出了大膽猜測,表示古印度人有可能掌握一門比現(xiàn)代冶金工藝還先進的鍛造技術(shù),能夠鍛造出永不生銹的熟鐵,只不過這種冶金工藝隨著時間的流逝而失落了。
顯然,這種說法是站不住腳的。從古印度的文獻中,我們根本找不到類似的冶金工藝。況且,倘若古印度人真的有這項技術(shù),那么他們應該鍛造更多不易生銹的熟鐵制品流傳于世才對。
除了該“神柱”之外,印度也有許多保存至今的古鐵質(zhì)建筑。例如,位于科納克、普里地區(qū)的神廟中,各有數(shù)根支撐結(jié)構(gòu)的鐵梁。根據(jù)文獻的記載,這些鐵梁是古人于公元十三世紀鍛造的。可是,這些歷史僅有七百多年的鐵梁表面已出現(xiàn)了斑斑銹跡。
最早研究這根“神柱”的,是十九世紀的亞歷山大·克寧奧姆爵士,在撰寫學術(shù)報告時,亞歷山大爵士提到這根熟鐵柱的頂端呈金黃色。當時,有很多學者對此參與了討論,絕大部分人認為該鐵柱是由純度比較高的鋼制作的。
根據(jù)亞歷山大爵士的研究,該“神柱”是由鐵盤堆積而成,古印度人將每個鐵盤焊接在一起,最后組裝成高約22英尺的鐵柱。在《印度的考古學概述》這部文獻中我們可以看到,鐵柱上有較明顯的焊接痕跡。
上世紀初,羅伯特·德費爾德爵士再次對該神柱進行了研究。在經(jīng)過當局批準后,羅伯特爵士從“神柱”上取下一塊樣本,然后對該樣本進行了化學分析。研究表明,該“神柱”中包含99.72%的鐵元素,以及若干硫、碳、磷、氮、銅元素。
根據(jù)羅伯特爵士的研究可知,該“神柱”的原材料是雜質(zhì)較少的熟鐵,從工藝上來看該熟鐵的純度要高于瑞典的碳鐵。從微觀角度來講,整個“神柱”中有大量鐵粒晶體,其中還有少部分附著在晶體邊緣的水泥。其他金屬元素的粒狀結(jié)構(gòu)比鐵粒晶體更小,幾乎是不可見的。
羅伯特與其研究團隊曾進行過這樣的試驗,將柱體上取下的樣本放置在濕潤的環(huán)境中,該樣本在一夜之后迅速銹蝕。然而,若將該柱斷端上取下的樣本放在同樣的實驗環(huán)境中,哪怕是過了四天,樣本都不會被腐蝕。
自亞歷山大、羅伯特兩位爵士對“神柱”進行了研究后,全世界材料學家的目光都被這個屹立在印度地區(qū)的神跡吸引了。對此,不少化學家和考古學家都親臨現(xiàn)場,開始對該“神柱”進行分析,并提出自己的推斷。
近年來,大多數(shù)學者認為,該鐵柱之所以千年無銹,是因為當?shù)鬲毺氐臍夂颦h(huán)境,以及神柱“大塊鑄件”的特殊結(jié)構(gòu)。不過,在坎普爾大學擔任材料學教授的拉馬木爾西卻提出了異議,通過拉馬穆爾西的研究,鐵柱千年不朽的奧秘終于被揭開。
在拉馬穆爾西研究“神柱”之初,他先是在柱體表面提取了一塊樣本。經(jīng)現(xiàn)代化儀器分析后,拉馬穆爾西提取樣本的研究結(jié)果與羅伯特爵士截然不同。拉馬穆爾西發(fā)現(xiàn),樣本中含有大量磷元素。
拉馬穆爾西稱,這些磷元素在空氣中與鐵元素發(fā)生了化學反應,使鐵柱表面形成了一種名為磷酸氫鹽的化合物。由于,這種水合物生成于鐵柱被腐蝕之前,以至于鐵柱的表面被這層“保護膜”覆蓋,水和各種氣體無法進入鐵柱內(nèi)部,所以鐵柱才不會銹蝕。
一般來說,鐵這種金屬的銹蝕主要有三種情況:
一是電化學腐蝕,也就是鐵與其他金屬發(fā)生接觸時,由于兩種金屬的電位不一樣,在電解質(zhì)的干涉下這兩種金屬會變成“微電池”,電流流經(jīng)金屬造成銹蝕。
二是化學腐蝕,也就是鐵金屬與其他非金屬元素發(fā)生反應,例如氧氣、水等。我們生活中常見的鐵銹,即三氧化二鐵,就屬于這種情況。
鐵金屬銹蝕的第三種情況比較特殊,那就是鐵器在鍛造過程中,經(jīng)加熱處理或機械加工后的鐵金屬內(nèi)部受熱不均,導致內(nèi)部金屬產(chǎn)生電位差,這種情況同樣會使鐵金屬內(nèi)部形成“微電池”。一般來說,若出現(xiàn)了這種情況,潮濕的空氣會充當電解質(zhì)的角色,加速鐵金屬的銹蝕。
也就是說,在“神柱”被鍛造并焊接成型后的那天起,它便面臨著被銹蝕的風險。不論是澆筑鐵盤,還是進行鍛造,乃至后來的焊接,都會讓鐵柱內(nèi)部的鐵金屬產(chǎn)生電位差。這些電位不均勻的鐵元素,是導致鐵柱銹蝕的“罪魁禍首”。
然而,“神柱”中含有大量磷元素,在與表面的鐵元素、空氣中的水分發(fā)生了化學反應后,磷元素化身“神柱”的保護神,在鐵柱的表面構(gòu)成了一層保護結(jié)構(gòu)。據(jù)拉馬穆爾西團隊發(fā)表的學術(shù)報告稱,自鐵柱被焊接好后,它的表面立即形成了這層“保護膜”,所以在接下來的歲月里,它才能免受侵蝕。
當然,若將功勞全部歸于“保護膜”,是有失嚴謹?shù)摹@R穆爾西認為,當?shù)氐臍夂颦h(huán)境也是保護鐵柱千年不朽的重要因素。
據(jù)悉,德里地區(qū)每年的絕大多數(shù)時間,空氣中的濕度都不超過70%。一般來說,只有空氣相對濕度超過這一水準,空氣中的水分才會成為電解質(zhì),也就是傳導電流的導體。據(jù)統(tǒng)計,每年德里地區(qū)相對濕度超過70%的日子,僅有兩個月左右。
在一千五百萬年前,任何文明都沒有能力鍛造這樣一根龐然大物。以當時世界的冶金工藝來說,“神柱”的鍛造水平堪稱世界第一!有了這一發(fā)現(xiàn),考古界認定印度人的鍛造工藝領(lǐng)先歐洲至少千年。
拉馬穆爾西指出,生活在公元五世紀的人們腦海中根本不可能有“化學”這一概念,所以他們自然不知道金屬元素會與外界發(fā)生怎樣的微妙反應。不過,當時的古印度人已經(jīng)掌握了先進的防銹技術(shù),否則也不會選擇這種抗腐蝕性極強的材料焊接鐵柱。
不過,拉馬穆爾西的研究并未得到考古界的普遍認可。畢竟,使用灰磷、彩磷等磷化合物進行防銹是現(xiàn)代才出現(xiàn)的技術(shù),人們根本無法相信一千五百年前的古印度人掌握了這門超時代的工藝。
時至今日,這座“神柱”仍孤零零地屹立于德里,像是在挑戰(zhàn)現(xiàn)代人的認知。其實,不論它象征著什么,它的存在本身就是一種神跡,是古印度人向后世展現(xiàn)超時代文明的鐵證。
參考資料:
【《印度鐵柱》、《印度“不會生銹的鐵柱”》】
1.《[指點江山]這根鐵柱千年不朽,至今科學家都無法解釋》援引自互聯(lián)網(wǎng),旨在傳遞更多網(wǎng)絡(luò)信息知識,僅代表作者本人觀點,與本網(wǎng)站無關(guān),侵刪請聯(lián)系頁腳下方聯(lián)系方式。
2.《[指點江山]這根鐵柱千年不朽,至今科學家都無法解釋》僅供讀者參考,本網(wǎng)站未對該內(nèi)容進行證實,對其原創(chuàng)性、真實性、完整性、及時性不作任何保證。
3.文章轉(zhuǎn)載時請保留本站內(nèi)容來源地址,http://f99ss.com/guoji/1822256.html