鐵：大地中生長的堅銳元素

因為耶和華你神領你進入美地，那地有河、有泉、有源，從山谷中流出水來；那地有小麥、大麥、葡萄樹、無花果樹、石榴樹、橄欖樹和蜜。你在那地不缺食物，一無所缺。那地的石頭是鐵，山內可以挖銅。——《聖經·申命記8:7–9》（欽定本）

第一個「黑暗時期」

銅和青銅的製造和貿易促進了人類早期文明的發展，並催生了一些先進的商業、技術、文化、科學和藝術成就。然而5 世紀，西羅馬帝國走向了崩潰，西方世界隨後步入了後世所謂的「黑暗時期」。城市的生活方式、文化成就以及技術水平在某些地區消失了，但同時也在其他地方存續了下來。而地球另一端的中國，並沒有受到這場大崩潰的影響。

然而，受影響地區遭遇的形勢卻非常嚴峻，甚至可以說是毀滅性的。敘利亞海濱城邦烏加里特在青銅時代曾是一個重要的貿易樞紐，連接著埃及、希臘、塞普勒斯以及美索不達米亞地區。它擁有獨特的含31 個字母的字母表。這個字母表被認為在後世文字——包括英語——的發展中發揮了重要的作用。前11 世紀早期，烏加里特遭到了不明身份的神秘「海上民族」的侵略。這些海盜式的入侵者遠比8到11 世紀入侵歐洲的維京人更為可怕。大約在前1190 年，烏加里特最後一任國王絕望地向自己的鄰國和盟友發出了求救信，他寫道：「敵人的戰船攻來了，我（的城市）被化為灰燼，他們在我的國家壞事做盡。」然而他任何救援也沒有等來，因為他的盟友們都被自己的難題困擾著。不久之後，這座城市就遭到了攻擊，被夷為平地，再也沒有重建。類似的命運籠罩著這裡的所有國家和城市。10 年之後，（哈蒂）帝國（今土耳其安納托利亞）也消失在了歷史的長河中。埃及法老雖然擊退了海上民族的入侵，但幾個世紀之後，不得不臣服於來自南方的努比亞侵略者腳下。

┃身披鐵甲的戰士終結了青銅時代這一理論現在受到了質疑。

鐵甲戰士

早期考古學家和歷史學家提出，在青銅時代摧毀希臘、近東地區以及埃及文明的海上民族和其他入侵者裝備了更先進的鐵制武器，其武器水平遠遠超出了他們已經定居下來並且使用青銅武器的對手。因此從技術進步角度，我們可以清楚地看出一類文化是如何轉變成了另外一類的。或許這和美洲文化隨著哥倫布發現新大陸而消亡一樣令人痛心，但卻是技術進步所帶來的一種難以避免的結果。越來越多的考古發現將煉鐵技術提前了好幾百年，然而它們卻並不能確定這種突然出現的歷史進步到底始於何時？

雖然有觀點認為西台人大約在前14 到前12 世紀發明了鐵的加工方法，海上民族跟他們學會了這些技術，並把它傳播到了地中海地區。但是考古記錄顯示，西台人所擁有的鐵製品跟當時的其他定居文化製造的同類產品相比並沒有明顯優勢，所以並不能證實該觀點的合理性。2005 年，在土耳其靠近卡曼卡雷霍尤克遺迹的一項考古發現將該地區鋼鐵生產的出現時間推到了距今4000年前。一支日本考古小隊在那裡發現了兩塊小鐵片。這兩塊鐵片並非由隕鐵製成，而且考古學家認為它們曾被用在刀刃上。這說明煉鐵技術在亞洲的西南部或者中南部（很有可能是高加索地區）得到過發展。儘管早期許多鐵器都是由未經煉製的隕鐵製成的，但大家還是認為鐵製品出現在第二千年和第三千年的埃及跟美索不達米亞地區。在距今約4000 年前的印度，冶鐵技術得到了發展。到了前1000 年，煉鐵工業已經高度發達。進入公元前期，人們甚至已經造出了大型鍛件。在中國，雖然青銅時代一直持續到前3 世紀，但冶鐵工業很早就出現了。

┃人們最初建造埃菲爾鐵塔是要把它當作展會大門。

鍛之以觀後效

如果人類確實早在青銅時代就已經知道了鐵，為什麼它沒有在更早的時候取代青銅呢？儘管鐵暴露在空氣和潮濕條件下會鏽蝕，但比起銅或青銅，它的質量更輕，強度更高，也更為鋒利，綜上所述鐵是一種非常理想的武器盔甲材料。鍛鐵和鑄鐵的剛性要麼太低，要麼太高，與之相比，鋼——則更適於製造武器。這個考古謎題到目前為止仍未解開。但答案也許要從技術、審美以及商業等幾個方面來分析。首先是技術層面。不論是與銅還是青銅相比，鐵的生產和加工難度都要高得多。銅礦石熔化時，銅液會自動跟礦渣分離，流入熔爐底部，因此將銅液從熔爐倒入模具中相對簡單。在青銅時代，熔爐的溫度不是很高，鐵礦石在其中無法熔化成鐵水，只是一團金屬跟礦渣混雜的黏稠物質。作為煉銅的副產品，任何在此過程中產生的鐵都有可能被人當作毫無價值的廢物丟棄。然而在歷史的某個時刻，一個鐵匠突然好奇心大發，拿起這團毫不起眼的半熔化的傢伙鍛造起來，看看它能變成什麼。熔化的鐵塊被稱為鐵坯。通過在鐵砧上錘打，可以將其中的礦渣擠出，經多次錘鍊之後，剩下的物質被稱為熟鐵或鍛鐵。錘鍊的過程不僅十分耗時，而且也完全迥異於青銅的生產。這樣生產出來的鍛鐵可以拿來製做小物件。不過要想製造劍一類的大型物品，不僅要求製造者擁有高超的技藝，而且要投入相當的燃料、時間和精力。這樣生產出來的鍛鐵的品質遠遠比不上已經經過反覆試驗的青銅，而且早期的鐵劍還有一大缺陷，那就是在戰鬥中經常會斷裂。

┃圖中隕鐵是因紐特人的鐵製品原料。

扭曲的利劍

羅馬人1 世紀入侵不列顛時曾記錄說跟他們對陣的敵人有時不得不從戰場上撤退回去把砍彎的劍弄直。在進入帝國時代之前，羅馬人並未完全淘汰青銅武器。將領的武器仍然是青銅材質的，而士兵用的則是鐵制的。冶鐵技術的進步十分緩慢，人類直到工業革命時代才完全掌握了它的化學原理。因此，在鐵器時代早期，鐵制武器的品質完全依賴於各個鐵匠的技藝，鐵匠也因此贏得了諸多盛名。有理論認為，製造鐵制工具所需投入的額外技能、時間和精力阻礙了冶鐵技術的廣泛傳播。在人類由青銅向鐵器過渡的過程中，其他兩個深層因素也有可能扮演了重要角色。第一個是美觀因素，它有可能延緩了人們接受鐵器的過程。在人類的眾多文化當中，美觀與否是一種不可低估的力量。黃金這種相對來說沒什麼實用價值的金屬，不管在哪裡都比別的東西貴重。黃銅和青銅色澤金黃，即使受到侵蝕，也有一層同樣受人喜愛的銅綠色。而鐵卻帶有一種暗沉的銀灰色。一旦鏽蝕，便呈現出一種難看的紅褐色。古代埃及人就不喜歡鐵，認為它摻有雜質，很難看。雖然他們最終也承認鐵制武器的優越性，但很少拿鐵製品供奉自己的神明。而第二種因素則是商業活動。它有可能加速了鐵器的傳播。一種理論認為，青銅時代大崩潰瓦解了連接北歐和地中海地區的遠距離貿易網路，導致青銅冶煉業喪失了一種關鍵原料——錫。銅匠沒有任何選擇，只能去尋找替代品。雖然貿易活動確實減少了，甚至在受影響最嚴重的地區都消失了，但近東地區和地中海一帶的青銅生產量仍然很大。前1100 年到前800 年之間，煉鐵在舊大陸為人們廣泛接受。不過在許多實用領域，鐵器直到1 世紀才完全取代青銅。

在美洲大陸，鐵器時代發端於15世紀西班牙人的到來。阿茲特克人跟瑪雅人雖然是水平高超的金銀匠，但日常生活使用的卻是石器時代跟青銅時代的技術。而在印加文化和其他南美安第斯山脈文化中，人們只懂得如何加工黃銅和青銅，並不懂得如何加工除了隕鐵之外的鐵金屬。新大陸跟舊大陸之間金屬冶煉水平的差異也是新大陸被迅速征服的原因之一。

┃煉鐵技術的進步促使鐵在土木工程領域得到了廣泛應用。

鑄鐵

冶鐵由鍛鐵發展而來。鍛鐵對熔爐的溫度要求並不高，而鑄鐵則反之。世界上第一塊鑄鐵出現在中國。在當時，中國的青銅鑄造技術已經達到了非常高的水平，其熔爐效率也很高，溫度比同期歐洲或者近東地區的熔爐要高得多。人們猜想，肯定是有個中國鐵匠的熔爐溫度達到了神奇的1150°C。達到這個溫度，熔爐里產出的就不是製造鍛鐵的鐵坯，而是熟鐵。熟鐵熔化冷卻後就形成了生鐵。熟鐵跟熔爐里的碳結合，形成碳含量超過2% 的碳鐵合金。並且可以像青銅一樣倒入模具。1 世紀，中國人發明了高爐，並且在發明初期就使用水車為之提供動力。類似的技術直到中世紀和現代早期才在西方出現。鋼鐵技術不僅促進了古代中國農業和其他行業的發展，而且幫助其主導了周邊落後的鄰國。2 世紀，漢朝（前206—220）朝廷壟斷了鐵的生產和銷售，禁止向周邊蠻族出口鐵制工具和武器，以保障其領先地位。中國人還發明了「攪煉法」改進鐵的質量。所謂攪煉法，就是攪動熔化的鐵水，改變其碳元素含量。同樣的，這項技術在西方也是好幾個世紀後才發現的。不過7 世紀以後，所有的鋼鐵冶煉技術創新都出現在西方。歐洲的英國、比利時和德國魯爾區等擁有優質的煤炭和鐵礦資源，這些地區在發展蒸汽動力這樣的新興工業技術時具有很大優勢。18 世紀80 年代和19 世紀30 年代，英國分別率先發展了固定式蒸汽機和鐵路。這兩項進步要求有與之相匹配的冶金水平，為鍋爐、鐵路以及建築行業提供強度足夠高的鐵。滄海桑田對鐵的巨大需求帶來的大規模露天開採改變了某些地區的地形地貌。

┃對鐵的巨大需求帶來的大規模露天開採改變了某些地區的地形地貌。

（選自青島出版社2015年10月版《改變歷史進程的50種礦物》，著者：埃里克·查林，譯者：高萍）

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