无论在古代还是现代,从石器时代到蒸汽时代到电气时代再到电子时代,化学都与人类有着紧密的联系。社会的方方面面,我们几乎都可以找到化学的应用,随处可以看到化学所起到的巨大作用。化学对生产力的发展和人类社会的进步,起到推动和辅助的作用。
1.千年不锈的古剑
春秋五霸时期,越王勾践“卧薪尝胆”,一举击败了吴王夫差,表演了历史上春秋争霸的最后一幕。岁月渐渐流逝,忙忙碌碌的后人几乎把这段历史遗忘了。
然而,1965年,一支考古队在挖掘春秋古墓时,却意外发现了一把沾满泥土的长剑,剑身上一行古篆——“越王勾践自用之剑”跃入人们眼帘。拔剑出鞘,寒光耀目,而且毫无锈蚀,刃薄锋利,20余层纸一划而破。
这把剑全长为55.6厘米,其中剑身长45.6厘米,剑宽5厘米。剑身满饰黑色菱形几何暗花纹,剑格正面和反面还分别用蓝色琉璃和绿松石镶嵌成美丽的纹饰,剑柄以丝线缠缚,剑首向外形翻卷作圆箍,内铸有极其精细的11道同心圆圈,经过几千年的轮回,剑依然寒光四射,锋利无比。
为解开勾践剑的千古之谜,科学家们采用质子X荧光非真空分析法,对越王勾践剑进行了无损科学检测,得出了剑身青铜合金分配比的准确数据表。
越王勾践剑的主要成分是铜、锡以及少量的铝、铁、镍、硫组成的青铜合金。剑身的黑色菱形花纹是经过硫化处理的,剑刃的精磨技艺水平可同现代在精密磨床上生产出的产品相媲美。因剑的各个部位作用不同,因此铜和锡比例不一。
剑脊含铜较多,能使剑韧性好,不易折断。越王勾践剑青铜合金配比刃部含锡高,硬度大,使剑非常锋利。花纹处含硫高,硫化铜可以防止锈蚀,用以保持花纹的艳丽。
通过进一步的研究发现,“越王勾践剑”千年不锈的原因,在于剑身上被镀上了一层含铬的金属。铬是一种极耐腐蚀的稀有金属,地球岩石中含铬量很低,提取十分不易。再者,铬还是一种耐高温的金属,它的熔点大约在4000℃。
此外,越王勾践剑出土时紧插在黑漆木制剑鞘内,在剑鞘的保护下,又处于含氧量甚少的中性土层中,并且它所处的环境与外界基本隔绝,这也是它没有生锈的重要原因。
这把越王剑,无论是它的外形研制还是质料搭配,都无疑是我国青铜短兵器中罕见的珍品。中华文明中曾有过太多的秘密,现代的科学发明,竟会出现在2400多年以前,在我们禁不住赞叹的同时,也不得不敬佩我们祖先的智慧。
2.千年古尸之谜
1972年,湖南长沙马王堆一号汉墓出土的女尸,是我国迄今为止所出土的各类古尸中保存最完整的一具。
马王堆女尸尸体出于锦饰内棺中。出土时,整个尸首和刚死的人差不多,外形完整无缺,全身柔软有弹性,皮肤细密而滑腻,部分关节还可以转动,甚至手足上的纹路也可以看得清清楚楚。
通过解剖,专家发现这具2000多岁的汉代女尸身高1.54米,体重约34.3千克,头上发根清晰,眼睫毛很长。此外,尸身大部分皮肤保存完好并具有一定的弹性。尸体剖开后,全部内脏也都保存完好,肢体内血管结构清楚,硬骨组织和软骨组织均为保存完好的纤维结构。而最让专家吃惊的是,古尸的头壳被锯开后,还能取出一副完整的大脑。
尸体含有水份为何会被较完好地保存下来?
这得从埋葬的方式说起。马王堆3座墓的墓坑,都是北侧有墓道的长方形竖穴。墓底及棺椁室四周,塞满木炭和白膏泥,然后层层填土夯实坚固,在上面筑起高大坟丘。因而使墓坚固严密,深埋地底的椁室形成湿润、恒温、缺氧无菌的环境,使棺椁、尸体以及随葬器物保存完好。
在尸体入棺后的最初阶段,肠道曾发生过细菌繁殖、发酵的腐败过程,但在特定条件下,腐败未能继续下去,原因是棺内因封闭良好,所以空气不多。尸体初期腐败过程中就耗尽了棺内的氧气,棺内各种有机物在厌氧甲烷的作用下,形成了燃性沼气。沼气不断累积,棺内压力增大,增强了抵抗外界渗水的能力,所以棺内基本上保存着最初由棺外渗进来的水。这些水经过土壤、白膏泥等渗入棺内后,就形成了带有少量硫化汞的防腐物质,尸体长期浸泡在这种液体中,保持了新鲜和湿润。
另外,尸体经过了七窍灌酒,衣物喷酒处理,既可杀菌又可防虫蛀。死者生前服朱砂(即硫化汞),有抑制分解酶的作用。棺中还有大量香料,有杀菌作用。