秦始皇陵兵馬俑歷史悠久，可以追溯到公元前三世紀晚期，其中有很多像人一樣大小的陶瓷兵俑，分佈在三個大坑裏。他們曾經手握青銅武器，比如長矛、寶劍和弩等。幾十年來，考古學家在那裏挖掘了成千上萬的珍貴史前武器，其中有很多幾乎是嶄新的（儘管把手、鞘以及類似的有機物早已腐爛）。

　　1970 年間，考古學家在西安挖掘到首批兵俑時，發現其兵器幾乎是嶄新的，他們對此感到非常驚訝。學者們認爲這是已知的最早防鏽技術的證據。時至今日，這個假設表面上依然成立，至少在大衆的描述中是這樣。

　　但是，近日Scientific Reports上發表的新研究表明，這些青銅武器之所以保持如此之久，得益於周圍土壤的獨特化學組成。

　　來源：秦始皇帝陵博物院）

　　早期測試表明青銅武器表面有微量鉻，這種金屬元素存在於不鏽鋼中，有防鏽作用。製造這些武器的秦朝工匠可能使用了鉻酸鹽抗腐蝕塗料（發明於 20 世紀）的類似物質，這種塗料至今仍被用於文物保存。

　　該項研究的主要作者是 Marcos Martinón-Torres，也是劍橋大學的考古學家。他表示，“我們以前的敘述似乎是可信的，與現有的數據一致，但很難僞造”。他決定再次研究之前的假設，希望找到更可靠的答案。

　　圖 | 寶劍的柄和刀刃（來源：ArsTechnica）

　　這項最新的研究是秦始皇陵兵馬俑博物館和倫敦大學學院合作 10 年的研究成果。過去有很多關於金屬、陶瓷、土、塗漆和所有用在兵俑和武器上的顏料的研究，但是他們大多侷限於特定學科。這項合作則把所有的信息整合在一起，有助於提出更強的假設。

　　這個跨學科的研究團隊使用了大量新型的分析技術，這些技術分析更快、沒有破壞性，且更重要的是具備便攜性。Martinón-Torres 表示，“利用這些新技術，我們可以把實驗室帶到考古地點，進行原位檢測，而不用破壞武器的完整性。”這也意味着他們可以分析更大尺寸的物體，還可因此掃描鉻元素的分佈，這在此前的研究中無法做到。

　　研究結果表明，青銅武器表面的鉻含量與保存狀態並沒有關聯性。實際上，有些保存得很好的武器表面並不含鉻。之前在青銅武器表面發現的鉻可能是來自其他物體上塗漆的污染。他們在塗料表面檢測到高含量的鉻，但是在鄰近的顏料和土壤中只檢測少量鉻，這表明武器表面的鉻可能就是源自污染。

　　圖 | 一隻鞘的橫截面背散射電子圖像和 X 射線掃描圖，由此可以看出越往裏，鉻濃度越高。內部的氧化程度更高，且含有更多的錫和鉛（來源：M.Martinón-Torres）

　　那麼，這些古老的青銅武器到底是爲何保存得如此完好呢？

　　可能是由於埋葬兵俑長達 2000 年的西安土壤，其特點是鹼性適度，顆粒細小，並且有機物含量低。研究人員利用環境模擬室模擬了風化過程，並將青銅器的複製品置於極端溫度和溼度下。四個月後，那些埋在西安土壤中的青銅器仍然嶄新如初；而那些埋在典型英國土壤中的青銅器則被嚴重腐蝕。另外，保存很好的武器含錫量很高，這可能也有助於其長久保存。

　　不過，塗漆中的鉻是哪來的？儘管已有假設，但 Martinón-Torres 表示這個問題需要進一步調查。

　　塗漆主要來自一種特殊的樹液，在被加工處理時會變成固體且防水。秦朝工匠常加入各種礦物來加速樹液的固化。Martinón-Torres 表示，“秦朝工匠可能將一些含鉻鹽與塗漆混在一起，以加速處理過程。”

　　獨特的土壤和青銅武器中高的含錫量可能是古器爲何保存得如此之好的原因。不過，研究團隊並沒有排除秦朝工匠有些技術祕密的可能性。

　　Martinón-Torres 表示，“考古學中，缺少證據並不能成爲事情不存在的證據。我們可以說沒有證據表明存在隱祕技術來幫助古器長久保存。但這並不表示這些技術不存在，只不過現在沒有證據而已。”

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　　編輯：maggie

　　參考：

　　https://arstechnica.com/science/2019/04/heres-the-real-reason-why-terracotta-army-weapons-are-so-well-preserved/#p3