秦始皇陵兵马俑历史悠久，可以追溯到公元前三世纪晚期，其中有很多像人一样大小的陶瓷兵俑，分布在三个大坑里。他们曾经手握青铜武器，比如长矛、宝剑和弩等。几十年来，考古学家在那里挖掘了成千上万的珍贵史前武器，其中有很多几乎是崭新的（尽管把手、鞘以及类似的有机物早已腐烂）。
年间，考古学家在西安挖掘到首批兵俑时，发现其兵器几乎是崭新的，他们对此感到非常惊讶。学者们认为这是已知的最早防锈技术的证据。时至今日，这个假设表面上依然成立，至少在大众的描述中是这样。
但是，近日ScientificReports上发表的新研究表明，这些青铜武器之所以保持如此之久，得益于周围土壤的独特化学组成。
(来源：秦始皇帝陵博物院）
早期测试表明青铜武器表面有微量铬，这种金属元素存在于不锈钢中，有防锈作用。制造这些武器的秦朝工匠可能使用了铬酸盐抗腐蚀涂料（发明于20世纪）的类似物质，这种涂料至今仍被用于文物保存。
该项研究的主要作者是MarcosMartinón-Torres，也是剑桥大学的考古学家。他表示，“我们以前的叙述似乎是可信的，与现有的数据一致，但很难伪造”。他决定再次研究之前的假设，希望找到更可靠的答案。
图
宝剑的柄和刀刃（来源：ArsTechnica）
这项最新的研究是秦始皇陵兵马俑博物馆和伦敦大学学院合作10年的研究成果。过去有很多关于金属、陶瓷、土、涂漆和所有用在兵俑和武器上的颜料的研究，但是他们大多局限于特定学科。这项合作则把所有的信息整合在一起，有助于提出更强的假设。
这个跨学科的研究团队使用了大量新型的分析技术，这些技术分析更快、没有破坏性，且更重要的是具备便携性。Martinón-Torres表示，“利用这些新技术，我们可以把实验室带到考古地点，进行原位检测，而不用破坏武器的完整性。”这也意味着他们可以分析更大尺寸的物体，还可因此扫描铬元素的分布，这在此前的研究中无法做到。
研究结果表明，青铜武器表面的铬含量与保存状态并没有关联性。实际上，有些保存得很好的武器表面并不含铬。之前在青铜武器表面发现的铬可能是来自其他物体上涂漆的污染。他们在涂料表面检测到高含量的铬，但是在邻近的颜料和土壤中只检测少量铬，这表明武器表面的铬可能就是源自污染。
图
一只鞘的横截面背散射电子图像和X射线扫描图，由此可以看出越往里，铬浓度越高。内部的氧化程度更高，且含有更多的锡和铅（来源：M.Martinón-Torres）
那么，这些古老的青铜武器到底是为何保存得如此完好呢？
可能是由于埋葬兵俑长达年的西安土壤，其特点是碱性适度，颗粒细小，并且有机物含量低。研究人员利用环境模拟室模拟了风化过程，并将青铜器的复制品置于极端温度和湿度下。四个月后，那些埋在西安土壤中的青铜器仍然崭新如初；而那些埋在典型英国土壤中的青铜器则被严重腐蚀。另外，保存很好的武器含锡量很高，这可能也有助于其长久保存。
不过，涂漆中的铬是哪来的？尽管已有假设，但Martinón-Torres表示这个问题需要进一步调查。
涂漆主要来自一种特殊的树液，在被加工处理时会变成固体且防水。秦朝工匠常加入各种矿物来加速树液的固化。Martinón-Torres表示，“秦朝工匠可能将一些含铬盐与涂漆混在一起，以加速处理过程。”
独特的土壤和青铜武器中高的含锡量可能是古器为何保存得如此之好的原因。不过，研究团队并没有排除秦朝工匠有些技术秘密的可能性。
Martinón-Torres表示，“考古学中，缺少证据并不能成为事情不存在的证据。我们可以说没有证据表明存在隐秘技术来帮助古器长久保存。但这并不表示这些技术不存在，只不过现在没有证据而已。”
-End-
编辑：maggie
参考：