1974年3月,临潼县骊山镇西杨村农民,在陵东1.5千米的地方打井时,发现几个破碎的用泥土烧制的与真人一样大小的陶俑,经陕西省考古队勘探和试掘,兵马俑重见天日。历经千年,兵马俑手中的武器,木质结构已经腐朽,但是武器上的金属却掉在了他们脚下。研究人员利用X荧光技术的无损特性,来检测这批青铜古物,研究秦朝的冶炼水平。
左边持弩兵马俑
在坑中共出土了40000个箭头,这批检测箭头是在1号坑中发现。那这批箭头又是用什么做的呢?
科研人员利用便携式X荧光光谱仪来进行检测秦朝金工技术,因为X荧光技术的无损特性,我们可以在不破坏文物的情况下,对这批文物进行检测。手持式的方便性大大提高了这次的检测速率。事实上X荧光技术在考古工作中的应用,真的是考古工作的一场变革。
研究发现,箭头几乎都由青铜构成,青铜是一种铜(Cu)、铅(Pb)、锡(Sn)混合的合金。整个箭头其实有两部分组成,分别是上方的箭头,和下面的膛,膛的作用是和下方的竹质箭杆结合。
通过检测发现,膛中含有3%的锡和1%的铅,其余为铜,所以这部分是铅锡含量相对较低的青铜。之后检测箭头,发现锡的含量高达20%,高锡含量使箭头越坚硬,越锋利。少锡使膛更为灵活,更不容易折断。这,是青铜的极致。
出土的箭头
之后,科研人员根据所得结果,复制了同比含量的箭头,用这复制品来检测这种箭头的杀伤力。
证据表明,秦人是坐下来拉弓,或者更该说是弩。大约是在200磅的力量,即90.7KG的力量,比手弓强大的多。利用现代的弩弓,同样用200磅的力量来对古代铠甲进行测试。这个铠甲,最外面是由板层盔甲,意思是相互重叠的鳞片。里面是软布盔甲。从兵马俑上的服装可以推测出,古代士兵的防护由坚硬外壳和软垫料复合防护,可能还有毛毡在最里层。最下面,用一块猪肉,当做人体。
秦军箭阵
在经过测试后,发现对目标物直接贯穿。证明了此种箭头极大杀伤力。
很难想象,在2000年前秦人的智慧,及冶炼技术,如果没有没有X荧光技术,检测这批古金属,或许只能破坏性测试,而这样的损失,真的不可估量。