周平王迁都洛邑之后,中国历史进入了春秋战国。从全球来看,中国有百家争鸣,希腊有雅典学院,此时都是思想和科技集中爆发的伟大时刻,所以又被称为人类文明的轴心时代。
当时的思想解放促进了科技的大繁荣,中国古代科技的各大门类各个“门派”基本都在此时奠定基础。
采矿冶炼是这一时期最朝阳的产业之一。尤其是资源丰富的齐国,在名相管仲的领导下,用石头、青铜做的工具来开采铜铁矿山,开采的矿石就地破碎,精选冶炼有一整套完整流程。春秋时期主要的采矿工具还是青铜制品,铁器此时还是较为少见的。
春秋战国时期的铸造方法还是主要采用块铸法。如果是巨大或繁复华丽的青铜器,那么铸造的时候会分段分块用泥巴等做成模具来浇铸,然后再焊接组合。
著名的国宝曾侯乙编钟,恢宏高妙,是精妙的乐器,也是罕见的艺术品,体现了战国时代数学、声学、冶金铸造科技的惊人水平。
生存竞争,或者说战争,是促进冶炼技术大发展的动力。中国古代传说里最最有名的铸剑师干将莫邪夫妻,就是春秋末期的吴国人。著名的越王勾践剑、吴王夫差矛,都是青铜武器的巅峰之作,可见当时冶炼技术之兴盛。
青铜冶炼技术的发达催生了冶铁技术,冶铁又到炼钢,最后派生了今天的炼钢钢铁工业。商朝人认识和利用过陨铁。到春秋时期,虽然有不少铁矿开采,但铁制品还远没有青铜器那么多。陕西出土的一把铁剑,剑柄都是黄金做的,还镶嵌着大宝石,看外表就很宝贝,一般人可用不起。
铁冶炼出来并铸造成工具后,人们发现,这个铁家伙硬是确实够硬的,但是有点脆,韧性不够,做成工具就不是很好使。现在人们知道是含碳量较高的缘故,但当时的科学知识还无法解释,于是只能靠推测、猜想和不断地尝试。
Tips
生铁的含碳量在2%以上,很硬,但是柔韧度不够。含碳量低于0.2%的是熟铁,柔性延展性好,但是不够硬,做成刀剑容易卷刃。只有含碳量在二者之间的,综合性能最好,就叫钢。
到战国时期,工匠们发明了一套生铁柔化技术,这种黑科技非常领先,此后,铁成了强大的代名词。铁质的工具大受欢迎,铁铲子、铁锄头各种铁制品很快流行起来。
俗话说,金戈铁马——铁,这么高科技的材料,当然必须用于战争。
于是除了青铜武器之外,铸铁武器盔甲开始多起来。出土文物里除了青铜剑,还有铁头盔什么的。
会使用和制造工具,是人类和动物的本质差别。
在大量采用铸铁工具的战国阶段,我们就此告别了青铜器文明,升级为铁器文明。