古埃及使用的主要金属是铜、金、银和铁。
马丁-奥德勒博士考古学家兼研究员捷克埃及学研究所 查尔斯大学(布拉格)
冶金学是一门将金属从矿石中分离出来的科学,从人类历史的长度来看,冶金学是最近才发展起来的。古埃及人既不是冶金学的发明者,也不是在冶金学发展方面最具创新精神的人。[1] 然而,金属,尤其是黄金,在古埃及文化中占有非常重要的地位,他们用这种金属制作了一些最著名的古代金属物品,如图坦卡蒙国王的黄金面具。从历史学家和考古学家的角度来看,埃及的重要性在于,在古埃及干旱的气候条件下,过去的证据被保存得如此详细,令人难以置信。在其他地方被毁坏的东西,在埃及却被保存了下来,或被记录在艺术中。
古埃及吸引着普通大众和学者。对古埃及冶金学的研究是一个不断发展的领域,尽管已经对古埃及金属物品的化学成分和技术进行了数百次分析,但迄今为止还没有对所积累的知识进行综合[2]。现代考古学家所掌握的证据在很大程度上是由过去的文化--这里指古埃及人--通过有意识和无意识地应用于创造和生产来源的规则进行预选决定的。就古埃及而言,我们有数据可以显示来源中存在多少证据以及遗漏了多少其他证据。
古埃及使用的主要金属是铜、金、银和铁。铜和金的数量较多,而银则相对稀少,铁在埃及历史上出现得很晚(公元前一千年才出现,尽管陨铁早在公元前四千年就已开始使用)[3]。铜矿的来源在埃及东部沙漠和西奈半岛,由采矿和军事探险队开采,因为这里不是古埃及人的核心领土。金矿和铜矿同时出现在含有两种金属的石英矿脉中,这是最早勘探的决定性因素。
古埃及探矿者在解读岩石的自然特征和发现新的矿石来源方面非常成功。在地表附近发现矿石的现代遗址中,几乎没有一处是古代不知道的。黄金是从石英矿脉中开采出来的,矿石必须经过粉碎。至于铜,埃及人知道如何从氧化物和硫化矿石中提取铜,反复冶炼矿石以获得更纯净的金属。埃及的铁矿石资源并不丰富,但更靠南的努比亚的铁矿石资源更为丰富[4]。
埃及人依赖于广泛的交换网络,这些网络覆盖了埃及南部、北部和东北部,但这些贸易联系因邻国的竞争而受到损害,因为邻国阻止了材料的流入。需要进行更多的科学分析来重建这些交换网络,并研究它们随着时间的推移而发生的变化。
在埃及历史的大部分时间里,金属制品一直被精英阶层使用,也为精英阶层所用。与其他东地中海文化相比,金属在埃及出现的时间较晚。
公元前四千年后半期,小型铜器首次出现在上埃及的巴达利亚文化中。
大约五百年后,铜器的应用范围更广,出现了供工匠使用的铜工具、铜金首饰和金属器皿。后来的物品包括化妆用品,如镜子、剃须刀和镊子。许多流行的著作称,早期埃及人,包括旧王国和中王国的金字塔建造者,只使用纯铜制成的工具,但事实并非如此:他们使用砷铜作为主要的实用合金,这是青铜时代早期整个古代近东地区的典型做法。有时,砷和铜天然存在于一种矿石中,但在其他情况下,它们是有意混合在一起的。在铜中加入砷会使合金更加坚硬,并使其具有与锡青铜类似的特性,如硬度和延展性[5]。
考古学家之所以知道这一点,是因为在第二王朝末期(约公元前 2775 年至公元前 2650 年)建造和布置的 Khasekhemwy 国王的陵墓中发现了年代最久远的锡青铜器--有口瓶和洗脸盆。
古王国(第四王朝至第六王朝,约公元前 2600 年至 2180 年)金字塔建造者时代的证据非常详细地展示了该文化如何决定保存什么以及如何保存。如果不是在埋葬设备中存放铜制模型工具的习俗,我们几乎不会从那个时代使用的金属工具中保存下来任何东西,因为无论是在那个时代还是在后来,全尺寸的工具都会被回收利用。图示资料表明,在古王国时期还使用过其他未保存下来的金属制品,如金属武器。旧王国定居点的零星发现提供了既不包括在随葬品中(或很少包括在随葬品中),也不包括在图标中的器物,如缝衣针[6]。
古埃及人在使用技术解决方案方面相当保守。他们使用 V 形木楔,并用皮绳将金属刀片固定在工具上(图 1),尽管他们知道工具和武器刀片的插座眼是更实用的技术解决方案(图 2)。
图 1:用皮绳将金属锛刃固定在木柄上。埃及,新王国,Deir el-Bahari。纽约大都会艺术博物馆(公有领域)。
图 2:所谓的鸭嘴斧,带有插入木柄的插孔。插孔的标志是一个椭圆形。埃及,第二中期。纽约大都会艺术博物馆(公有领域)。
学者们知道埃及人了解这种技术,因为他们在描绘被俘的外国士兵时使用了不同结构的武器。后来,在第二中间期(公元前 16 世纪到公元前 15 世纪),北埃及的一部分被称为希克索斯人的外国人统治,他们在斧刃上使用插眼。
古埃及人接受创新方法,但只是在必要时。他们的工具和武器技术并没有太大的变化,他们坚持使用传统的解决方案,这些解决方案足够有效。全尺寸工具和模型工具使用了类似的概念(图 3 和图 4)。
图 3:带有模型工具的神庙地基沉积物。Deir el-Bahari,哈特谢普苏特女王的神庙。纽约大都会艺术博物馆(公有领域)。
图 4:新王国战斧,具有新的斧刃形状,但斧刃上仍有传统的附件。阿萨西夫。纽约大都会艺术博物馆(公有领域)。
但是,当埃及人不可避免地要与外来的希克索斯军队作战时,他们确实采用了剑和马拉战车等新型武器[7]。只有在新王国及其第十八王朝(公元前 14 世纪),我们才有确切的证据证明锡青铜的大规模使用。
大多数埃及人从事农业生产,使用石质火石镰刀(图 5)和其他石质、木质和骨质工具。
图 5:插入燧石刀片的木制镰刀。埃及,利什特。纽约大都会艺术博物馆(公有领域)。
铁制农具是在托勒密时期才开始大规模使用的,当时外来的马其顿王朝统治着埃及,铁器比较容易获得,因为在自然界中铁矿石比其他金属的矿石更为普遍。直到那时,金属制品才在埃及大规模传播,锡青铜仍用于铸造物品。后来,在罗马埃及,这种分化仍在继续,铁制工具和武器被大量使用,而青铜和黄铜(后者是铜和锌的合金)则被广泛用于铸造物品。值得注意的是,希腊和罗马的作者都毫不怀疑金字塔是埃及人建造的,因为当时的埃及已经很古老了。不顾我们对古埃及技术(包括冶金技术)的了解而胡乱推测,则是后来的事了。
文化保守主义问题在古埃及很明显,这也是许多人类社会的特点:如果解决方案对社会有用,就没有迫切的必要去改变它。这一点可以从电动汽车与汽油汽车的对比,以及更普遍的化石燃料与可再生能源的对比中看出来。研究技术在社会中的 “成功 ”的学派被称为 SCOT--技术的社会建构[10]。
过去,许多古埃及珍宝确实只有在埃及或世界博物馆才能看到。然而,在过去的十年中,许多可靠的在线资源让人们只需在藏品搜索中输入 “埃及 ”一词,就能访问数百件古埃及文物,其中包括菲茨威廉博物馆提供的最古老的埃及学网站、纽约大都会艺术博物馆、波士顿美术博物馆、伦敦大英博物馆和伦敦大学学院皮特里埃及考古博物馆的在线藏品。
牛津大学格里菲斯研究所也在线提供了发掘著名的图坦卡蒙陵墓的完整文献资料。然而,有关古埃及冶金学的在线和开放式资源相当匮乏,而且流行作品中也存在误导性信息。一个重要而可信的在线资源是一本关于古埃及金属雕像的图文并茂的目录《给众神的礼物:来自埃及神庙的图像》[11]。
尾注
有关早期冶金知识的最新综述载于《全球视野中的考古冶金学》: Benjamin W. Roberts 和 Christopher P. Thornton 编辑(纽约:施普林格出版社,2014 年)。
Paul T. Nicholson 和 Ian Shaw(剑桥:剑桥大学出版社,2009 年),148-76 页。
参见 Thilo Rehren 等人,“5000 年前的埃及铁珠由锤击陨铁制成”,《考古科学杂志》第 40 期,第 12 号(2013 年): 4785-92; and Diane Johnson, Joyce Tyldesley, Tristan Lowe, Philip J. Withers, and Monica M. Grady, “Analysis of a Prehistoric Egyptian Iron Bead with Implications for the Use and Perception of Meteorite Iron in Ancient Egypt,” Meteoritics and Planetary Science 48, no: 997-1006.
Rosemarie Klemm 和 Dietrich Klemm,《古埃及和努比亚的黄金和黄金开采》: 埃及和苏丹东部沙漠的古代金矿遗址地质考古学》(纽约:施普林格出版社,2012 年)。
Heather Lechtman,《砷青铜:肮脏的铜还是天选的合金?来自美洲的观点“,《田野考古学杂志》第 23 期,第 4 号(1996 年冬):”砒霜青铜:肮脏的铜还是天选的合金?4 (Winter 1996): 477-514.
更多详情,请参阅 Martin Odler, Old Kingdom Copper Tools and Model Tools, Archaeopress Egyptology no. 14 (Oxford: Archaeopress, 2016)。
见 John Coleman Darnell 和 Colleen Manassa,Tutankhamun's Armies: Battle and Conquest during Ancient Egypt's Late 18th Dynasty(Hoboken:John Wiley & Sons,2007 年);以及 André J. Veldmeijer 和 Salima Ikram 编辑,Chasing Chariots: 第一届国际战车会议(开罗,2012 年)论文集》(莱顿:Sidestone 出版社,2013 年)。
Graham Philip,《Tell El-Dab'a XV》: 中王国晚期和第二中期的金属制品和金属加工证据》(维也纳:Österreichischen Akademie der Wissenschaften,2006 年)。
Zofia Stos-Gale、Noel Gale 和 Judy Houghton 合著的 “埃及铜的起源 ”一文中发表了对第十八王朝阿马尔纳物品的一些分析: The Origins of Egyptian Copper: Lead-Isotope Analysis of Metals from El-Amarna," in Egypt, the Aegean and the Levant: 公元前两千年的相互联系》,W. Vivian Davies 和 W. S. Soughton 编辑。W. Vivian Davies 和 Louise Schofield 编辑(伦敦:大英博物馆,1995 年),第 127-35 页。
Wiebe E. Bijker、Thomas P. Hughes、Trevor Pinch 编辑,《技术系统的社会建构》: 技术社会学和技术史的新方向》(马萨诸塞州剑桥:麻省理工学院出版社,1987 年)。
玛莎-希尔和德博拉-朔施编:《给神的礼物:埃及神庙中的图像》(纽约:大都会艺术博物馆,2007 年)。
摘自《应用科学与技术史》第一部分第二章,由北达科他大学出版。