1654年,清军入关已经有十年。当时,德意志地区的马德堡市长奥托·冯·格里克,在神圣罗马帝国的雷根斯堡(今天的德国雷根斯堡)进行了一项著名的科学实验。他将两个半球装满水,然后抽掉水分,形成真空状态。随后,他让两支马队在相反的方向上用力拉动这两个半球,直到其中一边的八匹马才把半球拉开,并且发出了一声巨大的响声。这一实验被称为“马德堡半球实验”,它成功地证明了大气压力的存在,并且显示出大气压力的强大力量。
然而,令人惊讶的是,早在2000多年前的中国战国时期,古人就已经巧妙地利用了大气压强和虹吸原理,制造出了一件独特的竹节柄铜汲酒器。
1992年,在山东淄博市临淄区商王村的一座战国古墓中,考古学家发现了这件奇特的青铜器。墓主是一位齐国的女性贵族。出土的铜器高65.2厘米,腹径7.2厘米,整体呈土竹管状,具有长柄,下端是一个平底的中空球形器,形状像荷花的花蕾,容量大约200毫升。球形器的表面装饰着荷花的花纹,十分精美。由于这件器物外形独特、极为罕见,文献上也没有相关记载,它的用途曾一度让人迷惑。但由于它和一些饮食器具如银盘、耳杯、勺子等一起出土,初步猜测它可能是一种酒器。经过多次实验,考古专家最终确认,它是一件汲酒器,因此被命名为“竹节柄铜汲酒器”。
这件竹节柄铜汲酒器的工作原理非常巧妙,使用起来有三个步骤:
首先,将它垂直放入酒坛中,球形器位于下方,酒水会通过底部的孔洞进入,而空气则从柄上的孔洞排出;
第二,按住柄上的孔洞,用拇指封住它,然后将汲酒器从酒坛中取出,底部的孔洞不会漏酒;
第三,将汲酒器的底部对准酒杯等容器,松开拇指,酒水便会从孔洞缓缓流出。
因此,这件竹节柄铜汲酒器不仅是中国,也是目前世界上最早利用大气压力和虹吸原理制造的青铜器,它的出现比1654年的马德堡半球实验早了近两千年。
竹节柄铜汲酒器的出土,展示了中国古代的智慧,震撼人心。然而,这件先进的汲酒器背后也有一些值得思考的地方,尤其是以下三个方面:
首先是“失蜡法”工艺的起源问题。中国唐代《唐会要》最早记载了“失蜡法”,因此西方曾认为失蜡法最早起源于苏美尔或印度,认为中国的失蜡法是源自印度。然而,考古发现推翻了这种看法,最早出土的采用失蜡法铸造的青铜器,出现在河南淅川的春秋云纹禁,而竹节柄铜汲酒器的发现进一步证明中国早在战国时期就掌握了这一技术。事实上,中国的失蜡法有着清晰的发展链条,从焚失法逐步演化到失蜡法,这不可能是外来技术。西方所称的4000或3000年前的失蜡法青铜器,很可能是年代的“误判”。
其次,史书记载战国时期齐国盛行饮酒,齐威王甚至曾经彻夜饮酒,而竹节柄铜汲酒器的出土正好印证了这一点。更重要的是,饮酒的风气需要有充足的粮食供应,这与战国时期铁制农具的普及、农业发展的高速进步密切相关。这种大规模的铁器冶炼也反映了当时冶金技术的高度水平。总的来说,历史是一个环环相扣的过程,一件文物的出土可以与多件文物以及史书中的记载相互印证。
第三,中国古代科技显然被低估了。除了竹节柄铜汲酒器之外,战国时期的铜合页、青铜齿轮、陶质下水管道(龙山时代已有)、东汉的游标卡尺、汉代的放大镜等物品也证明了中国古代科技的高度。这些发明曾被认为是西方的原创,西方历史上也曾有文献提到类似发明,但事实上,这些都是中国原创的技术。西方一些“古书”中的记载,到底是怎么回事,值得深思。