本则记载了“透光镜”奇特的透光现象。这种透光镜是特制的铜镜,镜背面的图案花纹都是凸起的。当日光照在镜面上时,会在墙壁上出现与背面图案相似的花纹,如同日光从镜中穿透一样。
透光镜的出现,标志着我国古代金属加工工艺的高超水平。我国制造这种透光镜的历史相当久远。上海博物馆收藏了一件透光镜,据专家们鉴定,是西汉中期的“连弧纹日光镜”。隋唐时代,更有了关于透光镜的文献记载。唐代初年的王度在其小说《古镜记》中描述古镜“承日照之,则背上文画,墨入影内,纤毫无失”。
铜镜何以会有这种透光现象呢?沈括经过研究发现,是由于镜面与镜背相应的地方凹了下去,“隐然有迹”。现代物理学家已经证明他的推断是正确的。当金属镜体达到一定厚度时(05毫米左右),便有可能使镜面产生与镜背相应的曲率,镜体厚薄不同导致了曲率的不等,从而就会出现透光现象。
制作透光镜的工艺也是异常复杂的,沈括推测是由于铸造时冷凝快慢不同所致。这一推测也被现代科学实验所证实。1975年复旦大学采用淬火热处理法,使铜镜产生透光效应,揭开了这一千古奥秘。另外,采用研磨抛光法制作透光镜的模拟实验也取得了成功,这是沈括所没有论及的。
①【差】稍微。 世有透光鉴,鉴背有铭文,凡二十字,字极古,莫能读。以鉴承日光,则背文及二十字,皆透在屋壁上,了了分明。人有原其理,以谓铸时薄处先冷,唯背文上差①厚,后冷而铜缩多。文虽在背,而鉴面隐然有迹,所以于光中现。予观之,理诚如是。然予家有三鉴,又见他家所藏,皆是一样,文画铭字无纤异者,形制甚古,唯此一样光透,其他鉴虽至薄者皆莫能透。意古人别自有术。
【译文】
世上有透光镜,镜背面有铭文,共二十字,字体极其深奥,没人能读懂。用这个镜子承受日光,背面的花纹和二十个字就会透射在房壁上,清清楚楚。有人推究它的原理,认为是由于铸造时薄处先冷,唯独有花纹和字的地方比较厚,冷得慢,以致铜收缩得多。铭文和花纹虽然在背面,但是镜面上隐隐约约有痕迹,所以在光中显现出来。我观察了这面镜子,认为道理确实如此。可是我家有三面镜子,又见到了别人家所收藏的镜子,都是一个式样,图案铭文没有丝毫差异,形制很古老。只有这种镜子可以透光,其他的镜子虽然也有很薄的,却都不能透光。想来古人自有特殊的制作方法。
|