自接触到物理学开始,我们便知道一个常识,那就说是世界上并不存在永远不生锈的金属。哪怕是被誉为“不锈钢”的合金,也只是比普通的铁更耐锈蚀罢了。也就是说,只要是金属,必定会在岁月的侵蚀中与空气、水或酸碱盐发生化学反应,变得锈迹斑斑。

然而,印度地区的“远古铁柱”却颠覆了人们对铁这种物质的认知,该熟铁打造的铁柱自锻造出来迄今已有上千年的历史,然而岁月并未在它的表面留下任何痕迹,这究竟是为什么呢?

我们知道,在印度的许多地区,都供奉着各式各样的“神柱”,例如修建于三千五百年前的瓦拉纳西金庙中,就供奉着一些“林伽”神柱。

只不过,这些神柱大多是为了祭拜湿婆(印度神祗),祈求生育,属于一种生殖崇拜。在印度的许多地区,都有类似的生殖崇拜,仅从外型来看,我们就能理解其象征的含义。

不过,我们今天要讲的“不朽神柱”,却与印度各地的神柱有较大差别,它是一座为了纪念古印度王而锻造出来的奇观。

麦哈洛里位于印度德里城,该地区有一座古代名胜,即被当地人称作“神柱”的巨铁柱。据文献记载,该‘神柱’锻造于公元五世纪。它的高度约为6.7米,半径0.69米,采用熟铁打造,通体实心。在“神柱”顶端,我们能够看到颇具古印度风格的纹样。据当地人说,公元五世纪,古印度人为了纪念孔雀王朝的旃陀罗王,修建了这样一座奇观。

按理说,这样的铁质建筑能保存至今就已经是个奇迹了,可令人啧啧称奇的是,这座屹立了一千五百年的“神柱”不但保存下来,表面还没有任何被侵蚀的痕迹。

我们知道,铁是一种比较容易生锈的金属。一般的熟铁,不用说保存上千年,几十年便会被侵蚀得锈迹斑斑面目全非。

时至今日,人们仍没找到一种让铁永远不生锈的方式。尽管,从化学理论上来说,没有任何杂质的纯铁不易生锈,但时至今日提炼纯铁仍十分困难,何况是一千五百年前的古印度呢?

通过科学家的分析,我们发现在这座“神柱”中,存在一些杂质,它的纯度虽高却仍未达到不锈钢的防锈水平。所以,该铁柱按理说应该比一般的不锈钢更容易生锈。

有学者对此提出了大胆猜测,表示古印度人有可能掌握一门比现代冶金工艺还先进的锻造技术,能够锻造出永不生锈的熟铁,只不过这种冶金工艺随着时间的流逝而失落了。

显然,这种说法是站不住脚的。从古印度的文献中,我们根本找不到类似的冶金工艺。况且,倘若古印度人真的有这项技术,那么他们应该锻造更多不易生锈的熟铁制品流传于世才对。

除了该“神柱”之外,印度也有许多保存至今的古铁质建筑。例如,位于科纳克、普里地区的神庙中,各有数根支撑结构的铁梁。根据文献的记载,这些铁梁是古人于公元十三世纪锻造的。可是,这些历史仅有七百多年的铁梁表面已出现了斑斑锈迹。

最早研究这根“神柱”的,是十九世纪的亚历山大·克宁奥姆爵士,在撰写学术报告时,亚历山大爵士提到这根熟铁柱的顶端呈金黄色。当时,有很多学者对此参与了讨论,绝大部分人认为该铁柱是由纯度比较高的钢制作的。

根据亚历山大爵士的研究,该“神柱”是由铁盘堆积而成,古印度人将每个铁盘焊接在一起,最后组装成高约22英尺的铁柱。在《印度的考古学概述》这部文献中我们可以看到,铁柱上有较明显的焊接痕迹。

上世纪初,罗伯特·德费尔德爵士再次对该神柱进行了研究。在经过当局批准后,罗伯特爵士从“神柱”上取下一块样本,然后对该样本进行了化学分析。研究表明,该“神柱”中包含99.72%的铁元素,以及若干硫、碳、磷、氮、铜元素。

根据罗伯特爵士的研究可知,该“神柱”的原材料是杂质较少的熟铁,从工艺上来看该熟铁的纯度要高于瑞典的碳铁。从微观角度来讲,整个“神柱”中有大量铁粒晶体,其中还有少部分附着在晶体边缘的水泥。其他金属元素的粒状结构比铁粒晶体更小,几乎是不可见的。

罗伯特与其研究团队曾进行过这样的试验,将柱体上取下的样本放置在湿润的环境中,该样本在一夜之后迅速锈蚀。然而,若将该柱断端上取下的样本放在同样的实验环境中,哪怕是过了四天,样本都不会被腐蚀。

自亚历山大、罗伯特两位爵士对“神柱”进行了研究后,全世界材料学家的目光都被这个屹立在印度地区的神迹吸引了。对此,不少化学家和考古学家都亲临现场,开始对该“神柱”进行分析,并提出自己的推断。

近年来,大多数学者认为,该铁柱之所以千年无锈,是因为当地独特的气候环境,以及神柱“大块铸件”的特殊结构。不过,在坎普尔大学担任材料学教授的拉马木尔西却提出了异议,通过拉马穆尔西的研究,铁柱千年不朽的奥秘终于被揭开。

在拉马穆尔西研究“神柱”之初,他先是在柱体表面提取了一块样本。经现代化仪器分析后,拉马穆尔西提取样本的研究结果与罗伯特爵士截然不同。拉马穆尔西发现,样本中含有大量磷元素。

拉马穆尔西称,这些磷元素在空气中与铁元素发生了化学反应,使铁柱表面形成了一种名为磷酸氢盐的化合物。由于,这种水合物生成于铁柱被腐蚀之前,以至于铁柱的表面被这层“保护膜”覆盖,水和各种气体无法进入铁柱内部,所以铁柱才不会锈蚀。

一般来说,铁这种金属的锈蚀主要有三种情况:

一是电化学腐蚀,也就是铁与其他金属发生接触时,由于两种金属的电位不一样,在电解质的干涉下这两种金属会变成“微电池”,电流流经金属造成锈蚀。

二是化学腐蚀,也就是铁金属与其他非金属元素发生反应,例如氧气、水等。我们生活中常见的铁锈,即三氧化二铁,就属于这种情况。

铁金属锈蚀的第三种情况比较特殊,那就是铁器在锻造过程中,经加热处理或机械加工后的铁金属内部受热不均,导致内部金属产生电位差,这种情况同样会使铁金属内部形成“微电池”。一般来说,若出现了这种情况,潮湿的空气会充当电解质的角色,加速铁金属的锈蚀。

也就是说,在“神柱”被锻造并焊接成型后的那天起,它便面临着被锈蚀的风险。不论是浇筑铁盘,还是进行锻造,乃至后来的焊接,都会让铁柱内部的铁金属产生电位差。这些电位不均匀的铁元素,是导致铁柱锈蚀的“罪魁祸首”。

然而,“神柱”中含有大量磷元素,在与表面的铁元素、空气中的水分发生了化学反应后,磷元素化身“神柱”的保护神,在铁柱的表面构成了一层保护结构。据拉马穆尔西团队发表的学术报告称,自铁柱被焊接好后,它的表面立即形成了这层“保护膜”,所以在接下来的岁月里,它才能免受侵蚀。

当然,若将功劳全部归于“保护膜”,是有失严谨的。拉马穆尔西认为,当地的气候环境也是保护铁柱千年不朽的重要因素。

据悉,德里地区每年的绝大多数时间,空气中的湿度都不超过70%。一般来说,只有空气相对湿度超过这一水准,空气中的水分才会成为电解质,也就是传导电流的导体。据统计,每年德里地区相对湿度超过70%的日子,仅有两个月左右。

在一千五百万年前,任何文明都没有能力锻造这样一根庞然大物。以当时世界的冶金工艺来说,“神柱”的锻造水平堪称世界第一!有了这一发现,考古界认定印度人的锻造工艺领先欧洲至少千年。

拉马穆尔西指出,生活在公元五世纪的人们脑海中根本不可能有“化学”这一概念,所以他们自然不知道金属元素会与外界发生怎样的微妙反应。不过,当时的古印度人已经掌握了先进的防锈技术,否则也不会选择这种抗腐蚀性极强的材料焊接铁柱。

不过,拉马穆尔西的研究并未得到考古界的普遍认可。毕竟,使用灰磷、彩磷等磷化合物进行防锈是现代才出现的技术,人们根本无法相信一千五百年前的古印度人掌握了这门超时代的工艺。

时至今日,这座“神柱”仍孤零零地屹立于德里,像是在挑战现代人的认知。其实,不论它象征着什么,它的存在本身就是一种神迹,是古印度人向后世展现超时代文明的铁证。

参考资料:

【《印度铁柱》、《印度“不会生锈的铁柱”》】

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