为何兵马俑涂装蓝色超导材料揭示了一个不可

被誉为世界八大奇迹之一的秦始皇陵兵马俑,其实在刚出土时浑身上下都是彩色的,只不过兵马俑在与空气接触后发生氧化反应,身上的彩绘才变成了灰色。

科学家根据部分兵马俑身上残留的彩绘研究,发现兵马俑身上的蓝色涂料是一种超导材料,这项发现让研究人员大为震惊,秦朝距离现在多年,何来蓝色的超导材料呢?经过一番探索,科学家们向世人揭示了兵马俑身上暗藏的黑科技故事。

发现新的“蓝色”

在人类早期社会,已知的蓝色分为“埃及蓝和玛雅蓝”,埃及蓝产生于公元前年的古埃及,玛雅蓝出现在公元年左右,两种颜料的制作方法和成分有很大区别。

埃及蓝的主要成分是硅酸铜钙,最初古埃及人利用°到°的高温,从钙铜硅酸盐中提取制作埃及蓝。

作为埃及最早出现的人工制作混合颜料,埃及蓝被奉为最尊贵的颜色,常绘于各种金器、棺椁、木乃伊。

玛雅蓝是由有机物和无机物组成的混合颜料,是从野青树中提出的“靛蓝”与坡缕石黏土混合而成。西方人出于对玛雅蓝的喜爱,各种装饰物都能见到玛雅蓝的身影,尤其是艺术作品。

起初,科学家们认为兵马俑身上的蓝色是埃及蓝或者玛雅蓝,根本没有想到它是古代中国制作出的蓝。

要知道在多年前的大秦帝国,制作出新的蓝色是十分困难的事情,所以科学家们认为是古人通过与西方的贸易,制作蓝色的方法流传到秦朝。

到了年,斯坦福大学的研究院内,科学家利用同步加速器,将一束射线照射在兵马俑的蓝色涂料上,科学家首先观察到与埃及蓝一样的分子结构,可几分钟过后,出现了与埃及蓝不一样的分子结构。

超导材料

埃及蓝的成分为硅酸铜钙,兵马俑身上的蓝成分为硅酸铜钡,两种元素根本不一样。并且,兵马俑身上的蓝色含有一氧化铅,这些一氧化铅增添了蓝色的稳定性,使蓝色蓝得发紫,科学家便给这种蓝色命名为“中国紫”。

这项重大发现,为人类的早期文明增添了浓重的一笔,人类对颜料的研究不再局限于埃及蓝、玛雅蓝,中国紫登上了历史的舞台。

研究表明,埃及蓝本身具有荧光性,它可以吸收可见光,并且以近红外光的方式发射出去,很多建筑师利用埃及蓝的特性,在建筑物涂上埃及蓝反射阳光,用于保持室内阴凉。

除此之外,埃及蓝发射出的近红外光可以使光伏电池产生电能,其能源效应达到70%。通俗来说,埃及蓝是一种超导体,它既可以降温,也能导电。

钡、铜、铅都是与超导体有关的元素,既然埃及蓝是超导颜料,那么中国紫会不会也是超导颜料?带着这项疑问,科学家对中国紫展开了新的研究。

在美国强磁实验场中,科学家利用一台能产生45特斯拉磁力的磁场仪对中国紫进行了实验检测。

实验室内,磁场仪对中国紫产生低温效应,中国紫的分子结构变为单一的磁波现象。随着温度的继续降低,磁波分离成两个独立的平面,中国紫的分子变为超导体。

对于这个结果,科学家感到出乎意料的惊奇,因为中国紫不光是一种超导材料,它使磁波分离为两个平面,这个现象意味着中国紫是一种非常稀有的超导材料,并且分离为两个平面的二维磁波,可以帮助人类更好的发掘稀有超导材料。

超导是一种完全没有电阻的特殊材料,例如磁悬浮、量子计算机等都是利用超导材料。对于新时代来说,超导的研究与发掘是非常重要的。

在如今科技发达的时代,人类研究超导都需要一番功夫,那么在科技不发达的古代,是如何发明中国紫,秦人为什么将它涂在兵马俑身上呢?其实,中国紫的成分硅酸铜钡和一氧化铅是超导的主要元素。

古代的中国,上至九五之尊下至平民百姓,都喜欢玉器,曾有一块玉石可抵百两黄金之说。介于玉器的社会需求量比较大,秦朝时期的工匠便已经掌握了人造玉的方法。

工匠制造出来的玉被称为“琉璃”,琉璃的光泽度取决于钡与铅的含量,工匠们在研究钡、铅的同时,创造出了中国紫,这款优异的超导材料就是在误打误撞的情况下产生的。

当工匠们创造出中国紫后便将它用在兵马俑身上,毕竟在秦朝时期,普通的老百姓根本没有资格使用光鲜亮丽的颜色,何况还是材料如此昂贵的颜色,所以只能专供皇家。

彩绘消失的秘密

不过按理说,中国紫与埃及蓝一样,都属于人工混合制作材料,其颜料寿命都比较长久,维持度高、不易掉色。可是兵马俑才出土不到四分钟,身上颜色就消失得无影无踪,于是科学家又对秦始皇陵展开仔细的研究。

兵马俑身上除了有彩绘之外还涂抹了一种生漆,生漆是工匠从漆树身上提取的,毒性巨大,不过生漆具有防腐的功效,涂抹过生漆的漆器可以保持上千年之久,比如马王堆出土的漆器,经历千年岁月,仍旧光亮如新。

但是,兵马俑就没有像马王堆一样能使彩绘保持永久,根本原因在于秦始皇陵的地质结构。

皇陵的泥土属性较潮湿,潮湿的环境对生漆起不了威胁作用。

不过兵马俑在葬坑中吸收了大量的水分,当人们将兵马俑挖出来后,生漆突然与空气接触,水分被蒸发掉,导致生漆变形脱落,连至兵马俑身上的彩绘一块脱落,所以兵马俑在出土四分钟后就会变成灰色的。

对于这个现象,科学家们也是感到非常的惋惜,但按照目前的科技水平,还无法研究出在兵马俑出土四分钟内将其身上的彩绘保持完好。

结语

兵马俑作为人类文明的重大发现,其研究价值是无法估量的,好在科学家们已经发现中国紫的秘密,相信在不久的未来,兵马俑身上更多的谜团会一一解开,人类的科技水平也能达到前所未有的高度,挖掘剩下的俑坑。



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