段景頤
提起維京人,我們腦海里會(huì)浮現(xiàn)出一群身材魁梧、滿臉胡須、揮舞長(zhǎng)劍的北歐海盜形象。公元750~1100年期間,他們?cè)?jīng)生活在如今是丹麥、挪威和瑞典的北歐地區(qū),是當(dāng)時(shí)大海上令人聞風(fēng)喪膽的海盜。不過,維京人不僅是燒殺搶掠的兇徒,也是技法老練的工匠和航海知識(shí)豐富的水手。維京人對(duì)各種礦物的利用,不但幫助他們稱霸歐洲數(shù)百年,也影響了整個(gè)世界。
維京,指的并不是一個(gè)民族或國(guó)家,而是生活在斯堪的納維亞半島不同部落的總稱。在中世紀(jì)中前期,維京勢(shì)力突然擴(kuò)張。在維京時(shí)代350年的漫長(zhǎng)歲月里,他們大肆劫掠、殖民歐洲沿海和內(nèi)陸地區(qū),足跡甚至踏上過今天的加拿大。北歐豐富的森林資源和礦產(chǎn)資源為維京人提供了充足的燃料、船材和武器原料。隨著維京人和外部世界的交流越來越頻繁,他們的眼界也越來越寬。又因?yàn)槿丝诓粩嘣黾?,要獲取足夠的食物,只有走出斯堪的納維亞,向外擴(kuò)張。
維京人能夠大肆擴(kuò)張,靠的竟然是不起眼的鐵。維京人的武器加工技術(shù)享譽(yù)當(dāng)時(shí)整個(gè)歐洲,而他們制作武器所使用的鐵礦石叫做“沼澤鐵”。在河流溪水的溶解作用下,高山上含鐵礦石中的鐵元素被流水帶到下游沼澤。瑞典南部是維京人重要的沼澤鐵礦區(qū),這里聚集了大量泥炭沼澤。
鐵礦石為什么會(huì)集中在沼澤里呢?這是因?yàn)?,一方面,酸性的沼澤水有利于鐵化合物形成沉淀;另一方面,低溶解氧的水體有利于泥炭層底部的厭氧微生物富集鐵元素。在生化反應(yīng)作用下,溶解在沼澤水體中的鐵元素,被泥潭中茁壯成長(zhǎng)的厭氧親鐵微生物吸收、代謝并排出,產(chǎn)生了不溶于水的鐵化合物沉淀,不斷積累增大就形成球狀沼澤鐵。
維京人尋找沼澤鐵沒有太大難度。沼澤鐵富集的區(qū)域一般都有嗜熱菌存在,它們的代謝過程會(huì)在沼澤水表面形成一層油性彩虹薄膜——被稱為“鐵油膜”。這種明確的標(biāo)記讓維京人能夠很方便地發(fā)現(xiàn)沼澤鐵。維京人只要挖開泥炭層,就能很容易地獲取鐵結(jié)核。雖然沼澤鐵混雜有許多雜質(zhì),但再生速度卻非??欤虼嗣恳淮硕寄茉谕粋€(gè)沼澤中反復(fù)收獲。
維京人在夏天開采沼澤鐵,接下來,斯堪的納維亞漫長(zhǎng)冬季讓他們有充足的時(shí)間冶煉鋼鐵。首先,維京鐵匠會(huì)烘烤這些鐵豆子,增加表面的氣孔率。礦石氣孔率越高,表面積越大,和一氧化碳的接觸越充分,還原效果也就越好。接下來,完成初步處理的豆子會(huì)被送入小型木炭爐中。木炭燃燒的熱量將鐵礦石熔成不純凈的中間產(chǎn)物——“花朵”。
沼澤鐵一般體積較小,大塊沼澤鐵很少見(虛線部分)。
“花朵”中還混有許多硅酸鹽雜質(zhì),因此要去除。在反復(fù)冶煉過程中,維京鐵匠學(xué)會(huì)了用雪橇腿等工具敲擊“花朵”,目的是壓實(shí)并盡可能除去其中的氣體(鋼材中的氣體會(huì)讓鋼變脆)。就這樣,“花朵”經(jīng)過反復(fù)敲打并折疊,大部分的硅酸鹽雜質(zhì)被除去。殘留的少量硅酸鹽能在鐵器外層包裹上一層玻璃狀薄膜,從而提高耐腐蝕性。最終得到的產(chǎn)品被稱為“鍛鐵”——一種耐腐蝕性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)低碳鋼。鍛鐵被維京人用來制作斧頭和耕犁等農(nóng)具,鍛鐵鉚釘被用于造船,鍛鐵制成的大刀和長(zhǎng)矛刃口鋒利、耐用。
現(xiàn)代人用傳統(tǒng)維京工藝制成的冶煉中間產(chǎn)物,俗稱“花朵”。
雖然維京人生產(chǎn)和打仗都離不開鐵,他們最喜歡的金屬還是銀。維京人對(duì)銀制品的迷戀到了讓人猜不透的程度——考古學(xué)家都知道,維京人的藏寶處必有銀制品。1999年,瑞典哥特蘭島的維京人藏寶處出土了大量銀戒指、銀臂章、銀錠、銀片等銀制品,總重量約為30千克,此外還出土了約1.4萬枚伊斯蘭銀幣(年代為公元6~9世紀(jì))。
無比迷戀銀制品的維京人,很大程度上維持了整個(gè)歐洲的白銀流通。在維京時(shí)代,歐洲的白銀總量并不多,照理說銀這種稀缺貴金屬本無法作為流通物。但喜歡白銀的維京人硬是通過掠奪和收取納貢的方式,搜刮到了大量白銀。根據(jù)古代法蘭克和盎格魯一撒克遜的文字記載估算,在200多年間,僅法國(guó)和英國(guó)上交的納貢,就為維京人貢獻(xiàn)了大約62噸白銀。
維京人還喜歡將白銀制成各種首飾,最常見的是胸針。普通人家穿戴的胸針造型簡(jiǎn)單,采用開放模具澆注工藝,價(jià)格較低。富裕人家佩戴的是用更復(fù)雜的失蠟法鑄造工藝制成的胸針。精品胸針在失蠟法鑄造的基礎(chǔ)上,還要輔以掐絲、壓花和穿線等工藝。維京銀匠為了更加凸顯白銀潔白閃耀的光澤,會(huì)在銀制品外圍捶打或蝕刻線條,并在其中填充“烏銀”(一種由銀的硫化物制成的黑色膏狀物)。有了灰暗烏銀的襯托,白銀制品顯得更加光亮。
維京人對(duì)白銀的迷戀甚至超過黃金,讓人猜不透。圖為維京藏寶處出土的銀制品。
維京人還時(shí)常用銀裝飾他們引以為傲的武器。他們會(huì)在大刀、斧和矛頭上或雕刻或打孔,然后用錘將銀線仔細(xì)敲入凹槽中,再將武器送入爐中進(jìn)行熱處理,最后銀線會(huì)被牢牢鑲嵌在其中。
維京人還喜歡佩戴各種次寶石,其中最典型的例子要數(shù)琥珀。波蘭和立陶宛的波羅的海沿岸是全世界最大的琥珀產(chǎn)區(qū),維京人航行可以很容易到達(dá)這里。后來,在維京人的藏寶處中也被發(fā)現(xiàn)大量琥珀原石和琥珀工藝品。
煤精石是一種特殊褐煤,海洋沉積環(huán)境中少量出產(chǎn)。因?yàn)槊壕拿芏群涂杉庸ば灶愃歧?,維京人甚至相信煤精石就是黑色琥珀。
紅玉髓(一種紅色的微晶質(zhì)石英亞變種)和水晶(無色透明的粗晶質(zhì)石英亞變種)是黑海一帶盛產(chǎn)的兩種寶石,它們也深受維京人喜愛。當(dāng)時(shí)還在維京統(tǒng)治下的南俄羅斯有直達(dá)黑海的水路,因此維京人經(jīng)常前往黑海購(gòu)買紅玉髓和水晶飾品。
另外一種被維京人廣泛使用的寶石是鐵鋁榴石。這種礦石是石榴石家族的一員,看起來像暗紅色的紅寶石。維京人相信這種紅色寶石能保護(hù)戰(zhàn)士。雖然維京人大量使用鐵鋁榴石,但這種寶石的來源地卻一直是個(gè)謎。
維京人的珠寶收藏品中也不乏玻璃珠。他們從現(xiàn)在的意大利和德國(guó)等地區(qū)的商人那里購(gòu)買彩色玻璃珠。除了成品玻璃珠,維京人也會(huì)購(gòu)買彩色粗制玻璃。他們用小型熔爐將粗玻璃融化,用鐵棒將熔融玻璃拉扯成長(zhǎng)長(zhǎng)的空心管,然后再切成一顆顆中空玻璃珠。
維京時(shí)代的斧式琥珀護(hù)身符。
維京時(shí)代的多種次寶石。
維京人不僅用礦物晶體制作裝飾品和首飾,他們還利用礦物制成光學(xué)制品,并且運(yùn)用的技術(shù)遠(yuǎn)超同時(shí)期其他國(guó)家和地區(qū)。在多個(gè)11、12世紀(jì)的維京墓地中,考古學(xué)家都發(fā)現(xiàn)了精美的水晶透鏡,它們被命名為“維斯比透鏡”。維京人可能用這些透鏡當(dāng)作放大鏡使用。讓人吃驚的是,這些透鏡不但被精細(xì)拋光過,而且還被精準(zhǔn)地切割成“雙非球面鏡”。非球面鏡有利于消除畸變等像差,讓成像更加真實(shí),因此被現(xiàn)代光學(xué)鏡片廠商廣泛使用。但是,非球面鏡加工難度高,而雙非球面鏡加工難度更高。通過對(duì)比,科學(xué)家認(rèn)為維斯比透鏡的光學(xué)性能相當(dāng)于20世紀(jì)50年代德國(guó)制造的消球差透鏡。
許多學(xué)者最初認(rèn)為,維斯比透鏡的加工難度如此之高,應(yīng)該是維京人從拜占庭或東歐商人手中購(gòu)買的。但是,1999年,瑞典考古學(xué)家在對(duì)瑞典哥特蘭島一處墓葬進(jìn)行挖掘時(shí),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)加工透鏡的制作車間和部分成品透鏡。這表明維京人本身已經(jīng)具備加工維斯比透鏡的工藝。維斯比透鏡的發(fā)現(xiàn),證明了約1000年前,維京工匠們已經(jīng)掌握了復(fù)雜的鏡片制作技術(shù)。在各種關(guān)于光學(xué)的計(jì)算公式被發(fā)明之前,這些工匠們必須經(jīng)過大量反復(fù)試驗(yàn),才能摸索出有最佳折射效果的透鏡設(shè)計(jì)。
一枚保存十分完好的維斯比透鏡,其被鑲嵌于銀底座中。
既然提到透鏡,就不得不提太陽石。維京人早在公元980年就登陸了北美大陸,比哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸還早400多年。根據(jù)歷史考證,當(dāng)時(shí)維京人的帆船從挪威出發(fā),路過冰島,經(jīng)格陵蘭,最后抵達(dá)加拿大拉布拉多海岸。
然而,船只在這個(gè)高緯度地區(qū)航行時(shí),天空大部分時(shí)間陰云密布,太陽常藏在云霧后方,夜晚也看不見星星。在那個(gè)還沒有羅盤的年代,維京人在這長(zhǎng)途航行中如何分辨方位呢?根據(jù)13世紀(jì)冰島修道院的文字記載,維京人航行時(shí),遇到陰天或冬季黃昏,會(huì)利用“太陽石”導(dǎo)航。不少科學(xué)家認(rèn)為,太陽石就是冰島出產(chǎn)的方解石,也稱為“冰洲石”。
方解石為什么能幫助維京水手在沒有太陽的情況下找到方向呢?答案就是方解石的雙折射特性。一些透明晶體會(huì)讓入射光線朝兩個(gè)方向折射。水晶就是其中之一,如果透過水晶觀察一束頭發(fā)絲,你會(huì)看到兩束頭發(fā)絲,因此這種方法可以用來區(qū)分水晶和玻璃。方解石也具有這種特性,但因?yàn)槿狈@方面的文字記載,方解石是否就是維京歷史中記載的太陽石,一直存在爭(zhēng)論。
2011年,考古團(tuán)隊(duì)在英吉利海峽奧爾德尼島的古代沉船上發(fā)現(xiàn)一枚方解石。后來,研究人員對(duì)這塊方解石進(jìn)行分析后認(rèn)為:這塊方解石可能就是維京傳說中的太陽石。
科學(xué)家認(rèn)為,冰島出產(chǎn)的方解石可能就是維京人用于海上導(dǎo)航的“太陽石”。
方解石能作為偏振器,借由過濾天空中的偏振光來定出太陽的方位。雖然太陽光透過云層后已經(jīng)經(jīng)過無數(shù)次反射,但反射不會(huì)改變偏振方向。所以即使是在陰天,太陽光穿過云層后,偏振方向也不會(huì)改變。甚至當(dāng)太陽完全在地平線下時(shí),只要天空中尚有微弱的光線,也能準(zhǔn)確地測(cè)出太陽在地平線下的位置。
研究人員做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),他們?cè)?011年一個(gè)秋季某天的19:00~20:30,每隔10分鐘用方解石測(cè)定一次太陽方向并做記錄。結(jié)果,所得的30個(gè)位置數(shù)據(jù)竟然與理論太陽方位角十分接近。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了方解石可偵測(cè)出太陽的位置,縱使是在日落或日出前微光的情況下也可以。
當(dāng)然,研究人員所使用的方法過于復(fù)雜,維京人很可能有非常簡(jiǎn)便的方法。研究人員猜測(cè),維京人可能會(huì)在方解石中心放入一小塊黑色物質(zhì)(煤渣或松焦油),這樣,在白天時(shí),黑點(diǎn)會(huì)映出兩個(gè)不重合的像。當(dāng)時(shí)航行在大海上的維京領(lǐng)航員可能將方解石放在眼前,并不斷旋轉(zhuǎn)方解石,當(dāng)黑點(diǎn)的兩個(gè)像亮度相等時(shí),就能確定入射光的偏振方向,進(jìn)而通過前人傳授的方法,確定太陽位置。
11世紀(jì),維京人因內(nèi)戰(zhàn)而實(shí)力大減。與此同時(shí),歐洲其他國(guó)家卻日益強(qiáng)大,殖民統(tǒng)治變得越加困難。最終,隨著1066年維京王哈拉爾戰(zhàn)死英格蘭,維京時(shí)代正式結(jié)束。不過,維京人對(duì)世界歷史的有著重要而深遠(yuǎn)的影響,他們影響了英國(guó)和俄羅斯等國(guó)家的建立,他們對(duì)礦物的熱愛也在歷史上留下傳奇。 (責(zé)任編輯 王川)
維京人取得的成就是多方面的。首先,他們?cè)O(shè)計(jì)并制作出了造型獨(dú)特的維京長(zhǎng)船。北歐木材資源豐富,這給維京人取材帶來了極大便利。他們用整棵椽木制作船身,堅(jiān)硬的橡木賦予龍骨極高的強(qiáng)度;較為柔軟的松木則被用來制成桅桿,松木柔軟,可在大風(fēng)中適度彎曲,不至于輕易折斷。維京船又分為戰(zhàn)船和商船。戰(zhàn)船吃水淺、航速快、轉(zhuǎn)向靈活;商船則體型更大、吃水深、適合越洋航行。
對(duì)坐船不能到達(dá)的地方,維京人就騎馬。冬季大雪封山時(shí),維京人用雪橇出行。雪橇不僅裝載量大,還能承載行動(dòng)不便的老幼和病人。在野外,維京人會(huì)從樹皮上收集一種叫作火絨的真菌,并將其置于尿液中連續(xù)煮沸數(shù)天之久。然后,他們將處理好的火絨曬干,并搗成類似毛氈的薄片。被尿液充分浸潤(rùn)的火絨中含有大量硝酸鹽,這種物質(zhì)能大大減緩火絨的燃燒速度。因此,維京人可以將燃燒的火絨隨身攜帶,作為火種在野外生火。
維京人還是武器鍛造大師。2017年,考古學(xué)家利用“中子成像技術(shù)”照射收藏于丹麥國(guó)家博物館的三把維京古劍。掃描結(jié)果顯示,三把維京古劍都是由不同種類的薄片鋼鐵焊接在一起。這表明維京人不僅掌握了鑄造和鍛造技術(shù),還掌握了更復(fù)雜的金屬鍛焊技術(shù)。進(jìn)入10世紀(jì),維京人從中東進(jìn)口品質(zhì)極佳的“烏茲鋼”,這種鋼材能承受的最大撞擊力能達(dá)到同時(shí)期其他鋼材的3倍。因此,以艾斯博特劍為代表的維京劍,憑借其鋒利堅(jiān)固和難以破損的優(yōu)越性能,幫助維京人在戰(zhàn)場(chǎng)上無往不利。
維京人的擴(kuò)張為歐洲進(jìn)行了一次農(nóng)業(yè)技術(shù)普及。維京人以肉、魚為主食。他們飼養(yǎng)豬、雞、鵝、鴨、牛和羊,以得到肉、奶和蛋。他們種植黑麥、大麥和小麥,這些谷物被用來做面包和釀酒。甘藍(lán)、洋蔥、大蒜和芹菜被維京人用作調(diào)味品。維京人喜歡用木杯或被掏空的牛角喝啤酒、牛奶或蜂蜜酒。在維京人不斷擴(kuò)張勢(shì)力范圍的過程中,農(nóng)業(yè)、漁獵和釀酒等技術(shù)也在歐洲廣泛傳播。
維京人對(duì)當(dāng)時(shí)世界最大的貢獻(xiàn)是促進(jìn)了國(guó)家間的貿(mào)易。維京人順著河流,很早就進(jìn)入歐洲內(nèi)陸。他們不但掠奪,還在歐洲各地定居,這些定居點(diǎn)后來也成為維京貿(mào)易網(wǎng)的重要節(jié)點(diǎn)。維京人順著第聶伯河進(jìn)入黑海,再走陸路來到君士坦丁堡。他們用琥珀、皮毛和蜂蜜,換取來自東方的香料、酒、絲織品和金銀器,并運(yùn)回北方。隨著維京商船駛向各地,北歐、東歐、西歐甚至亞洲的商品得以在全歐洲流通,進(jìn)一步促成了文化和經(jīng)濟(jì)交流。
以長(zhǎng)船遺骸為基礎(chǔ)進(jìn)行修復(fù)的維京長(zhǎng)船,位于挪威奧斯陸。