透光鏡的奧秘

梁歌

　　我校歷史室有一塊銅鏡，說明卡上寫著「西漢透光鏡」，鏡背刻有銘文：「見日之光天下大明」八個字和極爲細巧的菱形花紋。從外形看，它同我國傳下來的其他古鏡並沒有什麽兩樣。但是，當陽光照在鏡面時，就產生了奇怪的現象：鏡面反射到前面一塊白紙上的，不只是一個明亮的圓面，在這個圓面裡清晰地映現出鏡背的花紋和字跡，就好像光可以透過鏡子把背面的圖文反射出來似的。使人百思不得其解，古人叫它「透光鏡」，外國人甚至乾脆稱它爲「魔鏡」。
　　唐朝王度在他的小說《古鏡記》中寫道：「承日照之，則背上文畫，墨入影內，纖毫無失。」認爲它是能夠驅邪的「寶鏡」，這說明在當時這類古鏡已是稀有之物，它的製及工藝，恐也早已失傳了。
　　對透光鏡的「透光」原理和製作工藝，眞正作爲科學問題加以探討的，是在十一世紀的北宋時期，科學家沈括在《夢溪筆談》中提出了他的見解：「鑄時薄處先冷，唯背文上差厚，後冷而銅縮多，文雖在背，而鑒面隱然有跡，所以於光中現。」但爲什麽其他鏡又沒有這種現象呢?由於他不了解古鏡的具體製作工藝，因而又說：「意古人別自有術」，只好立此存疑了。
　　五十年代上海有一位靳老先生曾擁有一塊這樣的古鏡珍藏，但那時無人能解釋清楚。他說在日本留學時曾看到一塊透光鏡，只能在煤油燈下發生作用，在電燈光和日光下就没有反光，日本人説這是依照中國古代透光鏡製的。他回國後，在一九三五年，從一個山西人那裡買到這面透光鏡，後來把它獻給了國家。
　　到七十年代，爲了眞正弄清古鏡的奥秘，一些科學工作者進行細緻的研究工作。因爲這古鏡是國寶，一切實驗都只能是非破壞性，非接觸式的，就按古鏡原様複製了一批銅鏡，進行「磨刮法」、「鑲嵌法」、「熱處理法」等等不同加工工藝的試驗，使其産生「透光」現象，然後與西漢古鏡相比較。採用熱處理法加工的青銅鏡反射的圖象同西漢古鏡的絲毫不差，完全一様。而其他工藝製作的銅鏡雖然也能不同程度地産生反射圖様，但無論在形體，明暗，清晰等方面都與西漢古鏡有很大差異。
　　經過熱處理的銅鏡又爲什麽能夠反射出與鏡背相對應明亮圖様呢?科學家的解釋是：經過金相分析，X射線螢光分析和光學測量等等多種實驗，證明這是應力而造成鏡面與鏡背圖文相對應的凹凸起伏甚少，肉眼不能察見，而當陽光照射在鏡面時，凹凸部分就會發生光線的會聚和發散，從而形成清晰的反射圖像。這就是西漢古鏡之所以能夠「透光」的奥秘。
　　這一研究成果，不僅爲研究我國古代科技術發展史提供了寶貴資料，而且對研製現代精密光學儀器也具有重要的參考價値。
　　我校歷史室陳列的就是它的複製品。在上午有陽光的日子，可以請陳老師給你看一看。