揭秘西汉魔镜

西汉魔镜是一件神奇的“魔镜”，出土于西汉古墓之中，最大的神奇之处在于，当把铜镜对准阳光，反射出来的光斑中，竟会出现镜子背面的影像，周恩来总理在博物馆中看到这面透光魔镜，也百思不得其解，科学家们为了解开这个谜团，更是用了十年时间。

简介

透光的说法是从唐代开始的，因为光线好像穿透了金属的镜体，从镜子背面反射出来一样，所以透光镜的称呼就传下来了。古人把这种具有幻术般效应的“透光镜”一直视为“神物”。然而遗憾的是透光镜的制作方法却未能代代相传，至宋代(公元1000年左右)即已失传，宋以后的铜镜就没有发现有透光的。

千百年来历代无数学者试图揭开铜镜透光的神奇奥秘，进行过大量探索和研究，唐代《古镜记》中载：“承日照之，则背上文画，墨入影内，纤毫无失。”宋代著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中记述“世有透光鉴，以鉴承日光，则背纹及二十字皆透在屋壁上，了了分明。”宋代周密的《云烟过眼录》中也讲到透光镜“映日则背花俱见，凡突起之花，其影皆空。”金代麻九畴，元代吾丘衍，明代方以智，何孟春，清代郑复光等人的著作中对透光镜都作过描述和探索。

国外对透光镜的研究是从十九世纪开始的。欧州与日本学者，对此也作了不少努力，发表了不少见解，但是无论从古至今，从中到外，谁都未对这个千古之谜给出正确答案，没有人去用实验的方法来证实自己的猜测，更确切地说，还没有人真正复制出与西汉透光古镜完全相同的镜子来。

直到20世纪80年代，上海博物馆和上海交通大学等一批科学工作者遵照周恩来总理的指示，通过实验，终于揭开这个千古谜案。

原理

镜体在受到径向压力P和弯矩M（M=RMt）的作用时，在镜体内产生残余应力。由於镜体是一凸面体，在残余应力作用下，镜体有拱起的趋势。不过镜体有一定的刚度，只有当镜体磨薄到一定的程度，抗弯的刚度已显著降低时，这种径向压力和弯矩的作用，才使镜体变形而明显地向镜面一边拱起。

镜体各处的厚薄不相同（有纹饰处较厚，无纹饰处较薄，薄处的刚度比厚处小，镜体在拱起时，薄处变形就比厚处大，也就是薄处的凸起程度比厚处大。这就形成了透光镜镜面各处不同程度凸起的全凸镜面。铜镜在磨研时，镜体各处的刚度以不同的速率在不断降低，镜体各处变形的差别越来越大。镜面曲率的差异也愈来愈显著，变成越磨越不平的镜子。镜面的这种曲率差异与镜背的纹饰相对应，因此在阳光照射下反映出的明暗相间的图像正是镜背的图像。

总结

总之，西汉透光镜的透光机理可归结为：“铸造成因，研磨透光。”现流传的“日光镜”和“昭明镜”存世很多，可以认为，它们都具有“透光”的特性，但通过实验，绝大多数都不能透光了，原因是镜面锈蚀，真正能透光的存世甚微，所以现存世的透光镜件件都是稀世之宝。

现存世的透光镜镜面形成了一种叫“玻璃廓”的保护层，使镜面平滑光亮，如冰似玉，照人映物，纤毫入内，折射出一种宝光，“玻璃廓”一旦形成，镜面将永不锈蚀。另外，是否有“玻璃廓”也是鉴别透光镜的首要条件之一。透光镜镜面玻璃廓的成因有专家对此作了专门研究。

据《文汇报》1999年12月6日报道：运用凹凸透光原理的古代铜镜制作工艺十分复杂，材料选用严格，研磨周期极长，自然形成表面保护层“玻璃廓”更需一个世纪的光景，因此透光镜一直是宫廷用品，难以流行民间……。这里揭示了“玻璃廓”是在长期使用过程中“自然形成”的，那么，又出现了一个新的问题，为什么千千万万面铜镜之中，只有极少的几面形成了“玻璃廓”，而绝大多数形成不了呢？能形成“玻璃廓”的铜镜是否有特殊工艺或材料？

这些都需要我们大家共同进一步去探索,搞清楚这个问题,不仅对考古学而且对金属表面处理都具有极其重要学术价值。