揭秘西汉魔镜

西汉魔镜是1件奇异的“魔镜”，出土于西汉古墓当中，最大的奇异的地方在于，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象，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10年时间。

简介

透光的说法是从唐朝开始的，由于光线好像穿透了金属的镜体，从镜子背面反射出来1样，所以透光镜的称呼就传下来了。古人把这类具有幻术般效应的“透光镜”1直视为“神物”。但是遗憾的是透光镜的制作方法却未能代代相传，至宋朝(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奇异奥秘，进行过大量探索和研究，唐朝《古镜记》中载：“承日照之，则背上文画，墨入影内，纤毫无失。”宋朝著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中记叙“世有透光鉴，以鉴承日光，则背纹及210字皆透在屋壁上，了了分明。”宋朝周到的《云烟过眼录》中也讲到透光镜“映日则背花俱见，凡崛起之花，其影皆空。”金代麻9畴，元朝吾丘衍，明朝方以智，何孟春，清朝郑复光等人的著作中对透光镜都作过描写和探索。

国外对透光镜的研究是从109世纪开始的。欧州与日本学者，对此也作了很多努力，发表了很多见解，但是不管从古至今，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想，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1批科学工作者遵照周恩来总理的唆使，通过实验，终究揭开这个千古谜案。

原理

镜体在遭到径向压力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1凸面体，在残余应力作用下，镜体有拱起的趋势。不过镜体有1定的刚度，只有当镜体磨薄到1定的程度，抗弯的刚度已显著下降时，这类径向压力和弯矩的作用，才使镜体变形而明显地向镜面1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，也就是薄处的突出程度比厚处大。这就构成了透光镜镜面各处不同程度突出的全凸镜面。铜镜在磨研时，镜体各处的刚度以不同的速率在不断下降，镜体各处变形的差别愈来愈大。镜面曲率的差异也越来越显著，变成越磨越不平的镜子。镜面的这类曲率差异与镜背的纹饰相对应，因此在阳光照耀下反应出的明暗相间的图象正是镜背的图象。

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，缘由是镜面锈蚀，真正能透光的存世甚微，所以现存世的透光镜件件都是希世之宝。

现存世的透光镜镜面构成了1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1种宝光，“玻璃廓”1旦构成，镜面将永不锈蚀。另外，是不是有“玻璃廓”也是鉴别透光镜的重要条件之1。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日报导：应用凹凸透光原理的古代铜镜制作工艺10分复杂，材料选用严格，研磨周期极长，自然构成表面保护层“玻璃廓”更需1个世纪的光景，因此透光镜1直是宫庭用品，难以流行民间……。这里揭露了“玻璃廓”是在长时间使用进程中“自然构成”的，那末，又出现了1个新的问题，为何千千万万面铜镜当中，只有极少的几面构成了“玻璃廓”，而绝大多数构成不了呢？能构成“玻璃廓”的铜镜是不是有特殊工艺或材料？

这些都需要我们大家共同进1步去探索,弄清楚这个问题,不但对考古学而且对金属表面处理都具有极为重要学术价值。