湖北隨州出土的曾侯乙編鐘。圖片來源：隨州市委宣傳部供圖

就像每個人身上，都有屬於自己的基因密碼，每一件歷史文物身上，也都有屬於自己的科學密碼。破解這些密碼，讓我們打開歷史記憶的大門，感受古人智慧的魅力。今天是國際博物館日，讓陸媒《科技日報》帶領我們一起從科學角度解密中國「國寶」。

世界上的鐘那麼多
為什麼唯獨中國的編鐘能「唱歌」

世界各地都有鐘，為什麼只有中國的編鐘成為了樂器？

第一個要說的原因就是編鐘的化學成分。廟裡的銅鐘、西方教堂裡的圓鐘都不能當樂器的原因就是延音太長，敲一下，「Bang~~~」所有的回音混在一起，體現不出節奏和旋律，自然不能用來演奏音樂。

而延音的長短是由鐘的成分和結構決定的。

西洋鐘往往用的是黃銅，黃銅裡面含銅和鋅，這種銅一般做鑼、鈸、镲，這類打擊樂器發出的聲音很難抑制。中國的編鐘加入了錫和鉛的青銅鑄造，阻尼系數高，敲一下就停，延音短。

中國古人掌握了鑄造的「獨家秘方」，在銅、錫、鉛符合一個完美比例時，鐘聲就成為了樂音。

編鐘成為樂器的第二個重要原因，就是獨特物理結構形成的「一鐘雙音」現像，敲鐘的正面和側面發出的聲音不同。

而一鐘雙音的奧秘就是編鐘合瓦形結構。編鐘的振動屬於板振動，合瓦形結構能夠形成不同的振動分區，每個分區的頻率不同，並且彼此形成有效的隔離，因此敲擊正面和側面就相當於敲擊不同的板，就發出了兩種不同的聲音。同時這種結構回音衰減快，敲打出的聲音也更清澈。

此外，編鐘外面的「青春痘」也是大有學問，它叫鐘枚，能夠把不和諧的頻率抑制住，只留悅耳的樂音，還能增加阻尼，減少延音時間。

圖片來源：湖北省科學技術館

所以編鐘全身上下都是寶，每一個部分都是古人智慧的展現。

世界上的劍那麼多
為什麼這把深埋千年還能寒光逼人

50多年前被發現的越王勾踐劍在地下深埋2400多年，但寶劍不老，依舊寒光逼人。深埋千年而不腐，這把劍有啥奧秘？

越王勾踐劍。圖片來源：湖北省博物館網站

首先就是選材用料。勾踐劍是鑄造而成，考古專家對其「通身體檢」後發現，劍中幾乎不含鉛，檢測數據顯示鉛含量不足0.1%，這表明勾踐劍是用純度很高的上等銅料制成的。如同現今通過多次提純獲得純淨水一般，古人也是通過一次次提純，去除鉛等雜質，煉成上等銅料。

其次就是劍鞘的保護，以及密封很好的水下墓葬環境。勾踐劍在江陵望山一號楚墓內棺中出土時，插在塗了漆的木質劍鞘裡。該墓長期被地下水浸泡，墓室裡面空氣含量很低。墓室內一槨兩棺，層層相套。槨室四周用白膏泥填塞，其下部採用的還是人工淘洗過的白膏泥，致密性更好。這樣的墓葬環境，也非常有利於劍的保護。

世界上的香囊那麼多
為什麼唐朝美女的這款最獨特

提到香囊，腦海裡是不是浮現的就是古裝劇裡人們用布料或絲綢做成的裝有香料的小袋子。那下面這款高顏值的唐代高級香包、白富美專用的「 葡萄花鳥紋銀香囊」大概要顛覆下你的認知了。

香囊外殼是一顆直徑4.6釐米的銀制鏤空圓球，上面布有飛鳥和葡萄紋飾。圓球均分成上下兩個半球形。打開外殼，在球體下部設有兩層同心圓機環，盛香料的半球形金香盂安放在內層機環上。外殼、機環、香盂之間，用銀質鉚釘鉚接，可以自由轉動。而且無論如何轉動外殼，在機環和香盂重力的雙重作用下，香盂都始終保持水平向上的姿態，香料都不會灑出來。

這是為什麼呢？那就不得不提80、90後的童年回憶——抽陀螺，你只要把它放在地上抽一下，就會看到高速旋轉的陀螺保持與地面垂直的姿態豎直不倒，這充分反映了陀螺的穩定性。而香盂能夠保持平衡的原理就是運用了陀螺儀技術。

此外，我們的日常生活中，陀螺儀原理也應用廣泛，火箭發射、GPS導航、相機防抖......事實上，中國在掌握陀螺儀技術上比西歐國家早了幾百年，不得不感嘆一句古人真的太聰明了！！

歷史文物是人類智慧的見證，它們向世界展示著古老、厚重、輝煌的中國古代文明。時光輪轉不息，也無法掩蓋它們的光芒。當文物與科學碰撞，你被古人的想像力和創造力所折服了嗎？

◎來源｜科技日報

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