埃及、近東……玻璃的古老起源在哪？
圖為圖坦卡蒙國王陵墓出土的實心玻璃頭枕，這類物品展示了古埃及玻璃工匠的高超技藝。研究人員認為它是用碎玻璃填充模具制成的 | CREDIT: CH. ECKMANN, RGZM
撰文 | 卡羅琳·威爾克
翻譯 | 王雨丹
校譯｜于茗騫
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如今，玻璃在廚房的架子上隨處可見，是再普通不過的東西。但在其歷史早期，玻璃尤其珍貴，只為君王權貴所有。
數(shù)千年前，古埃及的法老（譯者注：古埃及國王）們甚至在死后都要用玻璃器物將自己圍起來，這為考古學家們留下了不少令人驚嘆的歷史標本。圖坦卡蒙國王（譯者注：古埃及新王國時期第十八王朝的法老）的陵墓內有一個裝飾性的書畫板[1]和兩個由實心玻璃制成的藍色頭枕[2]，這對頭枕可能曾經(jīng)枕過古埃及的皇室成員。此外，隨葬面罩上也鑲嵌著藍金相間的玻璃，以此來作為國王的面飾物。
安德魯·肖特蘭是英國克蘭菲爾德大學（斯瑞文翰校區(qū)）的考古學家，他說，青銅時代晚期的材料更注重實用性，多為淺黃、棕色、沙色等色系。在這樣一個“務實”的世界里，藍、紫、青綠、黃、紅和白等五光十色的玻璃，閃耀著除寶石外最引人注目的色彩。按照當時的材料等級排名，玻璃只略次于金銀，其價值與寶石一般無二。
但是，關于這一珍貴的材料還有許多未解之謎。比如，玻璃最早在哪開始流行？它的工藝如何、怎樣著色？在古代世界又是怎樣傳播的？盡管迷霧重重，但在過去幾十年中，材料科學技術和對已出土文物的重新分析已經(jīng)開始填補這些問題的細節(jié)。
而這些分析，又為我們打開了一扇窗戶，讓我們得以窺見青銅時代工匠、商人和國王的生活以及他們之間的跨國互動。
阿瑪爾奈書簡，出土于現(xiàn)代埃及的阿馬爾奈遺址，是古代國王之間往來的刻有楔形文字的泥版，其中就提到了玻璃。在亞實基倫（譯者注：以色列古代的城市之一，曾被迦南人統(tǒng)治）的迦南統(tǒng)治者Yidya的信件中，其中一條就是對法老玻璃訂單的評論（如圖所示）：“國王，我的主，他已經(jīng)訂購了一些玻璃制品，我謹將30塊玻璃呈給國王，我的主。還有，誰是不服從國王命令的狗，誰違背主人、太陽之子、天之驕子？” | CREDIT: ? THE TRUSTEES OF THE BRITISH MUSEUM
歷史長河中的玻璃
無論是古代還是現(xiàn)代，玻璃通常都由二氧化硅（SiO?）或硅石制成，具有原子排列不規(guī)則的無定形結構。在石英中，原子以重復的模式固定在規(guī)則間隔的位置上；但在玻璃中，同樣的構件：與一對氧原子結合的硅原子（SiO?），卻被排列得亂七八糟（譯者注：玻璃為非晶體，其內部原子呈無序堆積狀態(tài)；石英為晶體，其內部原子按一定規(guī)律周期重復地排列）。
考古學家發(fā)現(xiàn)，玻璃珠的歷史最早可追溯到公元前3000年。基于相同材料和技術的釉出現(xiàn)得更早，但直到青銅時代晚期（公元前1600年至公元前1200年），玻璃才真正在埃及、希臘邁錫尼和美索不達米亞等近東地區(qū)（位于現(xiàn)在的敘利亞和伊拉克）開始使用。（譯者注：釉和玻璃都是硅酸鹽類產(chǎn)品，二者最主要的區(qū)別在于成分不同，釉的成分是金屬氧化物，玻璃的成分主要是非金屬氧化物（SiO?））
和今天不同的是，那個時代的玻璃通常色彩飽和、不大透明，且其原料（二氧化硅）的來源是破碎的石英石而非沙子。聰明的古人想出了絕妙的辦法，能將破碎石英石的熔化溫度降低到青銅時代的熔爐所能達到的最低溫度：利用沙漠植物的灰燼。
這些灰燼中其中含有大量的鹽（如碳酸鈉或碳酸氫鹽），沙漠植物中還含有石灰（即氧化鈣），能使玻璃更加牢固。古代的玻璃制造商還添加了能賦予玻璃顏色的材料，如能呈現(xiàn)深藍色的鈷和能呈現(xiàn)黃色的銻酸鉛。這些成分在熔體中融合，形成了今天研究人員探尋古代玻璃奧秘的化學線索。
材料學家馬克·沃爾頓來自美國伊利諾斯州埃文斯頓的西北大學，他說：“我們可以分析古代玻璃生產(chǎn)過程中使用的原材料，然后找到玻璃的來源?！痹?021年的《材料科學研究前沿進展年鑒》中[3]，他與其他研究者合著了一篇關于材料科學、考古文物和藝術品的文章。
但是，這些“化學線索”給研究人員帶來的發(fā)現(xiàn)也并不多。大約20年前，當肖特蘭和同事們調查玻璃的起源時，那些來自埃及、近東地區(qū)和希臘的玻璃由于化學組成極其相似，很難利用當時的技術將其區(qū)分開來。
不過，藍色玻璃是個例外。這要歸功于出生于波蘭的化學家亞歷山大·卡茲馬爾奇克的工作。上世紀80年代，他發(fā)現(xiàn)鋁、錳、鎳和鋅等元素與鈷一起，能使玻璃呈現(xiàn)深藍色調。通過檢測這些元素的相對含量，他的團隊甚至追蹤了用于將玻璃“染”成藍色的鈷礦石，找到了其在特定的埃及綠洲中的礦源。
從卡茲馬爾奇克研究的“終點”開始，肖特蘭著手研究古埃及人是如何處理這種鈷礦石的。這是一種叫做明礬的含硫酸鹽化合物，不會融入到玻璃中。但在實驗室里，肖特蘭和同事們再現(xiàn)了青銅時代晚期的工匠們可能用來制造兼容顏料的一種化學反應[4]。他們創(chuàng)造出了一種深藍色的玻璃，看起來很像埃及出土的藍色玻璃器物。
這條玻璃魚是在阿馬爾奈一所相當簡陋的私人住宅中發(fā)現(xiàn)的，與其他一些物品一起被埋在石膏地板下，它可能曾經(jīng)被用來裝盛藥膏 | CREDIT: ? THE TRUSTEES OF THE BRITISH MUSEUM
在本世紀初的幾年里，一種相對較新的方法為古代玻璃的研究開拓了新思路：激光剝蝕-等離子體質譜儀（LA-ICP-MS）（譯者注：一種原位、微區(qū)、微量元素分析技術），該技術能利用激光去除材料中肉眼看不見的微小斑點。（肖特蘭表示，相比用錘子直接敲掉一塊，這種方法更容易被博物館接受。）然后，它使用質譜分析法測量一組元素，從而形成樣品的化學指紋圖譜。（譯者注：化學指紋圖譜：某些復雜物質（如中藥、細胞DNA等）經(jīng)適當處理并采用一定的分析手段后，得到的能標示其化學特征的色譜圖或光譜圖。）
基于這種方法，2009年，肖特蘭和沃爾頓等人對希臘出土的青銅時代晚期玻璃珠進行了分析[5]。其中一些研究人員提出，這些玻璃珠可能擁有自己的“生產(chǎn)車間”。分析顯示，希臘出土的玻璃有近東地區(qū)或埃及的特征，這一結果支持“希臘從這兩個地方進口玻璃”的觀點：盡管希臘可能有加工玻璃的能力，但這里出土的玻璃并非“本地產(chǎn)品”。分析還顯示，埃及所產(chǎn)玻璃的鑭、鋯和鈦含量較高，而近東地區(qū)所產(chǎn)玻璃的鉻含量較高。
玻璃最早誕生的地方在哪里？
不過，玻璃最早是在哪里誕生的呢？至少百年以來，研究人員一直在爭論兩個最有可能的地方：近東地區(qū)和埃及。據(jù)來自公元前1500年左右一些保存完好的精美玻璃制品，學界最初傾向于埃及。但到了上世紀80年代，當努斯（青銅時代晚期的一個省會城鎮(zhèn)，位于現(xiàn)代伊拉克境內）出土大量玻璃后，研究人員又認為答案可能是公元前1500年的近東地區(qū)。（譯者注：近東通常指地中海東部沿岸地區(qū)，包括非洲東北部和亞洲西南部。）
然而，大約同一時期的對考古文獻的重新分析顯示，努斯的存在時間要比研究人員估計的晚100~150年，而那個時期埃及的玻璃工業(yè)似乎更為發(fā)達——也就是說，這次的研究結果再次傾向于埃及。
阿馬爾奈地區(qū)出土的玻璃碎片 | CREDIT: ? UNIVERSITY COLLEGE LONDON 2015
但這并不是故事的結局。實際上，玻璃也是會被降解的（尤其是在潮濕條件下）（譯者注：玻璃被“降解”的說法其實并不嚴謹，降解一般指有機化合物分子中的碳原子數(shù)量減少、分子量降低的過程，而玻璃是無機物，因此不存在降解的概念，“玻璃在自然環(huán)境中經(jīng)風化和侵蝕作用被‘分解’”的說法更為準確）。在沙漠這一幾近理想的保存環(huán)境下，埃及古墓和城鎮(zhèn)中的文物已經(jīng)保存了數(shù)千年。
另一方面，美索不達米亞洪泛區(qū)陵墓中的近東玻璃則更頻繁地遭遇水淹，這會浸出穩(wěn)定化合物并將玻璃變成片狀粉末。（譯者注：穩(wěn)定化合物是指具有一定熔點，且在熔點以下都能保持自身固有結構而不發(fā)生分解的化合物）
這種“變質”的玻璃很難辨識，也無法展出，這意味著人們可能錯失許多近東地區(qū)的玻璃文物。肖特蘭說：“我認為很多玻璃實際上已經(jīng)消失了，因為早期的出土工作對這種‘易碎品’的關注遠少于其他文物?！?/span>
肖特蘭表示，無論如何，最重要的是，“目前我們仍無法真正得知玻璃最早誕生的地方?！?/span>
如何分析玻璃在哪兒制造的？
要分析玻璃的產(chǎn)地是一件很棘手的事情，這在一定程度上是因為它們經(jīng)常被交換：既作為成品，又作為加工成珠子或器皿的毛坯玻璃。
來自尼科西亞塞浦路斯研究所的考古材料科學家蒂洛·雷倫，曾研究過圖坦卡蒙墓葬中物品背后的工藝。他表示，玻璃（交換）有助于古代各帝國之間的聯(lián)系。他說，國王們將制造玻璃的材料運送到其他統(tǒng)治者手中，并期望得到其他貨物或忠誠作為回報。青銅時代晚期的庫存清單揭示了象牙、寶石、木材、牲畜以及奴隸等“貨物”的交換，雖然玻璃在這種饋贈和進貢慣例中的作用尚未完全揭曉，但流傳至今的有關古代器物的組成成分也支持玻璃交換一說。
在埃及古羅布地區(qū)出土的一條玻璃珠項鏈中，肖特蘭及其同事發(fā)現(xiàn)了與美索不達米亞相關的化學特征：相對較高的鉻含量。這條項鏈所處的位置表明這一閃耀奪目的首飾很可能是送給法老圖特摩斯三世和他近東妻子的禮物（古羅布被認為是后宮所在之處）[6]。隨著研究的不斷推進，肖特蘭表示，“我們現(xiàn)在方才開始窺及埃及和其他地區(qū)之間的一些交流?！?/span>
考古學和材料科學已經(jīng)找到了關于古代制造玻璃的地點以及青銅時代晚期玻璃如何在各帝國間傳播的線索。
上世紀80年代初，潛水員在土耳其海岸附近的一艘沉船上發(fā)現(xiàn)了各國交流的證據(jù)，這艘來自于公元前13世紀的船便是大名鼎鼎的烏魯布倫沉船。英國謝菲爾德大學的考古學家卡羅琳·杰克遜說，對沉船所載貨物的分析揭示了當時的“全球經(jīng)濟”：這可能是一艘腓尼基船的一次外交送禮之行，船上滿載著來自世界各地的奇珍異寶：象牙、銅、錫，甚至是來自波羅的海各國的琥珀。值得一提的是，沉船上取出了大量彩色玻璃——175塊用于生產(chǎn)器物的玻璃塊半成品（鑄錠）。
在這堆玻璃塊中，大多數(shù)鑄錠是由鈷著色的深藍色，但這艘船同時也運有紫色和天藍色的鑄錠。杰克遜和她的同事從三塊玻璃塊上切下一些小碎片，并在2010年報告說[7]，根據(jù)微量金屬的濃度，這些未加工的玻璃塊起源于埃及。
追蹤玻璃制造
確定玻璃制造地點很棘手的另一個原因是玻璃生產(chǎn)和制造的過程幾乎沒有浪費?！耙患糯Ａе破繁话l(fā)現(xiàn)后，理所當然地會被送進博物館，” 雷倫說。因此，在大約20年前，他和考古學家埃德加·普施在尼羅河三角洲的一個挖掘室工作。他們在這跳蚤肆虐的地方仔細研究各種陶器，以找尋古代玻璃制作坊的跡象。該遺址位于現(xiàn)代埃及的坎蒂爾附近，是公元前1200年法老拉美西斯二世的首都。
在這里，雷倫和普施發(fā)現(xiàn)許多容器都有一個富含石灰的表層，這可以作為玻璃和陶瓷之間的不粘屏障，使玻璃能完好無損地被輕松取出。一些“可疑”的玻璃器物引起了他們的注意——包括一個可重復使用的啤酒罐，內盛有白色泡沫狀半成品玻璃。二人將陶器的顏色與它們在熔爐中承受的溫度聯(lián)系起來：在900攝氏度左右的溫度下，原材料被熔化，從而制造出半成品玻璃；但有些熔爐呈深紅色或黑色，表明它們已被加熱到至少1000攝氏度，而這個溫度足以讓玻璃熔化并使其均勻著色，從而生產(chǎn)出漂亮的玻璃錠。
研究不僅于此。他們還發(fā)現(xiàn)一些熔爐中甚至仍殘留著一些以銅著色的紅色玻璃碎片，“（利用這些）我們能夠確定玻璃制造的證據(jù)，雖然沒有人知道它原本是什么樣，”雷倫說。
來自烏魯布倫沉船的藍色玻璃塊 | CREDIT: PANEGYRICS OF GRANOVETTER / FLICKR
從那時起，雷倫和同事們在其他地點也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了類似的玻璃制造和鑄錠生產(chǎn)的證據(jù)，包括古老的沙漠城市阿馬爾奈（公元前13世紀阿肯納頓的首都）[8]。他們注意到了一個有趣的事情：在阿馬爾奈的熔爐中，只有深藍色的玻璃碎片出現(xiàn)；但在紅色的銅也被用來制造青銅器物的坎蒂爾，出土的熔爐中主要含有的卻是紅色的玻璃碎片。（“當時的人很清楚如何處理銅，這是他們的特殊技能，”雷倫說。）上世紀20年代，埃及考古學家馬哈茂德·哈姆扎甚至在坎蒂爾考古出一大塊被腐蝕的紅色玻璃錠。而在一個叫利斯特的地方，熔爐中主要是天藍色的玻璃碎片。
雷倫說，每一個考古地點的單色發(fā)現(xiàn)（深藍、紅或天藍等）表明，一個玻璃“生產(chǎn)車間”只燒制單一顏色的器物。但是，工匠們仍有機會看到“彩虹”：阿馬爾奈遺址中出土的玻璃棒就有多種顏色，這可能是由重新熔化的各色玻璃鑄錠制成的，這支持了用于玻璃加工的有色鑄錠在各地傳播和貿(mào)易的觀點。
尋常人家的玻璃
考古學家在繼續(xù)追尋阿馬爾奈玻璃的故事，并在某些情況下, 更仔細地重復早期考古學家的探索。
1921~1922年，由考古學家倫納德·伍利（因在烏爾的挖掘而聞名）領導的英國團隊進行了對阿馬爾奈的挖掘考古工作。（譯者注：烏爾，古代美索不達亞南部蘇美爾的重要城市）然而，來自柏林自由大學的埃及學家和考古學家安娜·霍奇金森則毫不留情地表示，“坦率地說，他把事情搞得一團糟?！?nbsp;伍利在其手忙腳亂的考古工作中專注于“更華麗的發(fā)現(xiàn)”，這使得他在記錄玻璃時沒有盡職調查。鑒于此，在2014年和2017年的挖掘工作中，霍奇金森和同事們重新努力尋找伍利團隊所遺漏的各種線索。
這期間，霍奇金森的團隊在阿馬爾奈地區(qū)發(fā)現(xiàn)不少玻璃棒和碎片[9]，有些是在沒有窯爐的、地位相對較低的家庭附近出土的[10]。這有點讓人費解，因為在當時玻璃被認為是地位的象征。
受更古老時期埃及藝術的啟發(fā)（即兩名金工用管子向火中吹氣的畫作），考古學家想知道是否可以用小火來加工玻璃。他們圍著爐子日以繼夜地研究，發(fā)現(xiàn)在比通常制造玻璃更小的火候中也可以達到足夠燒制玻璃珠的溫度[11]。霍奇金森說，早期的考古學者可能忽略了這種小爐子，因此玻璃制造可能并非像研究人員一直以為的那么高大上。她進而推測，也許當時的婦女和兒童也參與到玻璃制造的工作中，這表示維持合適的火候需要許多人手。
上圖：墓葬中的藝術畫作，展示了在阿馬爾奈之前的時代金工用吹管為小火通風；下圖：在一項考古實驗中，研究人員測試是否有可能用類似畫中的方式來制造出阿馬爾奈般的玻璃珠 | CREDIT：ANNA K. HODGKINSON（TOP），ANDREAS MESLI（BOTTOM）
實際上，雷倫也一直在重新思考當時那些玻璃的去處，因為近東地區(qū)的商業(yè)城鎮(zhèn)盛產(chǎn)玻璃，并且大量運往希臘?！霸谖铱磥?，這不像是一種受到嚴格控制的皇家商品。我相信，再過5~10年我們就能夠證明當時的玻璃是一種昂貴且特有的商品，但并未受到嚴格控制。” 他認為，當時的玻璃確是屬于精英階層，但不僅限于皇室。
不僅如此，研究人員也開始使用材料科學來追蹤彩色玻璃制品中“顏色”的交易。2020年，肖特蘭及其同事報告了他們使用同位素（原子量不同的元素版本）來追蹤銻的來源[12]，這是一種可用于產(chǎn)生黃色或使玻璃變得不透明的元素。肖特蘭說：“絕大多數(shù)的早期（玻璃誕生時期）玻璃中都含有銻。” 不過，銻非常罕見，這讓他的團隊很想知道古代的玻璃制造商是從何處得到這一材料的。
研究之后，他們發(fā)現(xiàn)這些玻璃中的銻同位素與來自當今高加索格魯吉亞地區(qū)的硫化銻或輝銻礦的礦石相匹配——這是當時有色玻璃國際貿(mào)易的最佳證據(jù)之一。
如今，研究人員還在繼續(xù)研究玻璃最早產(chǎn)生的年代。雖然埃及一直飽受關注，但近東地區(qū)仍有許多可待考古學家們挖掘以找尋新線索的遺址。由于現(xiàn)代社會對文物跨國（甚至只是異地分析）的諸多限制，霍奇金森和其他考古學家正致力于在挖掘現(xiàn)場應用便攜式考古法[13]，并積極與當?shù)匮芯咳藛T開展合作。同時，在日益強大技術的再分析之下，許多曾研究過的舊物件也可能產(chǎn)生新的考古線索[14]。
不過，隨著我們對玻璃歷史認識的不斷發(fā)展，雷倫也警示說任何研究結論都不要太過肯定。盡管考古學家在歷史記錄和已知文化背景的幫助下，仔細思考了這些古代玻璃器物的意義和傳奇，但曾經(jīng)散落在某個特定地點的材料中只有一小部分能保存至今并被發(fā)現(xiàn)?！霸诳脊叛芯抗ぷ髦?，可能會得到相互矛盾的信息和想法，”他表示，所有這些信息和玻璃的“碎片”都可以用不同方式拼湊出不一樣的圖景，得出不一樣的結論。
版權聲明 本文授權翻譯自Annual Reviews 旗下雜志 Knowable Magazine，點擊文末閱讀原文可訂閱其英文通訊。 Annual Reviews是一家致力于向科研工作者們提供高度概括、綜合信息的非營利性機構，且專注于出版綜述期刊。 原文標題“The ancient origins of glass”，作者Carolyn Wilke，發(fā)布于2021.11.18 Knowable Magazine。鏈接：https://knowablemagazine.org/article/society/2021/ancient-origins-glass。
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