甲骨文|尖底瓶有何用途?北大学者的力学实验,推翻了教科书的结论


甲骨文|尖底瓶有何用途?北大学者的力学实验,推翻了教科书的结论
文章图片

甲骨文|尖底瓶有何用途?北大学者的力学实验,推翻了教科书的结论
文章图片

甲骨文|尖底瓶有何用途?北大学者的力学实验,推翻了教科书的结论
文章图片

甲骨文|尖底瓶有何用途?北大学者的力学实验,推翻了教科书的结论
文章图片

1921年 , 在河南省渑池县仰韶村 , 瑞典考古学家安特生发现一座上古遗址 , 在陶器上以夹砂红陶、泥质红陶的彩陶文化为主 , 后来人们将相关特征的半坡、庙底沟、石岭下、马家窑等遗址命名为“仰韶文化遗址” 。
在仰韶文化遗址中 , 典型陶器有尖底瓶、葫芦瓶、细颈瓶、大口尖底罐和锥刺纹罐等 , 但其中最具仰韶文化特色的则是尖底瓶 , 唯一贯穿于仰韶文化的全过程 , 历时长达2000余年 , 伴随着仰韶文化的成长、辉煌、衰落 。
尖底瓶一般是小口细颈、斜肩鼓腹、瘦长体尖底、腹部有对称双耳 , 可略称为小口尖底瓶 。 最早见于渭水流域的仰韶文化半坡类型 , 大约距今6500年前出现 , 之后迅速扩散至陕西、山西、河南、青海、湖北、内蒙等地 , 并在庙底沟类型遗址中有过一定的改造 。
这就不免让人好奇 , 尖底瓶(下图 , 出自半坡遗址 , 现存于陕西省历史博物馆)为何如此长盛不衰 , 到底有什么功能 , 在仰韶先民心目中究竟有何地位?关于尖底瓶的功能认知 , 中国经历了一个坎坷曲折的过程 , 科技界、考古界都曾研究其用途 , 最终才慢慢揭开一些真相 。
01:教科书错了几十年?数十年来 , 中学历史教科书中认为仰韶文化的尖底瓶巧妙地运用了重心原理 , 是美观而实用的汲水器:“如果将其两耳系绳放置水面 , 由于水的浮力和尖底瓶重心的作用 , 瓶上半部会自动倾倒 , 下半部离水面翘起;随着瓶内水的逐渐增多 , 瓶下半部也逐渐下沉 , 直至瓶盛满水而直立 。 这种性能是利用了重心与浮体稳定性关系的原理 , 具有较高的科学性 。 ”
于是 , 不少教科书中还用半坡类型尖底瓶为背景材料 , 设计了思维操作性课文及作业题 , 要求学生仔细观察、思考其妙处 , 并动手设计一个既省力又方便的取水瓶 。
然而 , 早在上世纪八十年代 , 科学家就做过实验 , 发现用尖底瓶打水根本不符合力学 。 1989年 , 西安半坡遗址研究人员与北京大学力学系学者合作 , 进行了一次尖底瓶打水实验 , 结果显示:尖底瓶放到水上之后 , 由于上部粗重 , 重心偏上 , 的确能够自动灌水 , 但当灌到一半时 , 重心就会下移 , 口部就会自动翘出水面 , 又由于口部较小 , 即便人工干预 , 还是很难实现快速灌水;与此同时 , 当尖底瓶灌满水后 , 用两边耳朵上系的绳子拎瓶子时 , 因为重心在上部 , 尖顶坡又会倾倒 , 很难用绳子拎着移动 , 必须抱在怀里才行 。
力学原理解释就是:尖底瓶空着时 , 重心在横轴上一点的地方 , 这使它向一方倾倒;当适度注水时 , 重心移到器底 , 遂使它由歪变正;当继续注水时 , 由于重心上移 , 它就会立刻翻倒 。
除此之外 , 还有一些尖底瓶的两侧没有“耳朵”(见下图) , 也就无法系绳 。 也就是说 , 如果尖底瓶是汲水器的话 , 那么这些尖底瓶只能用手抓住汲水 , 毫无疑问这样非常不方便 , 也很容易摔坏这种刻着花纹的“昂贵”的尖底瓶 。
因此 , 从北京大学所做的实验来看 , 如图所示的尖底瓶不可能是汲水器 , 古人不会这么愚蠢 。 如果尖底瓶不是汲水器 , 那么会有什么用途呢?甲骨文揭开了端倪 。
02:研究发现与酒有关随着世界范围内的尖底瓶大量出世 , 人们突然发现不仅中国有 , 古罗马 , 古希腊 , 古埃及和古巴比伦等都有尖底瓶 , 而他们的尖底瓶或是酿酒器或是盛酒器 。
从酿酒科学原理来看 , 尖底有利于酿酒时液体中杂质沉淀 , 也更便于将尖底瓶埋入泥里发酵 , 现代酿酒厂里还存在一些锥状体的发酵密封设备 。
随着科技的发展 , 考古专家通过电子显微镜观察发现 , 在一些保存完好的中国尖底瓶内壁上有白色的残留物 , 科学家分析指出这是酒的痕迹 。
更为重要的是 , 甲骨文中的“酒”字(见下图) , 由“酉”与分列两边的两条竖浪组成 , 两条竖浪可以理解为酒水 , “酉”字这与尖底瓶造型高度相似 。