找到入口后,为减少人力挖掘搬运土方的工作量,并尽可能保存宝顶上面的松柏树木不受损坏,工作队决定进行跳跃式发掘,往前越过一段砖隧道,开挖第二道探沟。结果,这道探沟开在了砖砌隧道的尽头。1956年9月2日,工作队在隧道尽头发现一块小石碑,上面刻有文字:“此石至金刚墙前皮十六丈深三丈五尺”。有人认为这块碑可能是陷阱,是为了防范盗墓贼而故意设置的假路碑,旨在将盗墓者引向险地。工作队分析后认为,定陵乃万历皇帝生前所建,建成后便填埋封闭,等到万历入葬时再掘开,“试想,帝后的死期不敢预料,一旦死去,限期掘开,一时摸不清门路,不能及时完成,那要杀头啊!从石碑的位置和制作的粗糙情况推断,它不会是陵园制度中必要的设施,而应是领工的为了将来工作的方便预留的标识。那块小石碑所刻内容应该是可信的。”后续工作参考路碑的指示,挖掘了第三道探沟,果然成功实现跳跃式前进找到了石隧道,证实了路碑的指示是正确的。
1957年5月19日,工作队在石隧道末端发现了砖砌金刚墙。此时,距离挖掘工作启动刚好整一周年。
打开金刚墙,就可以进入到陵墓内部。但流言也随之而来。深度参与发掘工作的赵其昌回忆说:“自从决定发掘地宫的那时起,种种说法便纷纷传来。有的说皇帝的陵墓,布满暗箭,箭头是用毒汁浸泡过的,碰着就要丧命。又说墓门之后,上有千斤石,下有滑动踏板,稍有不慎,要不粉身碎骨,要不失足深渊。还有人郑重其事地写信来说,‘你们见过猎户在山上设下的捉鸟笼子吗?上面有一块滑板,小鸟落上,板子立即翻转,把小鸟扣在笼里。猎户怕小鸟饿死,常常在笼里放些食物,墓室中的踏板,恐怕就没有这样的好待遇了。’”参与挖掘的民工及其家人很不放心,考古队员们也宁肯信其有,不敢信其无,万一地宫里真有“飞刀、暗箭、毒气”,进门后真是一个大坑,“坑里栽着锋利的尖刀,坑上面是盖地石条,不明情况的人,一脚踩错,石条就把人翻下坑去,上面的石条砸,下面的尖刀扎”,那就悔之晚矣。郭沫若、邓拓、吴晗等人,也“几次亲临现场,再三叮嘱,要注意人身安全”。
为保万全,工作队决定在金刚墙拆开一个洞后,先放一只狗进去试试有没有毒气之类的东西。有人担忧放狗进去可能会“把里面的东西刨坏了”,于是又改成了放鸡。遗憾的是,两次往洞里扔鸡都失败了,“里面黑,洞口有亮,鸡不往黑处飞”,而是鸣叫着从洞口飞出来逃走了。最后没办法,只好派人下去。参与发掘的考古队员庞中威回忆说,被选中的人往往面有难色,他自己被叫到名字时,也是“脑子里空荡荡的,似乎身边所有的一切一下子都消失了”。最后是民工加考古队员共计七八人之多,一同爬上了位于金刚墙3米高处的洞口,然后由竹梯逐一下行慢慢进入到地宫之中。众人确认了金刚墙内没有毒气,也没有飞刀暗箭。为防翻板陷阱,行进时仍小心翼翼,以拐杖探路,左敲一下,右敲一下,中间敲一下,确认无问题再迈步。
过了金刚墙,便是巨大的石门。石门以整块汉白玉雕成,上门轴安放在粗壮的铜梁管扇内,里面以“自来石”顶住,从外面直接推是推不开的。所谓“自来石”,其实是一种古代墓葬中常见的自动锁死机关。其基本工作原理是:(1)在门内距离两扇石门不远、正对着石门中部位置的地面凿出一个凹槽,自来石的一端将来会顶在这个凹槽里;(2)在两扇石门对着室内的那一侧的中部,预留出一个凸起的石坎(两扇门皆有,且紧挨一处),自来石的另一端将来会顶进这个石坎里。皇帝入葬后,工匠们会先将石门的一扇关闭,另一扇半掩,自来石的下端嵌入地面凹槽,上端略倾斜靠在半掩石门的石坎处,半掩石门缓缓关闭,自来石则渐渐与凸起的石坎吻合接榫,最后当石门完全关闭时,自来石便可以同时顶住两扇大门。它实际上就是普通农家常见的顶门棍。
自来石的工作原理简单,破解起来自然也很容易。定陵发掘时采用的办法是:用一根铁制板条,在它的上端开一个口子,用来卡住顶门石的上端(防止其滑落摔坏)。然后众人一起用力向前推,将顶门石推离石门内侧那个凸起的石坎,使其直立起来,然后大门就可以轻松推开了。地宫里其他有自来石的大门,都是用相同办法打开的。
至此,整个定陵地宫,便全部呈现在了世人眼前。其地下建筑共有前、中、后三殿及左右配殿,共计五室,石门七道。其中后殿中停放着万历皇帝与孝端皇后王氏、孝靖皇后王氏三口棺椁。一位参与发掘工作的考古人员如此回忆当时的观感:“真可怕!三口近一人高的红色棺椁,在棺床上阴森森地停放着。”这些棺椁此前皆未遭到破坏,随葬品完整,为研究明代帝陵制度提供了真实依据。整个定陵共计出土各类器物二千六百四十八件(不包括钱币和纽扣)。其中纺织品与衣物数量最多,共六百四十四件,主要是丝织品。为研究明代的丝绸织造技术、加工工艺与帝后服饰制度,提供了直接材料。此外较多者还有金器二百八十九件,银器二百七十一件,铜器六十五件,锡器三百七十件,玉器五十一件,漆器八十四件,首饰二百四十八件。
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