嫦娥玉兔菱花鏡故宮博物院影像資料庫供圖

掐絲琺瑯山水樓閣圖銅鏡故宮博物院影像資料庫供圖

古往今來，愛美之心人皆有之。鏡子由于具有映像功能，因而成為人們修飾儀貌的重要生活用具。在古代，鏡子主要由銅鑄造而成。我國銅鏡鑄造歷史悠久，可溯源至距今約4000年的齊家文化時期。故宮博物院藏銅鏡數千面，為戰國至晚清的各個歷史時期鑄造。其形狀多為圓形，還包括菱形、方形、葵花形等形式。這些銅鏡的正面用于映像，背面多做豐富多彩紋飾及銘文，內容或為圖騰信仰，或為吉祥文字，或為神話故事，或為樓臺亭閣等。這些銅鏡的鑄造，歷經制作鏡范、澆筑原料、打磨鏡面等工序，其中包含了豐富的古代科學智慧。

鏡范是鑄造銅鏡的模型，由泥制成，也稱為泥范，包括鏡面范和鏡背范。泥范主要由黏土和細砂構成。其科學性在于：材料透氣性及熱穩定性較好；黏土易于成型，可獲得精美復雜的紋飾；細砂有利于防止泥范的變形。另外，泥范中還有摻入稻殼灰的做法，可提高泥范的沖型能力。明代科學家宋應星所撰的《天工開物》卷八之“鏡”載有“凡鑄鏡，模用灰沙”。此處“灰”是指稻殼灰，“沙”是指細砂。鏡范制成后需要緩慢陰干，然后入窯焙燒至920攝氏度左右。陰干有利于防止鏡范開裂或變形，焙燒則可使其中的碳酸鹽分解。另鏡范多為側立狀，澆口上小下大，有利于金屬液的充分注入；澆口、冒口的邊緣與鏡邊緣相交處較薄，便于鑄后清理。此外，鏡面范有略凹進的弧度，也具有一定的科學性。平面鏡雖然可保人像在鏡中不失真，但是顯示的范圍有限。而當鏡面略有凸起弧度（類似于球面鏡），則可以獲得較為全面的、不過于失真的人像。

當銅鏡的顏色偏白時，有利于顯示清晰的人物像。而當銅鏡的硬度較高時，則有利于對其進行打磨。要使銅鏡偏白且具有一定硬度，可適當增加銅鏡中的含錫量。清代科學家鄭復光所撰《鏡鏡詅癡》卷之一“鏡資”載有“銅色本黃，雜錫則青，青近白，故宜于鏡”，意思是指銅本來是黃色，摻了錫后就會變成青色，而青色與白色接近，因而適合做鏡子。另秦國相邦呂不韋等人所撰《呂氏春秋》卷二十五載有“金柔錫柔，合兩柔則為剛”，即銅錫合金（即青銅）比銅或錫硬度均要大。

錫顏色銀白，質柔軟，一般多以錫石形式存在于花崗巖里。錫的熔點較低，約為231攝氏度，提煉方便。在古代，工匠們把錫石和木炭混合在一起加熱，錫達到熔化的溫度時，就會從錫石中還原析出。錫的優點在于，材質柔軟，易被加工成不同形狀。由于錫的熔點較低，容易和銅或其他金屬形成合金并覆蓋在器物表面。錫在一般大氣條件下化學性質較穩定，耐氧化且不易變色，因而可鍍在銅鏡的表面，以提高其耐腐蝕性能。我國古代的銅鏡制作中，都摻有錫。如我國春秋戰國時期的科技論著《考工記》卷上之“攻金之工”載有“金、錫半，謂之鑒燧之齊”。在這里，“金”指銅，“鑒”指銅鏡，“燧”指凹面鏡，“齊”指配合比。該書認為，制作銅鏡之類的器物時，銅與錫的配合比為2∶1，即錫的含量為33.3%，這樣制作的銅鏡呈現灰白色，且堅固耐用。

銅鏡鑄造完成或使用一段時間后，均需要打磨光亮，才能達到光潔照人的效果。成書于西漢時期的《淮南子》卷十九“修務”載有“明鏡之始下型，朦然未見形容，及其粉以玄錫，摩以白旃，鬢眉微毫可得而察”。這說明鏡子剛鑄造完時，需要磨光，否則很難顯示清晰的人像。同時，“玄錫”是磨鏡藥，將其涂在銅鏡表面反復摩擦，再用白氈擦拭后，可顯示出清晰的人像。有學者認為，“玄錫”是水銀。明朝官員劉基所撰《多能鄙事》卷五則對磨鏡藥的成分進行了更為詳細的說明：“白礬六錢，水銀一錢，白鐵（錫）一錢，鹿角灰一錢。”磨鏡藥配制的具體做法是：先用水銀將砂子、錫細磨如泥，然后洗凈，再加入鹿角灰及白礬，研磨極細后方可使用。其中，水銀主要起反光作用，白礬主要起去污（銹）作用，錫可增亮，鹿角灰有利于鏡面的平滑。科學研究表明，上述混合物用毛氈在銅鏡表面反復擦拭后，可對銅鏡加以拋光，并在表面形成富錫層，使得銅鏡呈現白亮如銀的效果。

由上可知，故宮藏銅鏡不僅包含了我國古代濃厚的文化藝術信息，還是我國古代光學、物理、化學、材料加工等多種學科綜合運用的體現，因而具有極其重要的文化和科學價值。

（作者系故宮博物院研究館員）