Mọi người ơi,
Phát minh vĩ đại nhất của nhân loại là gì? Một số người sẽ nói là bánh xe: tác động của nó đối với giao thông và khả năng di chuyển là không thể bàn cãi. Những người khác sẽ cho rằng máy in là đỉnh cao, vì nó cho phép lưu chuyển các ý tưởng và ghi chép. Nhiều người chỉ ra rằng Cải cách Tin lành có thể sẽ không xảy ra nếu không có máy in để truyền bá các ý tưởng Cải cách.
Tôi đã lên mạng và thấy có sự đồng tình với bánh xe và máy in, và thấy nhiều người khác đã thêm điện, thuốc kháng sinh, ô tô, máy bay, v.v. Tuy nhiên, tôi cho rằng phát minh vĩ đại nhất là việc nấu chảy đồng từ quặng. Kim loại là cần thiết cho nhiều bánh xe và chắc chắn là cho máy in. Chúng ta thậm chí còn chỉ định các kỷ nguyên của nền văn minh bằng các tên gọi "thời kỳ đồ đá", "thời kỳ đồng", "thời kỳ đồ đồng", "thời kỳ đồ sắt" và có lẽ ngày nay là "thời kỳ silicon". Kim loại là nền tảng của nền văn minh. Ngoài ra, việc nấu chảy đồng đã dẫn đến tinh thần thử nghiệm mang lại cho chúng ta sắt, thuốc súng và khơi dậy sự quan tâm của con người đối với việc phát minh.
Một lý do khác khiến tôi tin rằng việc nấu chảy đồng là phát minh vĩ đại nhất là độ khó của nó. Tôi không muốn hạ thấp độ khó của việc phát minh ra bánh xe hoặc máy in. Những phát minh này có vẻ hiển nhiên sau khi chúng ta nhìn thấy chúng, nhưng rõ ràng là chúng không hiển nhiên đối với người xưa, như trường hợp của bánh xe, và trong thời hiện đại tương đối đối với máy in. Những khám phá này tự bản chất đã khó khăn.
Tại sao tôi lại khẳng định việc nấu chảy đồng là khó? Trong khoảng mười năm tại Dartmouth, tôi đã dạy một khóa học chủ yếu cho những người không phải là kỹ sư, Vật liệu: Bản chất của nền văn minh . Trong khóa học này, chúng tôi đã xem xét cách người xưa phải nấu chảy đồng. Các bước cơ bản như sau:
- Nghiền quặng malachite (quặng đồng: Cu 2 CO 3 (OH) 2 ) thành bột
- Đốt lửa củi ở nhiệt độ cao nhất có thể – cần khoảng 2200°F (1200°C)
- Trộn bột malachite với than củi
- Đặt hỗn hợp vào lửa trong vài giờ
Có vẻ khá đơn giản, vì vậy tôi đã cử một số sinh viên tốt nghiệp ra lò sưởi dã ngoại với 50 pound than củi, bột malachite trộn với bột than củi, và một máy thổi lá để thổi lửa. Kết quả: chẳng có gì cả!
Lý do là vì các sinh viên thậm chí không thể đạt được gần mức 2200°F cần thiết. Gần đây, sau khi nướng bít tết trên lò nướng propan, tôi bật lò nướng ở mức cao để đốt cháy mỡ trên vỉ nướng. Tôi đọc được nhiệt độ cao nhất của lò chỉ ở mức 600°F khi tôi tắt lò. Nhiệt độ của lò nướng có vẻ đáng sợ khi tôi đến gần, nhưng thực tế vẫn chỉ ở mức 600°F!
Đạt được nhiệt độ 2200°F bằng lửa gỗ hoặc than là một thành tích tuyệt vời!
Vậy người xưa đã đạt được nhiệt độ 2200°F như thế nào? Video này của @ancient1580 trên YouTube cho thấy một cách tiếp cận khả thi. Họ nhóm lửa trong một cái lỗ trên mặt đất và phủ cỏ lên để giữ nhiệt. Tuy nhiên, họ phải sử dụng ống thổi trong nhiều giờ để hoàn thành quá trình nấu chảy. Các bước trong video như sau:
1. Nghiền quặng malachite (quặng đồng: Cu 2 CO 3 (OH) 2 ) thành bột. Xem Hình 1.
Hình 1. Nghiền quặng malachite thành bột là bước đầu tiên trong quá trình nấu chảy đồng.
2. Đốt lửa bằng gỗ và than trong một cái hố trên mặt đất.
3. Đổ bột malachite vào lửa. Xem Hình 2.
Hình 2. Đổ bột malachite vào lửa.
4. Đậy nắp cỏ vào lửa và sử dụng ống thổi trong vài giờ. Xem Hình 3.
Hình 3. Mũ đất là yếu tố quan trọng để đạt được nhiệt độ 2200°F. Người luyện kim phải làm việc ở ống thổi trong nhiều giờ.
Mũ cỏ là yếu tố then chốt. Nó giữ nhiệt và thoạt đầu có vẻ trái ngược với trực giác. Nhưng nó hiệu quả.
Điều khiến tôi thích thú về tất cả công nghệ này là họ có sức bền để tiếp tục làm như vậy. Chắc chắn là họ đã thất bại nhiều lần. Người ta nghĩ rằng những người đầu tiên hoàn thiện kỹ thuật này sẽ giữ bí mật với hàng xóm của họ, vì quá trình này sẽ là một lợi thế kinh tế.
Bất chấp tất cả tầm quan trọng mà việc nấu chảy đồng mang lại cho sự thành công của loài người, tôi không thể tìm thấy bất kỳ thông tin trực tuyến nào nói rằng việc nấu chảy đồng được coi là một phát minh quan trọng!
Cuối cùng, xin cảm ơn David Chapman tại Ancient Arts đã cho phép chúng tôi sử dụng những bức ảnh trên. Bạn có thể xem thêm hình ảnh và thông tin về luyện kim trên trang web của họ, ancient-arts.org .
Chúc mừng,
Tiến sĩ Ron
