老子說:“大聲音是聽得見的。”但是，這只是壹個哲學範疇中的意境。如果所有從最偉大到最美的聲音都是建立在寂靜的基礎上，那麽世界上的“音樂”這個詞是什麽？在中國古代，“黃陸”是音樂的追求！
？說到《黃仲達錄》，自然要提到演奏音樂的媒介——樂器。
說到中國古代樂器，就不得不說青銅樂器，其中青銅編鐘尤為吸引人。
青銅編鐘發展歷史概述
(1)起源時期(西周以前)
現在普遍認為，原始時代就有了鐘的雛形，是用竹子和木頭做的。考古發現證明，最原始的鐘是由陶器制成的，其最重要的特點是有空腔截面，呈非圓形。青銅編鐘的真正起源是二裏頭遺址出土的青銅鐘(約公元前2100年)。[2]因其“瓦形”結構，符合中國編鐘的基本特征。真正意義上的青銅編鐘是江西新幹大洋洲商人墓中發現的最早的編鐘[3]但當時並不流行。
？
圖壹。二裏頭出土的兩只銅鐘。
盛世(西周至戰國)
作為青銅編鐘的三種形式之壹(另外兩種是雍鐘和鈕鐘)，是春秋戰國時期。[4]考古發現，陜西眉縣出土的三件屬於西周中期，而[5]是壹套較為完整的出土件。最早的永中起源於陜西寶雞文保墓。學術界有“南來”、“北來”、“南北交流”等幾種說法，其中“南來”最有說服力。由於其特殊的結構，模制鐘通常被懸掛、側掛或直接懸掛。這有利於《永中》的編纂和使用。[6]晉侯編鐘制作於周厲王時期，反映了雍鐘在西周時期的發展演變。[7]最早的紐扣鐘是河南單縣郭王墓出土的壹組九個，屬於西方周末至春秋早期。[8]
圖二。江西新幹大洋州商墓出土的土鐘。
最壯觀的壹套青銅編鐘是1978年湖北隨縣曾侯乙墓出土的戰國早期編鐘。編鐘共65套，其中雍鐘45件，鈕鐘19件，楚王贈編鐘1件。【9】是迄今為止旋律最完整、鑄造最精良的青銅編鐘。每個時鐘可以發出兩種音調。[10]
圖3。湖北睢縣出土的曾侯乙編鐘。
這個時期是編鐘從成熟到流行的黃金時期，是名副其實的盛世。
衰落期(秦漢至清代)
曾雲，孔子:“克己復禮”。這在壹定程度上說明，到了春秋時期，周禮已經有所破壞。到了戰國末期，禮真的破了。這壹時期貴族對禮樂制度的逾越，不僅使青銅編鐘有了很大的發展，也為其興衰奠定了基礎。[11]
秦漢時期，周朝以來的禮樂制度徹底崩潰，編鐘發展的鼎盛時期結束，雙音鐘的生產失傳。[12]
雖然後來的朝代試圖恢復周禮的古老制度，例如為優雅的音樂制作鐘和鈸，但它們不能與先秦時代的青銅編鐘相提並論。比如清朝制造的編鐘，沒有壹個是符合法律的。[13]由此可見青銅編鐘是如何衰落的！
青銅編鐘的聲學原理
幾年前，上海的電視臺舉辦家庭歌唱比賽，獲得冠軍的家庭最終采用了壹種獨特的伴奏形式——碗琴。碗琴的音高與加水量有關。當碗中加入不同量的水時，碗中剩余的空氣量是不同的。【14】這樣就可以敲擊出不同的聲音，音階變化，產生美妙的音樂。同理，編鐘也是利用類似的聲學原理，只是材料和制作工藝不同。
青銅編鐘的聲學原理無疑比碗琴復雜得多。總結起來主要有三點:1，鐘形結構的特殊性。
由於編鐘為瓦形結構，其發音機理是彎曲板的振動，可以產生兩種模式的基頻振動，使得壹個鐘有兩個音成為可能。[15]沈松·闊·曾雲:“古樂鈴圓如瓦。圓鈴長，平鈴短，短鈴短，長鈴曲。”可以認為是對編鐘瓦特殊結構的肯定。[16]
圖4。永中各部分名稱描述。
2.鐘體各部分幾何刻度的特殊性。
？編鐘主體的尺寸與聲學特性密切相關。編鐘的振動頻率可以通過調節鐘體的銑削長度和厚度來改變。【17】以曾侯乙編鐘為例，測得其調音鈴頻為256.4Hz，接近當今鋼琴上的中央C頻。[18]
3.鐘表合金成分的特殊性。
？編鐘的合金成分在先秦《考公基》中略有記載:“其金六分(即銅)，錫占壹分。”【19】以曾侯乙編鐘為例，含錫量為12%-14.5%。鉛含量為1%-3%，其余為銅和少量雜質。含錫量低於13%時，音色單調尖銳；含錫量在13%-16%時，音色飽滿悅耳。加不加鉛直接影響鐘的傳導。鉛可以很好的起到阻尼作用，加速鈴的衰減，有利於演奏而不影響音色。[20]
青銅編鐘的鑄造工藝
前面提到，青銅編鐘的合金成分與發音有關。正確的合金比例是編鐘鑄造技術成功的關鍵之壹。如前所述，《考公基》雲:“金有六氣，其金錫六分占壹，謂之中鼎之氣。”[21]含錫量為七分之壹，即14.3%，說明當時的鑄造技術是標準化的。另外，我國各地出土的青銅編鐘，都是用分鑄法鑄造的。[22]現代科學鑒定表明，以曾侯乙墓出土的各種青銅器為例，其制造技術大致有泥鑄、分鑄、軟焊、釬焊、雕刻、鑲嵌、鉚接、熔模鑄造等鑄造技術。[23]
青銅編鐘的理化分析和年代測定方法
物理和化學分析
？根據陳鐵梅《科學技術考古學》壹書第五章《冶金考古概述》，研究銅鐘等金屬文物的方法主要有四種，簡述如下:
化學成分測量；
？在20世紀中葉之前，傳統的濕化學定量分析方法用於測量化學成分。隨著分析儀器的發展，常用的儀器有:原子發射光譜儀(AES)；
原子吸收光譜儀(AAS)；
x射線熒光光譜儀；
電子探針(EPMA)；
電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)和中子活化分析(INAA)。[24]
微觀結構觀察；
？青銅制品的機械性能是由其合金的顯微組織決定的。用於觀察和研究的儀器主要包括:
固體顯微鏡；
圖5，固體顯微鏡
光學金相顯微鏡；
？圖6，光學金相顯微鏡
電子顯微鏡。[25]
圖7，電子顯微鏡
相位分析；
？利用青銅制品表面產生的腐蝕產物進行礦物相分析，主要方法如下:
x射線衍射光譜儀；
紅外吸收光譜儀(IRAS)和傅裏葉變換紅外光譜儀(FT-IR)；
激光拉曼光譜儀。[26]
鉛同位素分析。
測量鉛同位素比值的儀器主要是質譜儀。[27]
紀年法
由於青銅器的特殊性質，很難確定它們的年代。目前，青銅編鐘的年代只能通過間接的方法來確定。例如，個別青銅編鐘上可能殘留有粘土或砂質鑄造模具，因此熱釋光測年可以用來確定青銅的生產年代。[28]
目前很多研究所都在做青銅器直接斷代的研究。我們有理由樂觀地認為，在不久的將來，編鐘等青銅制品將有可能實現直接斷代。
計算機和數學在青銅編鐘考古中的應用
如今，計算機的應用方興未艾。以青銅編鐘為例，在考古中應用廣泛，有計算機模擬和發掘登記。制圖中的計算機技術；問題的計算機模擬；信息的計算機管理等等。[29]如2007年湖北省博物館在其館藏編鐘修復過程中，將編鐘的原聲采集到電腦中，恢復原聲成為青銅編鐘修復的新標準。[30]
此外，數學在考古學中的應用也很普遍，如:考古學中的數學模型；數理統計在考古學中的應用:模糊數學在考古學中的應用:系統論在考古學中的應用。[31]
？標簽
？到2017，人類的新興技術層出不窮。今天，人工智能已經打敗了人類圍棋高手。AR、VR等技術不斷更新。隨著3D技術的成熟，誰說青銅編鐘以後不能用3D技術修復或復制？如上所述，越來越有可能實現編鐘等青銅制品的直接斷代。可以預見，各種新技術將被應用到青銅編鐘的考古中，人類將合理應用各種新技術，解決我們祖先智慧的諸多謎題，造福今世後代。也許，這就是我以銅鐘為例討論科學考古意義的目的。
參考
[1]王欣，中國古代樂器[M]，北京:中國商務印書館，2015，P6。
[2]蔣定穗，中國古代編鐘概論[J]，中國音樂，1995，(1)P17。
[3]關小武，青銅編鐘的發展[J]，中國科學技術史料，2001，(1)，P39。
[4]同[3]，第39頁
[5]同[3]，第39頁
[6]同[3]，第39頁
[7]同[3]，第40頁
[8]方建軍，地下音樂文本解讀——方建軍音樂考古文集[M]，
上海:上海音樂學院出版社，2006，P259。
[9]許勤，中國古代物質文化-樂器[M]，北京:明凱出版社，2015，P125。
[10]同[3]，第40頁
[11]同[3]，第40頁
[12]與[2]相同，第20頁
[13]與[2]相同，第20頁
[14]清貝貝，新浪博客-妙碗秦[OL]
[15]劉玉堂，曾侯乙編鐘與中國古代藝術和科技成就[J]，武漢大學學報(人文版)，59卷(5)，P597。
[16](宋)沈括著，筆談-蔔筆談第1卷[M]，上海:上海古籍出版社(2013)，P278。
[17]與[15]相同，P597
[18]吳，音樂中的科學[M]，北京:高等教育出版社，(2012)，P64。
[19]文，考註[M]，上海:上海古籍出版社，(2008)，P41。
[20]同[15]，P597
[21]同[19]，P41。
[22]同[2]，P18。
[23]同[15]，P596。
[24]陳鐵梅，科學技術考古學[M]，北京:北京大學出版社，(2008)，p 111-114。
[25]同[24]，P114-120。
[26]同[24]，P121-125。
[27]同[24]，P126-139。
[28]同[24]，P126。
[29]潘，科學技術在考古中的應用——文物理化分析PPT-5[EB]，P57
[30]胡嘉熙等，矯形定位裝置及其在青銅編鐘修復中的應用[J]，文物修復與研究，2009(00)，P1。
[31]與[29]相同，P58
文中圖片均來自網絡。