西汉彩绘青铜雁鱼灯自净系统考
西汉彩绘青铜雁鱼灯于1985年出土于山西省朔县照十八庄,现藏于中国国家博物馆。另外在南昌西汉海昏侯墓中也有出土实物。
青铜雁鱼灯做雁回首衔鱼的伫立姿态,雁颈部修长,身躯宽肥,身两侧铸出羽翼,双足并立,蹼大而平,器形稳定。雁嘴大张,衔一条大鱼,鱼腹部中空,下罩着三分之二圆柱型灯罩,灯罩下沿插在灯盘的凹槽中;雁背上有一个出沿圆孔,灯盘套接出沿圆孔,可以转动,灯盘上固定有把手,连接三分之一圆柱弧形板,左右可开合,既能挡风,又能调节灯光照射面积。颈部连接中空腹部。
许多介绍青铜雁鱼灯文章中,一致认为用水来过滤烟尘达到自净循环。我不敢苟同这种认知。
下图是这种认知的直观解释,灯烟通过雁身体里的水而过滤掉。
直观看到,灯烟没有进入水中循环,只是掠过水面就排出去了。水面是不会吸附烟尘的,所以达不到净化空气目的。如果想过滤掉烟尘,烟尘必须进入水中才有效果,比如大家熟悉的水烟袋,烟出口没入水中,抽烟人一吸,使水箱中产生负压把烟吸入水中咕噜咕噜过滤。青铜雁鱼灯灯烟进入水中,就需要有动力转换成压力或是吸力才能实现。我们没有发现存在动力系统或外接动力系统,也没有发现另外有管道伸入雁腹下部。那么,这种用水充当过滤烟尘介质的解释就让人产生了疑惑。
汉代照明用的燃料是牛奶或羊奶提炼出的酥油,燃烧后烟尘浓烈。汉代人又是席地而坐,人与灯的距离很近。环保很重要。我以为我们的先人是用木炭实现除尘的。使用时将木炭放入雁腹部空间;然后在灯盘上点燃酥油浸泡过的灯捻儿,火的热能加热周围的空气,热空气夹带着油烟进入雁颈也即烟道内。灯盘下面圆孔周围产生负压,雁腹中冷空气就被抽上来。好了,热能加热灯罩内空气,使圆孔周围产生负压,从而使雁腹中空气产生循环。这样就把雁鱼灯内的烟尘吸入木炭中,木炭吸附了烟尘,干净的空气从圆孔中被抽出,新的一轮循环过滤开始了。
这种使用木炭作为过滤介质的还有长信宫灯,牛型灯,鼎型灯,兔型灯等等。
先人们使用木炭的最早记载可追溯至商周时期。《周礼·月令》曰:“季秋草木黄落,乃伐薪为炭。”周朝还设立掌管木炭的官员,记载于《周礼·地官》“司徒第二”云:“掌炭,掌灰物,炭物之征令,以时入之,以权量受之,以共邦之用,凡炭灰之事。”。木炭的作用记载于《周礼·天官冢宰》:“凡寝中之事,扫除,执烛,共炉炭。”。
春秋战国有《吕氏春秋·节丧》记载曰:“题凑之室,棺椁数袭,积石积炭,以环其外”。西汉曾侯乙墓的椁与棺木之间,塞了足足有6万斤木炭。西汉马王堆墓里,积炭的厚度甚至达到了40至50厘米,清理出来的木炭不少于5000公斤。
东汉许慎《说文》所言:“炭,烧木留性,寒月供然(燃)火取暖者,不烟不焰,可贵也。”。
南宋陆游《老学庵笔记》曰:“邛州出铁,烹炼利于竹炭,皆用牛车载以入城”。
明朝宋应星《天工开物》曰:“炉中炽铁用炭,煤炭居十七,木炭居十三。凡山林无煤之处,锻工先择坚硬条木烧成火墨。其炎更烈于煤”。
先人们对于木炭的认知,似乎超出了现在的我们。
张栋伯
于2021年7月14日