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从陨石划破天际降落人间，到摩天大楼拔地而起，这就是世界上最伟大的合金的历史。——原文作者：Jonathan Schifman
01
引子
早在桥梁、工字钢和摩天大楼之前，钢铁的故事便开始了。而最初的一笔，便是来自星星的你——陨石。
在人类出现在地球上的数十亿年前，哦，那时候地球还没有出现，炽热的恒星将原子融合成铁和碳。在无数次宇宙的爆炸和重生中，这些物质进入了小行星和其他行星体，它们在宇宙大锅的搅动中相互撞击。最终，一些岩石和金属形成了地球，在这里它决定了一种特殊的类人猿的命运。
在一个被历史遗忘的日子里，几个幸运的人类发现了一颗闪闪发光的陨石。其主要成分是铁和镍，它穿过大气层撞到了地面上。于是，全人类都为它着迷。
几千年来，我们的祖先一直在使用这种材料，并发现了从地球上提取铁的更好方法，并最终将其熔炼成钢。
我们用它而战，我们为它而战。在它锋刃之下，无数国家旋起旋灭。锋刃入鞘，全球经济因之而发展，世界上那些最伟大的文明因之而建立。
02
来自天堂的金属瑞和网
埃及法老图坦卡蒙(Tutankhamun)有一把铁制匕首。在古代，这是比法老还“值钱”的宝贝。近一个世纪前，英国考古学家霍华德·卡特(Howard Carter)发现了图坦卡蒙的陵墓，看到这把匕首后便移不开眼睛了，这把匕首太特别了。他当时不知道，这把匕首的材料来自太空。
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图1 图坦卡蒙的陨石铁匕首。来自陨石的铁与人类从地下挖出来冶炼的铁相比，镍含量更高。在卡特的重大发现之后的几年里，研究人员发现，图坦卡蒙的匕首并非个例，几乎所有可以追溯到青铜时代的铁器都是由从天而降的铁制成的。
对我们的祖先来说，这种奇异的合金似乎是天上神明的馈赠。古埃及人称之为“buz-n-pt”。在苏美尔，它被称为安巴尔。两者都是“来自天堂的金属”的意思。铁镍合金很柔软，很容易锤打成形而不会断裂。但这种“奉天承运”的金属的供应极其有限，使得这种天赐金属比宝石或黄金更加宝贵。
人类花了几千年才开始将目光从天上转移到脚下。大约公元前2500年，近东的部落成员发现了黑色金属物质的另一来源，它隐藏在地下。看起来就像来自天堂的金属——确实很像，但有些不同。这种铁与石头和矿物混合在一起，形成了矿石。提取铁矿石并不像从地上捡起一块散落的金银那么简单。根据1956年出版的《熔炉和坩埚》一书，矿工们认为，从地下世界中取出铁会让灵魂冒险，所以第一批矿工在挖出矿石之前会举行仪式来安抚掌管此物的神明。
但学会从地下开采铁矿石只是成功的一半。古人又花了700来年的时间才弄清楚如何从矿石中分离贵金属。直到那时，青铜时代才真正结束，铁器时代也才真正拉开帷幕。
03
通往第一炉钢的漫漫长路
要了解钢，我们必须先了解铁，因为这两种金属几乎是一种。钢中铁含量在98%~99%或更多，剩下的是碳——添加量小小，对金属性质的影响大大。在有能力建造摩天大楼之前的几千年里，人类文明对冶炼技术进行了不断的调整和修补，使之越来越接近钢。
大约公元前1800年，黑海沿岸的卡吕贝斯人想要获得一种比青铜更坚固的金属——可以用来制造无与伦比的武器。他们把铁矿石放在炉子里，烧软-敲打-再烧软。在重复这个过程几次之后，卡吕贝斯人从炉子中取出了坚固的铁制武器。
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图2 原始的炉子卡吕贝斯人制造的东西叫做锻铁，是现代钢的几个主要前身之一。他们很快就加入了好战的赫梯人族群，后者创造了古代历史上最强大的军队之一。没有哪个国家的武器能与赫梯人的刀剑或战车相媲美。
铸铁，钢的另一个小兄弟，姑且这么称呼，它最早是在古代中国制造的。大约从公元前500年开始，中国的金属工人建造了7英尺高的熔炉来燃烧更多的铁和木材。铁被熔炼成液体，倒入雕刻好的模具中，形成烹饪器具和雕像的形状。
不过，锻铁和铸铁都算不得完美。卡吕贝斯人的锻铁只含有0.08%的碳（原文0.8%，疑误，译者改为0.08%），所以它达不到钢的抗拉强度。中国的铸铁含有2%~4%的碳，比钢脆得多。黑海的铁匠们最后将铁条插入一堆白热的木炭中，从而制造出涂钢的锻铁。但是一群南亚人有更好的主意。印度生产出了第一批真正的钢材。
大约在公元前400年，印度的金属工人发明了一种熔炼方法，可以将完美的碳量与铁结合在一起。个中关键是装熔融金属的粘土容器：坩埚。工人们把小锻铁棒材和木炭块放进坩埚里，然后密封坩埚，再将之放进炉子里。然后通过风箱吹气提高炉温，锻铁熔化并吸收了木炭中的碳。坩埚冷却后，纯钢锭就得到了。
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图3 在德国发现的早期粘土坩埚的一个例子。印度的铁匠们将他们的“乌兹钢”运往世界各地。在大马士革，叙利亚的铁匠用这种金属锻造出了著名的、几乎是神话般的“大马士革刀”，据说它的锋利程度足以吹毛断发(并启发了虚构的超级材料的灵感，比如《权力的游戏》中的瓦雷利亚钢)。印度钢一路贩卖到西班牙的托莱多，那里的铁匠为罗马军队锻造刀剑。
在运往罗马的过程中，来自埃塞俄比亚帝国的阿比西尼亚商人充当中间人，他们欺骗性很强，故意误导罗马人，说这些钢铁来自丝国(拉丁语中中国的意思)。这样，使得罗马人认为这些钢铁来自一个遥远的地方，无法征服。罗马人将他们购买的钢材称为丝国钢，并将其用于制造武器之外的基本工具和建筑设备。
铁作为贵重金属的时代早已远去。此时，世界上最勇猛的战士都佩戴钢制武器。
04
神剑和武士刀
在神剑与武士刀传说中，那把伟大的亚瑟王神剑Excalibur雄伟而又美丽。Excalibur这个词的意思是“断钢”（削铁如泥）。但它不是钢。从亚瑟王时代到中世纪，欧洲在钢铁生产方面是比较落后的。
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图4 一把带有维京刃的中世纪宽剑，刻有德博洪家族的纹章。随着罗马帝国的衰落(公元476年)，欧洲陷入了混乱。印度仍然生产出轰动一时的钢，但无法可靠地将金属运往欧洲，那里的道路危机四伏，商人经常遭到袭击，还伴有令人害怕的瘟疫和疾病。在西班牙的加泰罗尼亚，炼铁工人发明了类似于印度的炉子：加泰罗尼亚熔炉。生产了大量锻铁——足够制作马蹄铁、马车车轮、门铰链，甚至是覆钢盔甲。
骑士们挥舞着特制的剑。它们是由多根扭曲的铁棒锻造而成，这一过程在刀片上留下了独特的人字形和编织图案。维京人把这些图案解释为龙的缠绕。亚瑟王的神剑Excalibur和艾尔熙德的提泽纳剑都是神话虚构的。
然而，世界上最好的剑是在地球的另一边制造的。
为武士锻刀的日本铁匠发明了一种高超的技术，可以制造出轻巧、致命的利刃。这些武器成了传家宝，代代相传，在日本几乎没有比这更好的礼物了。武士刀的锻造是一件复杂而仪式化的事情。
在制造武士刀之前，日本铁匠要先沐浴。他们认为，如果他们自身不纯洁，那么邪恶的灵魂就会进入武士刀。金属的锻造以锻铁为原料。用木炭加热一大块材料，直到它软到可以折叠。加热-折叠-冷却-加热，折叠约20次，使叶片形成弧形，在整个锻造和折叠过程中，锻铁持续暴露在木炭中，从锻铁变成了钢。
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图5 东京国立博物馆上野武士馆，由14世纪镰仓时期，正宗被认为是日本最伟大的剑匠。这把刀有他的签名。下一步，刀匠使用粘土、木炭或铁粉，刷在刀刃上，形成最终的图案。钢中出现了类似木纹的图案，带有漩涡和涟漪。它的细节甚至比欧洲刀上的龙鳞还要精致。日本武士刀被赋予了“Drifting Sand流沙”、“三日月宗近”、“童子切安纲”等名字（酒吞童子瑞和网，是日本传说中的妖怪）。有五把古剑保留至今，即“天下五剑”，在日本被作为国宝和圣物保存。
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