1983年美国康乃迪克州的一座桥发生倒塌,导致多人在这场事故中身亡,经过一番调查,最终确定导致桥发生倒塌的罪魁祸首是“铁生锈”。

当时在桥建设的时候,由于疏忽导致一处排水口发生堵塞,这些阻塞的水慢慢渗入到桥的支架中,而其中一处轴承的部位,由于角度比较隐蔽,工程师在日常检查的时候,很难被观察到。

时间久了后,轴承内部开始生锈,使得桥面慢慢开始位移,最终导致其中的一角没有支撑,造成桥面倒塌,才发生这起悲惨的事故。


铁为什么生锈

科学技术发展到如今,人类可以前往38万公里外的月球,也可以下潜到10000多米深的海底,但是在面对有些问题时,如今的人类却碰到与古人同样的窘境。

其中最具代表性的,就是如何避免铁生锈的问题上,碰到的难题与古人几乎一致,不同的是现代人类处理的手段比更多一些,但是无法做到从根部解决问题。


铁锈生成的原因,是金属铁在自然条件下,与氧气形成氧化还原反应,其主要的产物就是三氧化二铁(Fe2O3),而三氧化二铁和空气中的水分子发生反应,生成氢氧化铁(Fe(OH)3),这也是大家平时常见的铁锈了。

由于铁锈是没有致密性的组织,会导致氧气和水分子会继续渗透到其内部,继续发生氧化反应,就是如此慢慢地发生腐蚀,让其承受力等各方面作用降低。

从古至今应对铁锈的办法,就是隔绝铁与氧气和水的接触,阻止这种氧化反应,在古时候常见的是用油脂类的涂抹在铁上,现在使用的是油漆和金属镀膜等技术,来隔绝氧气和水的接触,但是这并不是从根本上解决铁锈的办法,如果油漆和镀膜等掉落,铁锈就会继续发生。


千年不锈的铁柱

虽然从古到今,人类都无法解决铁生锈的问题,但是却有一个例外,那就是在印度德里,有这么一根铁柱,屹立在户外,历经1600年,神奇的很少有生锈的痕迹,其耐腐蚀性达到了99%。

这根铁柱为实心,约有1.12米埋在地下,地面部分高约7.25米,其直径约0.5米,重约11吨,从铁柱上刻着的文字记录来看,其修建的年代是公元5世纪。


前文提到铁是极易生锈的物质,在自然环境下,如果不涂抹隔绝层的话,像这样放在户外任凭风吹雨打的话,不出上百年,这根铁柱就被腐蚀殆尽,更不用说等到现在了。

也许对于古人来讲,铁柱不生锈,他们会觉得奇怪,除此以外并没有太多的感想,但是科学技术发展到现在,人们知道这种在户外风吹雨打,而千年不锈的铁柱意味着什么?

所以从发现铁柱千年不锈的秘密后,就受到各国科学家的关注,因为一个千年不生锈的铁柱,一旦窥破其中的奥秘,将会给整个人类带来巨大的机会和好处。


所以很多科学家在研究的时候,就怀疑这根铁柱到底是在一次偶然的情况下,被制造出来的,还是在古代存在这个技术,只是随着时间的流失,然后失传了。

在古达的时候,铁是属于较为贵重的金属,如此体积的铁被做成铁柱,按道理来说应该是一件重要的事情,但在翻找印度古籍的时候,也并未发现有关这根铁柱的任何记载,除了铁柱上的文字外,它就好像突然就出现在那里一般,然后维持最初的状态,直到千年以后。


破解德里的铁柱千年不锈之谜

由于这根铁柱拥有千年以上的时间,极具历史价值,并且由于其千年不锈,成为当地人心中的神迹,又不能从中锯开,用现在的科学技术手段对其成分进行分析。

所以有关这根铁柱不锈之谜,在很长一段时间里,并没有得到合理的解释,在印度本地人的心中,这是由于神迹的存在,有神在保护着这根铁柱,让它不会生锈。

而在一些阴谋论的眼中,这根铁棍的来历,非常有可能与地外文明有关,现在人类的技术都无法生产出不生锈的铁柱(不锈钢等合金除外,这里说的是铸铁),为何一千多年前的古人却可以制造出来呢?


一定是地外文明指点了当时的人类,加入了人类现在还无法理解的物质,才让这根铁柱神奇的出现不生锈的情况。

但是显然,科学并不相信这些,科学家们尝试用现在的科学技术手段,来解开这个谜团。

通过这些科学家研究发现,这根铁柱应该是唯一的存在,因为从印度德里同时期的挖掘中,并没有发现其他没有生锈的铁器,也就是说这根铁柱是唯一的存在,如果有这个技术早就流传了下来,它的不锈,要么与周围的环境有关,要么就是如同窑变时候一样,在特定情况下,发生某种不可控的反应,导致出现最终的结果。


最终有关铁柱不生锈的谜团,还是印度科学工作者自己解开的,他们有一个其他国家科学家没有的优势,那就是他们想办法弄到一些德里铁柱的样本。

通过样品分析,发现这根铁柱的含磷量很高,占比超过了1%,由于磷与铁和空气接触后,会发生一个特别的化学反应,生成了磷酸氢盐的水合物,在铁锈刚开始形成的时候,就会形成一层磷酸氢盐的保护层,阻止铁锈进步一步形成,在生活中,很多铁器就是利用磷酸盐的涂层,对铁器进行防腐保护。


磷酸盐镀层的螺丝

而铁中的磷含量增大,会使铁的冷脆性增大,并且会使铁中产生裂纹,所以除非是有特殊用处,在铁中加入磷和其他合金外,否则铁中的磷含量高,就是废品,在现代工业中,炼铁的时候,都是尽量减少去除磷硫等元素。

由于铁中的磷含量高,会对铁的韧性造成很大的影响,所以在古代的时候,人们就通过各种办法减少铁磷等杂质,从距今2000多年的汉代出土的文物来看,当时的铁器中含磷量大约是0.1-0.8%之间,在古代一个铁器的好坏,是其中的杂质的多少而决定的。

从中,不难看出,印度德里的铁柱之所以千年不锈,并不是什么技术失传,恰恰是因为古代印度的炼铁技术落后,导致其中的含磷量高,最终巧合下,变成了一个千年不锈的铁柱。


结语:

事实上印度德里的铁柱“千年不锈”的谜团,之所以被传这么多年,其中一个重要的原因,就是样本不好弄,如果弄到样本,破除这种谜团利用现在的技术,是一件非常简单的事情。

另外一方面,这根铁柱之所以千年不锈,并不是神迹,一个重要的原因,与当时印度在炼铁技术上的落后,也有很大的关系。