文物简介:中国古代最大的钟是永乐大钟,铸造于明朝永乐年间(1403年—1424年)。这口大钟高6.75米,重约46吨,以其庞大的体积和深厚的历史文化价值而闻名。永乐大钟不仅在中国,而且在世界上也是现存最大的青铜钟之一。它的铸造技术和历史价值使其成为研究中国古代工艺技术的重要对象。据传,永乐大钟“声闻数十里,其声鋐鋐,时远时近,有异它钟。”(钟声传播范围能达90km)

视频来源:国家文物局

永乐大钟全景

永乐钟铜质精良,致密坚固,合金纯度考究。大钟上下部位的成份是均匀而一致的:铜80.54%;锡16.41%;铅1.12%;锌0.22%,永乐大钟除含有铜、锡、铅、铁、镁外,还含有金和银,而且含量很高,其中含金18.6公斤、含银38公斤。大钟内还检出了0.03%的金和0.04%的银。青铜的机械性能曲线显示,当含锡量在15%至17%时,抗拉强度达最高值,声学性能也达到最佳状态。还有铅、锌、铁、硅、镁等元素。这种成分配比,与《考工记》中的“六齐”项下的“钟鼎之齐”的记载极其近似。

《周礼·考工记》中记录的古代工匠铸钟经验

《天工开物》涂本·塑钟模图

经过研究,大钟寺的永乐大钟采用的是“泥范法”铸造工艺。在地上挖出十米见方的深坑,按照设计好的大钟模型,制作外范。为了避免体量太大,不好铸造,分为七段制作。做好外范后,低温阴干,焙烧成陶。然后再制作出相应的内范,并将外范拼装套在外面。为了承受浇铸的压力,外范四周用泥土填满,并层层夯实。在大钟顶部留出四处浇铸口,周边建几十座熔炉和四条槽道。当炉内铜汁熔化沸腾后,同时注入槽道,进入内外范之间的空隙,浇铸必须一气呵成。之后要进行冷却,必须控制好冷却速度,才能防止钟体炸裂。地坑提供了很好的缓慢冷却的环境,保证了浇铸效果。最后,质地均匀,音质优美的永乐大钟就诞生了。

悬挂结构为上下U形环,挂在木质梁架上

悬挂大钟的侧面

悬挂大钟的梁架结构的龙纹彩

钟体支撑柱

铸成于明永乐十八年(1420年)

天工科普32期 | 永乐大钟:世界上现存最大的青铜钟

前后的华严钟(俗称永乐大钟)

是中国现存最大的青铜钟

永乐大钟有“五绝”

第一绝,形大量重、历史悠久。

永乐大钟通体褚黄,高6.75米,直径3.7米,口外径3.3米,重46.5吨。钟唇厚18.5厘米,最薄处94毫米,钟体光洁,无一处裂缝。

第二绝,世界上铭文字数最多的一口大钟

永乐大钟悬挂结构(上下U形环)、蒲牢、钟唇、钟体内外壁全部铸满汉字楷书体佛经,佛文完整,匀称整齐无留白。钟上的经文由朱棣亲选的明初著名的书法家沈度抄写,为著名的馆阁体。

永乐大钟局部

永乐大钟的佛经局部

据考证, 这口大钟铸有7部佛经9项汉文咒语和1000 多项梵文咒语230184个字,是世界上铭文最多的大钟。,至今钟文清晰可辨,包括《诸佛世尊如来菩萨尊者神僧名经》、《大明神咒回向》、《妙法莲华经》、《金刚般若波罗密经》、《佛说阿弥陀经》、《仁王护国陀罗尼经》、《佛顶大白伞盖楞严陀罗尼经》、《般若波罗密多心经》等经文,书法出自明代大书法家沈度。

第三绝,钟声奇妙优美、悠扬悦耳

经专家测试,永乐大钟钟声声音振动频率与音乐上的标准频率相同或相似,轻击时,圆润深沉;重击时,浑厚洪亮,音波起伏,节奏明快优雅,声音最远可传90里,尾音长达2分钟以上,令人称奇叫绝。有声学界的权威人士给永乐大钟的钟声下了八个字的评语:“幽雅感人、益寿延年”。

悬挂永乐大钟的钟楼

第四绝,科学的力学结构

永乐大钟没有设计一般佛钟通常采用的具体蒲牢造型,而是采用悬挂结构(上下U形环)。悬钟木架采用八根斜柱支撑,合力向心,受力均匀。而大钟悬挂在主梁上,则全靠一根长一米、高14厘米、宽6.5厘米的铜穿钉。专家对永乐大钟悬挂结构在力学方面的合理性进行了科学的计算和论证后认为,虽然当时的铸钟工匠们是依据什么来设计这一结构已难以稽考,但他们一定掌握了当时先进的力学知识。

大钟寺山门

第五绝,永乐大钟高超的铸造工艺。

永乐大钟是在德胜门内铸钟厂、采用泥范法(中国的三大传统铸造工艺之一)铸造而成的。首先在钟的内范和外范表面都整齐雕刻上阴字,制作时将外范分为六层圈范,解决了范缝和铭文排版问题。从底部开始,把第一圈外范与内范套合,依次套合第二圈到第六圈,再把预先铸好的钟纽固定在钟顶范内,组合成完整的大钟铸范,从钟顶两侧开设浇冒口,熔铜后浇铸即得到大钟。

永乐大钟与人比例(图源于网络)