Trống đồng Đông Sơn, mũi giáo, lưỡi rìu của người xưa thường được gọi chung là đồ đồng, nhưng phần lớn không làm bằng đồng nguyên chất. Chúng là hợp kim của đồng với thiếc, thứ mà tiếng Anh gọi là bronze. Trong tiếng Việt, hợp kim này hay bị gọi là đồng thau, dù theo Từ điển bách khoa Việt Nam, tên chính xác là đồng điếu (còn gọi là đồng thanh), còn đồng thau là hợp kim của đồng với kẽm. Chính phát hiện pha một ít thiếc vào đồng đã mở ra cả một giai đoạn lịch sử mang tên Thời đại Đồ đồng.

Từ đồng mềm tới hợp kim cứng

Theo Britannica, đồng đã được dùng ở miền đông Anatolia (Thổ Nhĩ Kỳ ngày nay) từ khoảng năm 6500 TCN. Đồng dễ dát mỏng, đẹp, nhưng mềm, làm dao hay rìu thì nhanh cùn. Những thợ luyện kim đầu tiên tìm ra rằng đồng lẫn asen cứng hơn và dễ đúc hơn đồng nguyên chất. Hiện vật đồng-asen cổ nhất được biết đến có niên đại khoảng 3800 đến 3400 TCN, tìm thấy ở cao nguyên Iran, còn văn hóa Maykop ở Bắc Kavkaz đã làm đồ đồng-asen từ giữa thiên niên kỷ thứ 4 TCN.

Asen có nhược điểm lớn: khói của nó độc. Đến cuối thiên niên kỷ thứ 3 TCN, thiếc trở thành thành phần chính thay asen. Theo Wikipedia, đồng-thiếc dễ kiểm soát tỷ lệ hơn khi pha, bền hơn, dễ đúc hơn, và khói luyện thiếc không độc. Đồng nóng chảy ở 1.085 °C, thiếc chỉ 232 °C, cả hai đều nằm trong tầm của những lò nung gốm có từ khoảng năm 6000 TCN, vốn đạt ít nhất 900 °C. Trong khi đó, luyện sắt cần tới khoảng 1.250 °C, nên phải rất lâu sau mới phổ biến.

Công thức khoảng một phần mười

Trong Thời đại Đồ đồng, người xưa dùng hai loại hợp kim chính. Loại khoảng 10% thiếc dùng để đúc, như lưỡi kiếm, mũi giáo. Loại khoảng 6% thiếc mềm hơn, được rèn từ thỏi thành tấm để làm mũ và giáp. Thêm thiếc khiến hợp kim cứng hơn đồng và có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn, khoảng 950 °C, dễ rót vào khuôn. Theo Wikipedia, độ cứng Vickers của đồng điếu khoảng 60 đến 258, cao hơn sắt rèn thời cổ (khoảng 30 đến 80). Đồng điếu cũng chỉ gỉ ở bề mặt: lớp gỉ xanh hình thành sẽ che chắn phần kim loại bên dưới.

Chuôi một thanh kiếm đồng điếu trưng bày tại Bảo tàng Gallo-Roman ở Lyon (Pháp). Lớp gỉ xanh chỉ nằm trên bề mặt, bảo vệ phần kim loại bên trong

Thiếc hiếm, nên phải buôn bán đường xa

Đồng có ở nhiều nơi, nhưng thiếc hiếm và mỏ đồng với mỏ thiếc ít khi nằm gần nhau. Muốn làm đồ đồng điếu số lượng lớn, các xã hội cổ phải trao đổi với vùng khác. Theo Britannica, trong thiên niên kỷ thứ 2 TCN, mỏ thiếc ở Cornwall (Anh) góp phần lớn vào sản lượng đồ đồng điếu, và thiếc Cornwall được buôn tới tận Phoenicia ở đông Địa Trung Hải.

Bằng chứng rõ nhất là xác tàu Uluburun, chìm ngoài khơi Thổ Nhĩ Kỳ vào cuối thế kỷ 14 TCN. Năm 1982, thợ lặn bắt bọt biển Mehmed Çakir báo về những tấm kim loại kỳ lạ dưới đáy biển, và cuộc khai quật kéo dài từ 1984 tới 1994. Con tàu dài khoảng 15 m chở 354 thỏi đồng nặng tổng cộng khoảng 10 tấn và khoảng 1 tấn thiếc, đúng tỷ lệ mười phần đồng một phần thiếc để làm đồng điếu.

Thỏi đồng hình da bò căng tìm thấy trong xác tàu Uluburun (Thổ Nhĩ Kỳ), khoảng năm 1300 TCN. Con tàu chở 354 thỏi đồng như vậy cùng khoảng 1 tấn thiếc

Sự phụ thuộc vào thiếc cũng là điểm yếu. Khoảng năm 1200 đến 1100 TCN, các cuộc di cư và biến động quanh Địa Trung Hải làm đứt đường vận chuyển thiếc, đẩy giá lên cao. Cùng lúc, kỹ thuật làm sắt ngày càng tốt và rẻ hơn. Từ khoảng năm 1000 TCN, theo Britannica, sắt dần thay thế và Thời đại Đồ sắt bắt đầu.

Đồ đồng ở Việt Nam

Ở đồng bằng sông Hồng, văn hóa Đông Sơn, kéo dài từ khoảng năm 1000 TCN đến thế kỷ 1, là đỉnh cao của nghề đúc đồng điếu. Trống đồng Đông Sơn được đúc bằng kỹ thuật khuôn sáp: làm mẫu bằng sáp, bọc đất sét, nung cho sáp chảy ra rồi rót kim loại vào chỗ trống. Có chiếc cao tới 1 m, nặng tới 100 kg. Hơn 200 chiếc đã được tìm thấy, từ miền đông Indonesia tới Việt Nam và nam Trung Quốc, cho thấy chúng còn là vật trao đổi và vật gia truyền.

Quảng cáo

Trống đồng Ngọc Lũ, phát hiện năm 1893 tại Hà Nam khi người dân đắp đê, là hiện vật tiêu biểu của văn hóa Đông Sơn và nằm trong đợt bảo vật quốc gia đầu tiên năm 2012

Ngày nay, đồng điếu vẫn có mặt quanh ta: chuông đúc từ hợp kim khoảng 20% thiếc để có tiếng vang, chân vịt tàu thủy nhờ chịu được nước biển, và những tấm huy chương đồng. Pha thiếc vào đồng là một trong những phát minh vật liệu đầu tiên của loài người, và tên của nó được dùng để gọi cả một thời đại.

Nguồn:

Britannica: Bronze Age

,

Wikipedia: Bronze

,

Wikipedia: Bronze Age

,

Wikipedia: Uluburun shipwreck

,

Wikipedia: Đông Sơn drum

,

Wikipedia tiếng Việt: Đồng điế