2015年山西人民出版社的《山西故事》,讲述了一个很有意思的往事:传说中的“千金之宝”,是一位村民偶然间发现的。

1978年,山西侯马,上马乡崖口村,一个普通得不能再普通的下午,当地有位村民在干农活时,捡到个奇怪的杯子。

白瓷、高脚,很小的一件,像喝酒用的酒杯。

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一路小跑回家,村民在水缸里舀水冲洗杯身泥土,过程中他隐约感觉不太对劲,怎么杯内好像有图案出现?

此后他反复试验,试着将水慢慢倒进杯中:果然没错!杯底忽然浮现出一只蝴蝶,不是贴上去的贴纸,像“活了一样”轻微振动翅膀。

村民端着杯子的手一抖,水洒出来几滴,蝴蝶也猛着抖了一下翅膀,像翩翩起舞一样。

把水倒了蝴蝶就消失,接满水蝴蝶又出现。

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出土的实物(文博资料是残件),外表根本看不到隐藏的“机关”,杯子里面明明什么都没有,蝴蝶是怎么出现的?

这个发现一时引起轰动,村民家被围得水泄不通,还有人想要花钱买下来,村民没办法只好将其交给文博部门。

经过学者们的一番考证,这就是失传了几百年的酒杯叫“蝴蝶杯”,因发现地在侯马又被命名为“侯马蝴蝶杯”。

其实用现代科学来看,技术不算特别复杂,但在古代那可是价值千金!

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现代复原蝴蝶杯

当年蝴蝶杯送到侯马市展览馆后,大致弄明白了原理。

先做好一个蝴蝶饰品,再用细弹簧连接在杯足的空腔内,杯底中间嵌一颗打磨过的水晶或玻璃,相当于一个凸透镜。

空杯时的蝴蝶图案,位于凸透镜的焦距之外,光线经过折射后无法在人眼中形成正立虚像,人就看不见它。

倒水或倒酒之后,水面形成天然的凹透镜,与下方的凸透镜组合成一个新的复合透镜系统,焦距拉长蝴蝶图案就落到了焦距之内,于是一个放大的蝴蝶虚像就“浮”到了水面上。

再加上弹簧传导的微小震动,杯子一晃蝴蝶就跟着抖翅膀,看起来就像在飞舞一样。

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水晶玻璃(琉璃)都好说,春秋战国时期技术就成熟了,隋代还出现了和现代差不多的钠钙玻璃。

而弹簧很多人以为是17世纪在西方才出现,实则不然,西方确实是弹簧力学规律(胡克定律)的提出者,但古代早就运用了类似的技术。

战国曾侯乙墓就有造型极其相似的“金弹簧”,不过没有弹性。但更早之前的锁具、弓箭、弩等装置,考古出土的弹力设备数不胜数。

所以宋代出现弹簧装置不算什么新鲜事(不一定非得是螺旋弹簧),稀奇的是古人对于技术的运用。

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蒲剧《蝴蝶杯》

古人对于这种“光学原理”的理解,比我们想象中还早。

北宋何薳的《春渚纪闻》中,就记载了个奇事,有个叫陈皋的人从古墓弄出一件玛瑙盂,什么年代没说但肯定早于宋代。

贮水磨墨时,盂中突然出现一条游动的鱼,想要用手抓却怎么也抓不到,“幻鱼”的传说由此传开。

而从宋代到明代,蝴蝶杯的技术一直都存在,还诞生了在晋南一带流行至今的蒲剧《蝴蝶杯》,讲述的是太原公子田玉川和渔家姑娘胡凤莲的爱情故事,以价值千金的蝴蝶杯当作定情信物。

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到了明清之交,因制作难度高、战乱频繁,再加上“传男不传女”之类的规矩,蝴蝶杯的制作技术从此失传。

当年山西发现实物后,侯马502厂的周尚明,跑遍半个中国,实验了上万次,才在21世纪复制出来,被列入山西省非物质文化遗产名录。

有时候越了解古代技术,就越觉得遗憾,很多现代科技在过去都早有雏形,缺少的就是系统性的科学记录和传承。