Thời đại đồ đồng: thiếc hiếm, đường buôn xa và hợp kim đầu tiên

Thời đại đồ đồng là giai đoạn con người dùng đồng thiếc — hợp kim của đồng với khoảng một phần mười thiếc — làm công cụ, đồ đựng và đồ trang sức chủ yếu. Nó bắt đầu ở Cận Đông khoảng năm 3300 trước Công nguyên, ở châu Âu và Trung Hoa muộn hơn vài thế kỷ đến cả nghìn năm. Điểm đặc biệt: đồng và thiếc hiếm khi nằm cùng một chỗ, nên muốn có đồng thiếc, người ta phải dựng lên những đường buôn dài hàng nghìn cây số.

Đồng thiếc khác đồng đỏ thế nào mà đáng công đi xa tìm thiếc?

Đồng đỏ gần nguyên chất mềm. Một chiếc rìu đồng đỏ chặt gỗ cứng một lúc là mẻ, cong lưỡi. Thêm thiếc vào, các nguyên tử thiếc to hơn chen vào mạng tinh thể đồng, làm các lớp nguyên tử khó trượt lên nhau hơn. Kết quả là hợp kim cứng hơn hẳn, giữ lưỡi sắc lâu hơn.

Thiếc còn có lợi thứ hai: hạ nhiệt độ nóng chảy. Đồng nguyên chất chảy ở khoảng 1.085 °C; đồng thiếc 10% bắt đầu chảy lỏng hoàn toàn ở khoảng 1.000 °C và chảy loãng hơn khi rót, điền đầy những chi tiết nhỏ trong khuôn. Với lò than củi thổi tay, chênh lệch vài chục độ đã là khác biệt lớn.

Lưu ý chữ "đồng" trong tiếng Việt khá lẫn lộn. "Thời đại đồ đồng" trong sách sử là nói đồng thiếc (tiếng Anh: bronze), không phải đồng đỏ hay đồng thau.

Thiếc hiếm đến mức nào, và người xưa lấy ở đâu?

Thiếc chỉ chiếm khoảng 2 phần triệu khối lượng vỏ Trái Đất, ít hơn đồng vài chục lần. Quặng thiếc chính là cassiterit (thiếc ôxit), viên đá nặng màu nâu đen. Nó thường nằm trong đá granit, hoặc bị nước cuốn xuống lòng suối thành sa khoáng — người xưa đãi cát suối mà lấy, giống cách đãi vàng.

Vấn đề là các mỏ thiếc nằm rải rác, xa những trung tâm văn minh cần nó:

• Cornwall và Devon (tây nam nước Anh): nguồn thiếc lớn của châu Âu suốt từ thời đồ đồng tới thế kỷ 20. Mỏ thiếc Cornwall cuối cùng đóng cửa năm 1998.
• Bán đảo Iberia và Bretagne (Pháp): các nguồn quan trọng ở tây Âu.
• Dãy Erzgebirge giữa Đức và Séc.
• Trung Á: vùng Afghanistan, Uzbekistan, Tajikistan ngày nay có dấu vết khai thác thiếc cổ, được cho là nguồn cung cho Lưỡng Hà.
• Đông Nam Á: vành đai thiếc chạy từ Vân Nam qua Myanmar, Thái Lan xuống Malaysia, Indonesia — một trong những vùng giàu thiếc nhất thế giới.

Lưỡng Hà và Ai Cập gần như không có thiếc. Vậy mà các ngôi mộ hoàng gia ở Ur (khoảng giữa thiên niên kỷ thứ 3 trước Công nguyên) đã có nhiều đồ đồng thiếc tinh xảo. Thiếc phải được chở tới từ rất xa.

Con tàu đắm Uluburun kể gì về đường buôn đồng và thiếc?

Năm 1982, một thợ lặn bắt bọt biển phát hiện xác tàu đắm ở mũi Uluburun, ngoài khơi bờ biển nam Thổ Nhĩ Kỳ. Con tàu chìm vào khoảng cuối thế kỷ 14 trước Công nguyên. Khai quật kéo dài hơn mười năm và trở thành một trong những phát hiện quan trọng nhất của khảo cổ dưới nước.

Trên tàu có khoảng 10 tấn đồng, phần lớn đúc thành những thỏi dẹt có bốn góc chìa ra, thường gọi là thỏi "da bò" vì hình dáng giống tấm da thú căng. Phân tích cho thấy phần lớn đồng đến từ Síp. Cùng chuyến là khoảng 1 tấn thiếc. Tỉ lệ 10 phần đồng, 1 phần thiếc — đúng công thức đồng thiếc chuẩn. Con tàu như một kho nguyên liệu nổi, đủ để đúc hàng nghìn món đồ.

Ngoài kim loại, tàu chở thuỷ tinh màu, ngà voi, gỗ mun, hổ phách từ vùng Baltic, nhựa cây thơm. Hàng hoá đến từ ít nhất bảy, tám nền văn hoá khác nhau. Uluburun cho thấy cuối thời đại đồ đồng, Địa Trung Hải đã có một mạng lưới trao đổi rộng và đều đặn.

Thời đại đồ đồng bắt đầu khi nào ở từng vùng?

Không có một mốc chung cho cả thế giới. Mỗi vùng bước vào thời đại đồ đồng khi có được cả nguồn đồng, nguồn thiếc và kỹ thuật.

Đông Nam Á là ví dụ về tranh luận niên đại. Khi mới khai quật Ban Chiang thập niên 1970, có ý kiến đẩy đồ đồng ở đây lên tới 3600 trước Công nguyên — sớm hơn cả Lưỡng Hà. Các đợt định tuổi lại về sau kéo mốc xuống khoảng giữa thiên niên kỷ thứ 2 trước Công nguyên. Phần di chỉ Việt Nam được bàn ở danh mục Mỏ & luyện kim Việt Nam.

Thợ đúc thời đồ đồng làm ra những vật lớn bằng cách nào?

Kỹ thuật đúc đồng thời này rất đa dạng:

• Khuôn đá một mang, hai mang: lòng khuôn khoét vào đá mềm, hai nửa ghép lại. Dùng cho rìu, mũi dùi, liềm — món đồ đơn giản đúc nhiều lần.
• Khuôn ghép nhiều mảnh: đặc trưng của Trung Hoa thời Thương – Chu. Khuôn đất nung chia thành nhiều mảnh, mỗi mảnh khắc hoa văn, ghép quanh lõi. Nhờ vậy họ đúc được những đỉnh đồng khổng lồ. Đỉnh Hậu Mẫu Mậu (còn gọi Tư Mẫu Mậu), khai quật năm 1939 ở An Dương, nặng khoảng 833 kg — một trong những vật đồng thiếc cổ nặng nhất từng tìm thấy, đúc từ hàng chục nồi nấu rót cùng lúc.
• Đúc mẫu chảy: nặn mẫu bằng sáp, bọc đất, nung cho sáp chảy ra rồi rót đồng vào. Cách này cho chi tiết rất tinh xảo và có mặt ở nhiều vùng từ Cận Đông tới Ấn Độ.

Rót mấy trăm ký đồng lỏng một lúc đòi hỏi tổ chức lao động lớn: người đào quặng, người đốt than, người nấu, người làm khuôn. Quy mô ấy chỉ có được khi xã hội đã có nhà nước, có kho lương nuôi thợ. Vì thế thời đại đồ đồng cũng là thời các vương quốc đầu tiên lớn lên.

Vì sao thời đại đồ đồng kết thúc?

Khoảng 1200–1150 trước Công nguyên, nhiều nền văn minh quanh phía đông Địa Trung Hải gần như cùng lúc suy sụp: vương quốc Hittite tan rã, các thành Mycenae ở Hy Lạp bị bỏ hoang, thành Ugarit bị phá. Sử học gọi đây là "sụp đổ cuối thời đại đồ đồng".

Nguyên nhân vẫn còn tranh cãi: hạn hán kéo dài, động đất, nạn đói, các cuộc di cư lớn, xung đột nội bộ. Nhiều khả năng là nhiều yếu tố chồng lên nhau. Điều liên quan tới luyện kim là: khi mạng lưới buôn bán đứt, thiếc không còn đến đều. Không có thiếc thì không có đồng thiếc. Trong khi đó quặng sắt có gần như ở khắp nơi. Đây là một trong những lý do được đưa ra để giải thích vì sao sắt dần thay đồng — câu chuyện của bài thời đại đồ sắt.

Đồng thiếc không biến mất. Nó vẫn được dùng làm chuông, tượng, gương, đồ thờ suốt hàng nghìn năm, và hôm nay vẫn có mặt trong bạc lót trục, chân vịt tàu, lò xo, tượng đài.

Hôm nay xem đồ đồng cổ ở đâu và nhìn vào đâu?

Khi đứng trước một món đồ đồng cổ trong bảo tàng, có vài điều đáng để ý:

• Màu gỉ: lớp gỉ xanh lục, xanh lam là muối đồng hình thành qua hàng nghìn năm. Gỉ đều, bám chặt thường bảo vệ hiện vật; đốm bột xanh nhạt tơi xốp có thể là "bệnh đồng" do muối clorua, bảo tàng phải xử lý.
• Đường ráp khuôn: vết gờ mỏng chạy dọc hiện vật cho biết nó được đúc bằng khuôn hai mang hay khuôn ghép.
• Bọt khí, chỗ rót thiếu: dấu vết của quá trình rót, cho thấy giới hạn kỹ thuật thời đó.

Những bộ sưu tập lớn nằm ở Bảo tàng Anh (London), Bảo tàng Thượng Hải, Bảo tàng Quốc gia Trung Quốc (Bắc Kinh), Bảo tàng Khảo cổ Bodrum (Thổ Nhĩ Kỳ, nơi trưng bày hiện vật tàu Uluburun). Ở Việt Nam, Bảo tàng Lịch sử Quốc gia có khu trưng bày thời kim khí với nhiều khuôn đúc và đồ đồng thiếc.