เทคโนโลยีและการนำเหล็กมาใช้

หัวข้อนี้จะสำรวจว่าสังคมยุคก่อนประวัติศาสตร์เรียนรู้การถลุงและแปรรูปเหล็กได้อย่างไร และเหตุใดเหล็กจึงเข้ามาแทนที่สำริดสำหรับเครื่องมือในชีวิตประจำวันหลายชนิดในที่สุด

Definition

การศึกษาเทคโนโลยีการถลุงและการตีเหล็กในยุคก่อนประวัติศาสตร์ และกระบวนการที่การแปรรูปเหล็กถูกนำมาใช้และแพร่กระจายไปทั่วภูมิภาคต่างๆ

Scope

ครอบคลุมกระบวนการบลูเมอรี (bloomery process) ซึ่งใช้ในการถลุงเหล็กจากแร่ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ การตีขึ้นรูปและการเพิ่มคาร์บอน (carburizing) ที่เปลี่ยนบลูม (bloom) ให้เป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้ และหลักฐานทางโบราณคดีโลหะวิทยาจากตะกรัน (slags) เตาหลอม และสิ่งประดิษฐ์ หัวข้อนี้กล่าวถึงลำดับเวลาและเส้นทางที่การแปรรูปเหล็กแพร่กระจายจากศูนย์กลางยุคแรกเริ่ม รวมถึงนัยยะทางสังคมและเศรษฐกิจของการมีโลหะที่หาได้ง่ายขึ้น

Core questions

• เหล็กถูกถลุงและแปรรูปโดยใช้เทคโนโลยีบลูเมอรีได้อย่างไร?
• เหตุใดเหล็กจึงเข้ามาแทนที่สำริดสำหรับเครื่องมือและอาวุธหลายชนิดในที่สุด?
• การแปรรูปเหล็กมีต้นกำเนิดที่ไหนและเมื่อใด และแพร่กระจายไปได้อย่างไร?
• ผลกระทบทางสังคมและเศรษฐกิจที่ตามมาจากการมีเหล็กที่หาได้ง่ายขึ้นคืออะไร?

Key theories

การผลิตเหล็กแบบบลูเมอรี

ความเข้าใจที่ Pleiner ได้จัดระบบไว้ว่าเหล็กยุคก่อนประวัติศาสตร์ถูกผลิตเป็นบลูมฟองน้ำแข็ง (solid spongy bloom) ในเตาหลอมอุณหภูมิต่ำ จากนั้นจึงนำไปตีขึ้นรูป ซึ่งเป็นกระบวนการที่แตกต่างทางเทคนิคจากการหล่อสำริด

การทำให้โลหะเป็นประชาธิปไตย (Democratization of metal)

ข้อโต้แย้งที่ว่าเนื่องจากแร่เหล็กมีอยู่แพร่หลายมากกว่าดีบุกและทองแดง การเชี่ยวชาญในการแปรรูปเหล็กจึงทำให้เครื่องมือโลหะเข้าถึงได้ง่ายขึ้นในวงกว้าง ซึ่งส่งผลกระทบทางเศรษฐกิจและสังคมอย่างมีนัยสำคัญ

History

การศึกษาเหล็กยุคแรกเริ่มพัฒนาขึ้นผ่านทางโบราณคดีโลหะวิทยาในศตวรรษที่ 20 โดย Wertime และ Pleiner ได้สร้างแบบจำลองเทคโนโลยีการถลุงขึ้นใหม่จากซากเตาหลอม ตะกรัน และการทดลอง การถกเถียงว่าการแปรรูปเหล็กแพร่กระจายจากแหล่งกำเนิดเดียวในอนาโตเลีย หรือเกิดขึ้นในหลายพื้นที่ ได้รับข้อมูลจากการปรับปรุงการหาอายุและการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยาในโลกเก่า

Debates

ต้นกำเนิดและการแพร่กระจายของการแปรรูปเหล็ก

นักวิชาการถกเถียงกันว่าเทคโนโลยีเหล็กแพร่กระจายจากศูนย์กลางยุคแรกเริ่มในอนาโตเลียหรือตะวันออกใกล้ หรือพัฒนาขึ้นอย่างอิสระในภูมิภาคต่างๆ เช่น แอฟริกาใต้สะฮารา โดยหลักฐานและการหาอายุยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่

Key figures

• Radomír Pleiner
• Ronald Tylecote
• Theodore Wertime
• Vincent Pigott

Seminal works

• pleiner2000
• tylecote1992

Frequently asked questions

เหตุใดเหล็กจึงผลิตยากกว่าสำริด?

เหล็กมีจุดหลอมเหลวสูงกว่าที่เตาหลอมโบราณจะทำได้ จึงไม่สามารถหล่อได้เหมือนสำริด แต่จะถูกถลุงเป็นบลูมแข็งแล้วนำไปให้ความร้อนและตีขึ้นรูปซ้ำๆ

เหตุใดเหล็กจึงเข้ามาแทนที่สำริด?

แร่เหล็กมีอยู่มากมายและแพร่หลายกว่าดีบุกและทองแดงที่จำเป็นสำหรับสำริด ดังนั้นเมื่อเชี่ยวชาญการถลุงและการตีขึ้นรูปแล้ว เครื่องมือเหล็กจึงสามารถผลิตได้ถูกกว่าและแพร่หลายกว่า