[博物馆计量文物鉴赏-29] 阳燧：凹面镜聚光取火——世界最早的光学聚焦器具

文物信息

文物名称：阳燧（又称金燧、夫燧、火燧、火镜、鉴燧）
馆藏博物馆：中国国家博物馆（虎鸟纹青铜阳燧）；故宫博物院（蛙钮螭纹铜阳燧）；天津博物馆（汉"五月五"阳燧）；扬州博物馆（西汉铜阳燧）
年代：西周至春秋早期（距今约2800-3000年）
材质/尺寸：青铜（铜锡合金，铜锡比2:1）。虎鸟纹阳燧直径7.5厘米；周原阳燧直径8.8厘米、厚0.19厘米、重95.47克
设计者/监制：佚名；西周设"司烜氏"专职掌管铸造与取火

计量功能

阳燧是中国古代利用凹面镜聚焦太阳光取火的青铜工具，也是世界上最早的光学聚焦器具。其设计原理基于光的反射定律：平行太阳光线照射到凹面镜表面，经反射后会聚于焦点，焦点处光能高度集中，温度急剧升高，从而引燃艾绒等易燃物。

• 凹面镜聚焦原理：利用青铜凹面镜对光线的反射会聚作用，将平行太阳光聚焦于一点（焦点）。焦距仅3-6厘米，焦点处温度可达燃点以上，实测3-5秒即可引燃艾绒
• 沈括《梦溪笔谈》的精确描述："阳燧面洼，向日照之光，皆向内，离镜一两寸，聚为一点，大如麻菽，着物则火发"——首次精确描述焦距（"离镜一两寸"）和焦点大小（"大如麻菽"），是中国古代光学测量的里程碑
• 焦点概念"碍"的提出：沈括将焦点称为"碍"，并正确描述了凹面镜成像规律——"以一指迫而照之则正，渐远则无所见，过此遂倒"。物体在焦点内成正像、焦点处不成像、焦点外成倒像，与现代光学原理完全一致
• 合金配比标准化：《考工记》记载"金锡半，谓之鉴燧之齐"，即铜锡比例2:1，是早期材料配比标准化的经典案例
  

历史背景

阳燧的发明可追溯至西周时期（距今约3000年）。《周礼·秋官·司烜氏》记载："司烜氏掌以夫燧取明火于日"——西周王朝设立专门官职"司烜氏"，负责用阳燧从太阳取火用于祭祀，所取之火称为"明火"或"天火"。《礼记·内则》记载士大夫出行时"左佩金燧，右佩木燧"——晴天用金燧（阳燧）向日取火，阴天用木燧钻木取火，表明阳燧是贵族日常随身工具。

考古发现证实了阳燧的早期存在。1995年陕西扶风县黄推村西周墓葬出土一件青铜凹面镜，直径8.8厘米，厚0.19厘米，重95.47克，经周原博物馆馆长罗西章鉴定为阳燧，复制实验可在3-5秒引燃易燃物。1956年河南三门峡虢国墓地M1052虢国太子墓出土虎鸟纹青铜阳燧，直径7.5厘米，正面呈银白色凹面，背面有高鼻钮，钮旁铸有虎、虺龙和鸷鸟纹饰，为全球现存最早的照日取火工具。故宫博物院藏西周蛙钮螭纹铜阳燧，直径4.4厘米，重30克。天津博物馆藏东汉"五月五"阳燧，直径8.3厘米，为国家一级文物，背面铭文"五月五丙午，火燧可取，天火保死，祥兮。宜子先孙，君子宜之，长乐未央"。

西汉《淮南子·天文训》记载："阳燧见日，则燃而为火"。高诱注："阳燧，金也。取金盂无缘者，熟摩令热；日中时，以当日下，以艾承之，则燃得火也。"明代李时珍《本草纲目》亦载："阳燧，火镜也。以铜铸成，其面凹，摩热向日，以艾承之，则得火。"至唐宋时期，随火镰普及，阳燧逐渐限于祭祀使用。《旧唐书·礼仪志》载："今司宰有阳隧，形如圆镜，以取明火。"

北宋沈括在《梦溪笔谈》中对阳燧的光学原理作出了划时代的精确描述，首次提出焦点概念（"碍"）和焦距测量方法，正确阐述了凹面镜成像规律，比欧洲早数百年。

计量学意义

• 世界最早的凹面镜聚焦取火工具：阳燧比英国培根（13世纪）用金属磨制凹面镜对日取火早约2000年，是中国古代对世界光学史的重要贡献
• 焦点与焦距概念的最早提出：沈括在《梦溪笔谈》中首次精确描述焦距（"离镜一两寸"）和焦点（"碍"），并阐述了凹面镜成像规律——物在焦点内成正像、焦点处不成像、焦点外成倒像，是光学测量史上的里程碑
• 光的反射定律的早期应用：阳燧利用凹面镜反射会聚光线的原理取火，是中国古代将光的反射定律应用于实际工具制作的经典案例。崔豹《古今注》载："阳燧，以铜为之，形如镜。照物则影倒，向日则火生"
• 材料配比标准化的早期实践：《考工记》记载阳燧的铜锡合金比例为2:1（"金锡半，谓之鉴燧之齐"），是早期材料标准化和工艺规范化的典型范例
• 从经验取火到精密光学测量的跨越：从钻木取火到阳燧聚焦取火，再到沈括的焦距测量实验，标志着人类从经验性取火向精密光学测量转变的关键一步。现代太阳灶和奥运圣火采集仪式均源自阳燧聚光原理
  

参观指南

虎鸟纹青铜阳燧现藏于中国国家博物馆。2024年11月曾在海南三亚"家园——中国少数民族传统体育文化展"作为序厅首件展品展出，寓意"闪耀不息的中华文明之光"。

故宫博物院藏西周蛙钮螭纹铜阳燧可在相关青铜器陈列中参观。天津博物馆藏东汉"五月五"阳燧为国家一级文物。河南三门峡虢国博物馆亦有阳燧复制品及取火演示。中国科技馆"古代科技展"中可见阳燧原理复原展示。