这个汉代黑科技，难倒了英国皇家学会，如今成了高科技检测技术
作者 美图君
见日之光，天下大明。
这句话是雕刻在古代铜镜上的常见铭文。
把镜子反转过来，这句铭文就会展现在眼前，这似乎没什么奇怪的。可是，如果是镜面上反射出了这句话，你会是什么反应呢？
这件事让古人和近代科学家们惊呆了，因为众所周知，金属和玻璃不一样，是不透光的。
这种能够反射背面图案的铜镜就叫做透光镜，在古代也叫幻镜。古中国、古埃及和古印度河谷在公元前2900年就开始制作铜镜。后来制作铜镜的技艺传到了朝鲜半岛和日本。铜镜并不少见，但是透光镜却是其中的异类。
隋唐时一个叫王度的人写了一本小说，叫做《古镜记》，里面就记载了在特定角度的光线照射下，镜子显现出隐藏图案的情形。不过，透光镜的制作工艺失传已久，因此后来宋代的沈括、清代的郑复元等人都曾尝试解释透光镜的原理。
11世纪时，宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》卷19中里记录了他家3面当作传家宝的透光镜，并对它的原理进行了一番探索。他认为镜面上有细小的纹路，这其实和真相已经非常接近了。
1844年，法国第25任总理，天文学家 François Arago 将透光镜拿给了法国科学院的科学家看，当时的文件中记录了这个奇妙的东方神秘物体。
1878年，两个英国工程师 W. E. Ayrton 和 John Perry 把透光镜从日本带到了英国，呈给了英国皇家学会。当时英国皇家学会的科学家们也搞不明白透光镜的原理。
别说古人和外国人了，近代我国的科学家也曾一度对透光镜的原理一筹莫展。
上面提到的这面能够反射背面文字的西汉的见日之光铜镜，目前收藏于上海博物馆。
见日之光铜镜
@上海博物馆
1961年7月，周恩来到上海博物馆视察时，看到了这面见日之光铜镜，特意询问了它的原理。工作人员告诉他，这面透光镜的原理还没有被破解。周恩来说：“为什么会透光，要研究。”
但当时中国的科学家们不知道，实际上在1932年，就已经有科学家搞清楚了它的原理。1915年的诺奖物理学奖获得者，英国物理学家和数学家 Sir William Henry Bragg 发现，虽然透光镜的表面摸起来非常平滑，但实际上有一道道肉眼很难察觉的凹痕，而且这些凹痕和背面雕刻的图案正好匹配。
后来，透光镜的制作过程也被破解了。想要让镜面呈现出背部纹饰的曲率，关键在于打磨。
@山本合金製作所
由于张力的作用，在打磨的过程中，镜子背面有凸起的纹饰比较厚，张力更大，所以镜子正面相应的部位不容易凸起；而背面没有凸起纹饰的地方张力更小，它们在镜子正面的对应处容易向外凸起。
这样在打磨后，镜子正面实际上变成了背面的互补浮雕，也自然呈现出了纹路，只不过这种差异只有0.01毫米左右，肉眼看不见而已。这个细微的浮雕在明亮的平行光的照射下，就会彰显隐藏的图案。
@kyoto journal
虽然透光镜的谜团已经被解答，但是它的故事远远没有结束。透光镜在三国时期传到了日本，并成为日本历史中的重要文物。
根据《三国志.魏书.乌丸鲜卑东夷传》，公元3世纪时的魏国的曹叡（曹丕长子）送了好多铜镜给倭女王卑弥呼，当作国礼。实际上，日本的三大国宝神器之一就是叫做八咫镜的镜子。
日本爱知县出土的，倭女王卑弥呼的透光镜三角绿神兽镜的3D打印复制品
@京都国立博物馆
而到了16世纪，在日本被叫做魔镜的透光镜则变成了信仰的载体。来自欧洲的传教士在日本传播天主教，使得当时的日本幕府大为不安，他们害怕民众会因此不服从统治，因此禁止信奉天主教。
如果在公开场合表面自己是天主教徒，可能会被处决。教徒们为了互相识别，就制作了透光镜。透光镜在明亮的平行光的照射下，能够显示出背后的天主图案。
现在不管是我国还是日本已经很少有人在从事透光镜的制作了，日本只有一家制作透光镜的家族企业，只剩下了最后传人山本晃久。
山本晃久制作的魔镜
不过，透光镜的原理却在现代科技中重新焕发了活力。
日本人（山下電装株式会社）用魔镜的原理发明了检测硅晶片背面光滑程度的魔镜拓扑（Makyoh topology）技术，用透光镜表面浮雕的原理反射抛光后的硅晶片的不平滑之处，亮点显示的是凹面，暗点显示的是凸面。魔镜拓扑技术可以在10毫米的距离内检测0.4微米的高度差别。
利用魔镜拓扑，可以简单地检测硅晶片表面的波纹度：光洁的硅晶片（左）和不光洁的硅晶片（右）
@Deal, Bruce E., and C. Robert Helms, eds. The physics and chemistry of SiO2 and the Si-SiO2 interface. Springer Science & Business Media, 2013.
这个方法，也成为硅晶片行业检测表面缺陷的一个指标——波纹度（Waviness）的一大新兴技术。
所以说只有至尊宝在透光镜里看到了猴子，是因为其他人的打开方式不对？
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