Как делают японские мечи? [Veritasium]
[музыка] Это видео о том, как изготавливаются японские мечи. Некоторые из них настолько прочны и остры, что рассекают летящую пулю. Нам невероятно повезло посмотреть всё от начала до конца. Мы запечатлели на видео, как собирают железный песок, как плавят металл, как куют меч, как затачивают его лезвие. Мы даже поддержали один такой меч в руках! Это так круто!
За сотни лет в процессе изготовления такого оружия мало что изменилось. По сей день многое делается вручную. Катаны до сих пор считаются одними из лучших мечей в мире. Из доступных им материалов японцы сумели создать оружие, которое в совершенстве подходит их стилю ведения боя. Эти мечи, что один из них X века, сейчас стоит 105 млн долларов. Более дорогого меча в мире нет.
В префектуре Сэма есть кузня, в которой разжигают всего на одну ночь в году. Здесь сталь изготавливают практически так же, как 1300 лет назад, так называемым методом татара. Самые ценные японские мечи делают только из этой стали. Нас пригласили снять процесс на видео. Едва наступает 9 утра, раздаются молитвы, и синтоистский священник зажигает огонь. Те, кто будет работать над плавкой стали, проведут здесь не меньше суток.
Кана: "Я готов! Жду, не дождусь. Будет здорово!"
История мечей в Японии насчитывает около 3000 лет. Однако поначалу их делали из бронзы. Нельзя точно сказать, как люди научились плавить металлы, но, вероятно, это как-то связано с изготовлением глиняной посуды. Руду могли использовать для создания чего-то вроде глазури на глиняной посуде, обжигая её при определенной температуре. Возможно, потом люди вча я были обжигали изделия. Может, с этого всё и началось.
Бронзу открыли раньше, чем сталь. Это чаще всего сплав меди и олова, у обоих металлов температура плавления довольно низкая и достижимая в обычной гончарной печи. Однако бронза, хотя изделия из неё и можно затачивать, очень мягкая, и лезвие быстро затупляется. Поэтому 12 лет назад японские оружейники перешли на сталь.
Так большинство людей представляет себе японскую катану: стальная, длинная, со стыка, изогнутым лезвием. Сталь главным образом состоит из железа — четвёртого по содержанию вещества в земной коре. Когда-то в мировом океане было полно растворённого железа, но 2,5 миллиарда лет назад цианобактерии начали наполнять окружающее пространство кислородом. Железо вступало в реакцию с ним, а образовавшийся оксид оседал на дне океана. По случайности кислород заодно отравил те самые цианобактерии, которые его производили. Считается, что через какое-то время их стало так мало, что содержание кислорода снизилось и оксид железа оседать перестал. Затем цианобактерии снова начали распространяться, и всё повторилось заново.
Большую часть железа обнаруживают в слоях метаморфической породы — железистого кварцита, же известного как джеспилит. Эти слои формировались в период, когда цианобактерий было много, и они насыщали кислородом. Именно поэтому отсюда и добывают основной объём железа на Земле. Здесь невероятно высока концентрация оксида железа — до 60% от общего веса.
Япония стоит преимущественно на вулканических породах, и залежи оксида железа там почти нет. Вероятно, именно поэтому сталь здесь начали делать довольно поздно. В Анатолии — это территория современной Турции — находили стальные изделия возрастом 4000 лет. В Японии уже металлы, в том числе и сталь, заводились из Китая и Кореи вплоть до X века, в котором страна начала собственное производство стали.
Откуда же брались нужный материал? В граните или рите содержится некоторое количество оксидов железа, хоть и довольно мало. Дожди и ветер постепенно разрушают породы, высвобождают их в горные реки и смешиваются с песком. Японцы заметили, что из-за высокой плотности по сравнению с другими минералами в песке оксиды железа скапливаются там, где поток сворачивает или меняет скорость. Железо из-за тяжести тонет, а всё, что легче, уходит по течению.
Горные потоки стали создавать препятствия и отвороты, чтобы железо оседало как можно больше. То есть какую-то часть реки перегородили так, чтобы песок и железо, которое тяжелее остального песка, застревали, а всё остальное смывалось водой. Так получают железный песок, до 80% которого по весу — это оксиды железа, больше, чем в железной высокого качества. К тому же там меньше примесей, а значит, мы получаем отличное сырьё для высококачественной стали.
Если нагреть добытые оксиды железа до 1250 градусов, то оксид распадётся и получится чистое железо. Но такое железо даже мягче, чем бронза. Так что в чистом виде оно не имеет никаких преимуществ. Однако природа оказалась к нам благосклонна. Один из способов — 1250 градусов — это использовать уголь, а уголь — это по сути чистый углерод. Добавив совсем немного углерода к железу, можно получить очень прочный сплав — сталь. Многие рассматривают это как процесс термообработки, но мне кажется, это в первую очередь химическая реакция. Сплавы зачастую прочнее чистых металлов, ведь в них есть атомы разных размеров, благодаря чему снижается их возможность сдвигаться друг с другом под внешними воздействиями.
Ну что ж, мне выдали перчатки, ещё одни перчатки и полотенце. Как видите, тут у нас всё серьёзно. Я, честно говоря, не на шутку разволновался. В этом помещении хранится уголь, который мы будем расходовать всю ночь. Здесь много, много мешков, набитых такими брусочками. Буддисты говорят: "До просветления руби дрова, носи воду. После просветления руби дрова, носи воду." Так несу. Теперь мы, похоже, встаём с четырёх углов. Ой, блин, что-то у меня плохо получилось. Кажется, дождь собирается, это значит, что надо побыстрее собрать и взвесить уголь. В каждом мешке 10 кг.
Ну хорошо, так вот, в железный песок добавляют воды и перемешивают. Если закинуть в огонь как есть, он разлетится в стороны. Но если воды слишком много, то она нагреется, образуется пар, и тогда может взорваться печь. Страшно звучит, но воду заливают на глаз. Когда песок начнёт слипаться, тогда хватит. Повторюсь, если переборщить с водой, то тут всё может взорваться. Ну вот, я сам добавил железо.
Ну что ж, сейчас 4 часа дня. За последние пару часов мы засыпали 250 кг угля и почти 60 кг железного песка. Да, процесс не быстрый, но похоже, что-то начинает получаться. Как проходит выплавка, мне сказать сложно, но кажется, что вполне неплохо. Чтобы достичь нужной для изготовления стали температуры, кислород обязательно должен поступать в достаточном количестве. Сотни лет это делалось благодаря мехам, которые качали ногами круглые сутки. Множество людей тратили все свои силы на то, чтобы поддерживать температуру в печи. Когда я сюда приехал, даже немного расстроился, что меха теперь электрические. Мне очень хотелось, знаете, прочувствовать процесс во всей его полноте. Понять, что такое жать ногой на эти меха.
Температура в плавильне доходит до 1200 с лишним градусов Цельсия, что чуть ниже 1538, при которых плавится железо. Из-за этого оно получается не жидким, а мягким и достаточно податливым, чтобы смять в один большой комок металла. Даже в очень качественном песке остаётся хоть немного примесей, вроде серы, фосфора, кремния, они реагируют с углеродом из угля и плавятся при более низкой температуре, чем железо. Из-за чего стекает вниз. Получается так называемый шлак.
Много часов подряд в печь подбрасывали уголь и железный песок, и теперь шлак пора удалить. Прежде чем сделать это, первый раз произносят ещё одну молитву. Обалдеть! Что тут последние 3 часа? Мы делали три вещи: первая — добавляли угля, вторая — засыпали железный песок, и третья — лезли в плавильню снизу и разламывали скопившиеся там примеси, чтобы шлак мог стекать. Чтобы вы были в курсе, сейчас 3:16 утра, я всё ещё здесь и очень хочу [музыка] спать.
Ну что ж, наступило завтра. 6 утра. Мы плавим железо уже 21 час. Сил больше нет, но солнце вот-вот взойдёт, и, честно говоря, было потрясающе. Надо побыстрее закрыть двери, а то меня будут ругать. Следующего дня плавку железа заканчивают через плавильню. За эти сутки прошло 614 кг железного песка и 70 кг угля. Чтобы вытащить сталь наружу, традиционную плавильню пришлось бы разрушить. Сейчас её открывают с помощью лебёдки.
Ого, ничего [музыка] себе! Ну и что же получилось за все эти долгие сутки работы? 100 кг стали, железа и шлака. Только треть от этого настолько качественный материал, что из него можно делать мечи. Просто потрясающе! Так здорово! Вот результат наших невероятных [музыка] усилий. Это первый шаг в изготовлении японской катаны, сортируют по качеству и содержанию углерода тоже на глаз. Это один из экзаменов для получения разрешения на изготовление мечей. Затем разную по типу сталь отправляют трём сотням мастеров по всей стране. Только для трёх из них изготовление мечей — постоянная работа.
Одного из них зовут Ахирака. К нему мы отправились. Дальше здесь и будет кован меч. В угольной печи с ручными мехами размягчается до тех пор, пока не будет поддаваться ковке. Затем заготовку расплющивают ударами молотков. В далёком прошлом эту задачу кузнец выполнял вместе с тремя подмастерьями. Мастер, молотком поменьше задавал ритм, а его помощники, взяв руки большие молоты, обрабатывали стальной брусок. Было страшно!
Сейчас в работе используют электрический [музыка] молот. Когда стальной брусок принимает нужную форму, его сгибают пополам, а затем снова обрабатывают молотом цельный брусок. Но зачем это нужно? Зачем расплющить сталь, а затем складывать вдвое и получать брусок такого же размера? На то есть две очень важные причины. Во-первых, за счёт этого по всему материалу более равномерно распределяются примеси, чтобы будущий меч был однороден и не имел слабых мест.
Во-вторых, так стали придают определённую структуру, которая укрепляет катану и делает её более устойчивой к ударам в бою. Кроме того, при каждом сгибе сталь на поверхности немного окисляется, что придаёт металлу более тёмный оттенок, и на мечах получается красивый узор. В некоторых катанах можно насчитать больше миллиарда слоёв. Конечно, сталь не складывают по миллиарду раз. Каждый сгиб удваивает количество слоёв, а значит, чтобы получить миллиард, нужно сложить брусок всего лишь около 30 раз.
Но обычно эту процедуру повторяют от 10 до 13 раз, и в результате получается несколько тысяч слоёв. Клинок изготавливается из разных типов стали, содержание углерода влияет на твёрдость металла. Поэтому для разных частей лезвия используют разную сталь. Атомы углерода гораздо меньше атомов железа, поэтому они размещаются внутри железно-кристаллической решётки. Эти атомы, воздействуя на решётку силой, направленной наружу, создают напряжение. Чем выше содержание углерода, тем твёрже и менее податливая сталь.
Однако у неё есть свои недостатки. Такая сталь хрупкая, и клинок при ударе скорее сломается, чем погнётся. Поэтому кузнецы при изготовлении мечей используют сталь с разным содержанием углерода. Режущую часть делают из той, которая дольше остаётся острой, а остальную часть лезвия изготавливают из более мягкой стали с меньшим содержанием углерода. Благодаря этому катана гнётся и не ломается. Вот чего позволяет добиться использование стали с разным содержанием углеродных примесей.
У нас перерыв. Минут на 15. За это время металл нагревается, сплав, а потом надо возвращаться. Жарко! Я вообще не понимаю, как он спокойно работает по 4 часа подряд. Когда мечу придали нужную форму — форму прямого клинка, его покрывают глиной: обух толстым слоем, а само лезвие тонким. Затем его нагревают в печи, а потом быстро опускают в воду. Этот процесс называют закалкой. Благодаря тому, что слой глины отличается, лезвие охлаждается быстрее, чем обух.
При нагревании углерод в стали проникает в решётку. А поскольку обух покрыт толстым слоем глины, он охлаждается медленно, и атомы углерода успевают сбежать из железной решётки. Так получается сталь с очень низким содержанием углерода. Её называют ферит. Однако покинувшие её атомы углерода окажутся в других атомах железа, и так возникает вид стали, известный под названием цементит. Сочетание лит — это по преимуществу очень мягкая и ковкая сталь с твёрдыми вкраплениями цементита.
Итак, обух катаны сделан из перлита, лезвие, которое покрыто тонким слоем глины, наоборот, остывает очень быстро, а значит, в решётке удерживается больше атомов углерода. Из-за этого структура решётки из кубической превращается в тетрагональную. М что и требуется от лезвия меча. А ещё тетрагональная форма самурайского меча — это наглядное свидетельство образования. Мартинсита на готовом клинке довольно хорошо видно, что он сделан из разных типов стали, они отличаются по цвету.
По линии закалки проходит хамон — волнистый узор на границе материалов. В музее Виктории и Альберта в Лондоне есть японский меч, у которого на хамоне отчётливо виден небольшой дракончик. Сколько ни разглядывал, так и не понял, как это так сделали. Примерно треть клинков ломаются во время закалки. Закаливать один раз и благодарите за то, что он получился. С него испарилась вся оставшаяся вода. Ещё это даёт немного лишней энергии, чтобы уменьшить напряжение в некоторых кристаллических структурах, благодаря этому меч становится менее хрупким.
Вот примерно и весь процесс закаливания японского меча. После него лезвия всё равно получались намного твёрже, чем у мечей на Западе. После ковки меч отправляется на полировку. Полируют и точат эти мечи вручную с помощью точильных камней. Зернистости на обработку всего одного меча может уйти целый месяц. Мне кажется, очень интересно: тут и стол под наклоном, и весь пол тоже под наклоном — это чтобы, когда наливают воду, всё лишнее утекало вниз вместе с водой. Поэтому тут всё под наклоном.
Иногда мечи украшают интересными узорами, хотя делают это довольно редко. После всех этих этапов клинок наконец готов. Как обращаться с катаной, Петру показывал мастер по имени Такаба Таканаси. Он принадлежит к десятому поколению учеников легендарного самурая Мията Мусаси. Когда ему было 13, он впервые победил в поединке насмерть, умиста на двух катанах. Мусаси больше 6 раз участвовал в дуэлях насмерть и одержал победу. Даже в последний раз рассказывают историю о дуэли посреди снежной бури. Мусаси стоял перед противником, выставив меч вперёд.
Он был так спокоен и неподвижен, что тонкий клинок покрылся слоем снега. [музыка] Во время занятия мне дадут помахать катаной, а вместо этого мы всё время учились доставать её из ножен и убирать обратно. Когда у меня наконец появилась возможность что-нибудь ей разрубить, я был к этому совсем не [аплодисменты] готов. Кажется, теперь твоя очередь! Как страшно-то!
Что ж, день был отличный, мы посмотрели на красивые катаны, а теперь эти замечательные люди разрешили мне подержать один из их потрясающих шедевров и что-нибудь им [аплодисменты] разрубить. Это лучший день в моей жизни! [музыка] В японских мечах действительно есть нечто замечательное. Невероятно, сколько заботы, внимания и знаний вкладывается в каждый шаг: в сборы, очистку, железного песка, плавление, ковку, затачивание.
Сколько времени и какое мастерство для этого нужно! Сложно представить, что каждую деталь выясняли методом проб и ошибок, а в итоге получились искусные шедевры, которые вызывают восхищение спустя много столетий. До работы над этим роликом я и не подозревал, что мечи могут быть произведением искусства. Мне кажется, это напоминает нам о том, что за любое дело надо браться с любовью, заботой и вниманием к деталям. С таким отношением есть шанс создать что-то прекрасное.
Переведено и озвучено студией Верт Дайдер.