你好，这是本兔的第
64
篇推送。
人类使用火已经有50多万年的历史了，有可能100万年甚至更久。
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中华文明都五千年了，周口店你还有什么理由不努力！
*/
在整个用火的历史中，火的最主要的功能大概就是烹饪食物、照明、取暖，以及防御野兽。
大约只有1万5千至1万8千年前，火才被首次用于制作合成材料：黎凡特地区的石灰面，
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*/
以及中国和日本的陶器。
/*玉蟾岩！
*/
人类有意使用火的行为在本书中被称作高温工业pyrotechnology。这种行为是我们这个物种
/*属？包括但不限于
Homo sapiens
*/
的独有属性。因此高温工业实践也是重建古人类行为的一个重要方面。
高温工业基于这样一个事实：
加热会导致原子高度有序的自然材料丧失其有序度，改变其形态，冷却时会引入其他原子排列方式，使得新的材料有不同的性质。
烹饪大概是高温技术最广泛、最原始的形式。在石灰面、陶瓷、金属、玻璃等情形中，新生成的材料可以有意地塑形。这种可塑性，以及其他有利的材料性质，是生产传统合成材料的主要功能和/或审美诉求。
重建高温工业过程包括了发掘火塘、炉子、作坊、窑址、窑炉等等，并通过这些来推演产品是如何被生产的。（操作链，
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*/
）
保存下来的建筑设施和火塘，对于复原古代高温工业无疑是非常重要的，但是在实际的考古发掘中，它们很少保存下来，即使有发现，它们也很难提供关于过去用途的明确的信息。关于高温工业的大量文献侧重的都是产品本身以及生产它们的设备，而废弃的副产物很少受到关注。
大多数高温工业的主要副产物是灰烬和木炭。它们可能被散播出来，覆盖远大于实际生产区域的面积。因此鉴定一个遗址的灰烬密度可能是定位生产设施位置的可行的方法。更进一步说，灰烬本身的特征，比如使用燃料的种类，以及重金属、碎陶片等共存物，都能够提供关于其中涉及的高温工业（包括常见家庭用火等）的间接信息。
关于一场火能够产生灰烬的量，我们的理解仍不甚清楚。基于一些测量和计算，一场大火燃烧10年，能产生1立方米的灰烬。
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*/
因此，即使是一小组狩猎-采集者，或者一个小村庄的居民，也能够在短时间内产生大量的灰烬。一个小的工业设施也能产生大量的灰烬。灰烬通常能在沉积物中留下一个显著的信号，即使它已经受到成岩作用的影响。关于过去人们对灰烬的二次利用我们知之甚少，只有玻璃的生产。
/*老专家想必没有研究过瓷器*/
如果有大量其他用途，将极大地改变遗址中灰烬的分布模式。
所有在高温下产生的材料，都多多少少地相对无序，因此在常温环境中不稳定。这种无序不稳定的材料随着时间的增长更容易发生成岩作用的变化。因此本章的一个核心主题是对于高温产物的表征，尤其是在原子级别，以及评估它们的保存状况。有了这些信息，再结合遗址及其周边分布副产物也能提供某些信息，我们就有希望从微观角度提取更多信息。
当一个固体材料被加热，它会融化成液体，如果液体被加热，会汽化形成气体。总体来讲，
固体中的原子比液体中的更为有序，而气体中是完全无序的
。因此加热固体会导致无序，缓慢降温时会发生相反的过程，产生有序度。如果降温不足够慢，那么有些无序度就会“冻结”在固体相中。
加入的热量使原子振动更加剧烈。尽管被加热的固体没有发生显著可观测的变化，原子振动更加剧烈，材料就更加无序。在某一个临界点上，这种振动足够剧烈使得原子之间的相互作用被破坏，固体就开始融化。这一破坏过程本身需要能量，因此在这一阶段，尽管有更多的热量加入，固/液相的温度并不会升高。液体转化为气体的过程类似。
/*这里的固体特指晶体，非晶体怎么能叫固体呢*/
冷却过程通常相反，随着液体转化为固体，原子之间的吸引作用成为主导。但是，通常冷却过程要更加复杂一些。当固体开始形成时，原子需要形成一个团簇
/*凝结核*/
。这通常不会直接形成，如果没有形成固体，温度会继续下降。这种液体通常被称作“
过冷液体
”。如果冷却速率很快，则这种过冷的状态甚至能够在常温下稳定。当这一现象发生时，我们称生成的固体产物为“
玻璃
”。玻璃相中的原子有序度与液体更加相似，而区别于固体中的晶体有序度。因此玻璃态的物体相对于晶体就有一些特别的性质，材料也较为不稳定。
随着时间推移，玻璃态中的原子会有结晶的趋势。如果恰好形成了一个吸引力很强的原子团簇，这种结晶现象就有可能发生。因为较为稳定的凝结核可以轻易地吸引其他原子，结晶相就会长大。结果就是玻璃体会发生结晶，即使是在常温下。事实上，相同的过程在晶体中也会发生，如果它们的原子在起初不是最稳定的状态。
如果冷却速率很慢，那么无序状态会转向有序。无序相很难完全转化为有序，残留的缺陷会反映出无序最初是如何导致的。这一现象在重建古代高温工业中有非常有趣的应用。更多关于加热和冷却效应的信息，请参考基础的物理化学课本。
/*物理化学，雾里花雪
*/
无序这个概念本身就意味着这不是一种状态，而是许多不同的状态。当讨论涉及原子的无序时，有一些原子会对其他原子形成非常强的吸引力，以至于加热成液态这些原子团也不会解离。对于考古学比较重要的例子是Si、P和C。
Si
和
P
都可以结合四个O原子形成四面体结构的原子团（
硅酸盐
和
磷酸盐
矿物的基本结构单元），
C
与三个O原子形成平面结构，构成碳酸根原子团（所有
碳酸盐
矿物的基本结构单元）。硅氧四面体甚至在玻璃态中都有存在。这意味着硅原子周围局部有序，但是硅氧四面体在远程仍然是无序的。因此对于原子无序度的描述就不可避免地牵涉到有序/无序存在的尺度。常用的包括：近程秩序（几个纳米）和远程秩序（10纳米及以上）以及居中的中程秩序等术语。
红外光谱能够很好地检测近程秩序和中程秩序，X射线主要检测远程秩序。许多其他的检测手段可以用于描述材料有序的程度。总体来讲，对于固体有序/无序的好的理解需要使用多于一种分析技术。
高温工业的产品在常温常压下，某种程度上是无序的。因此随着时间演化，无序的状态会缓慢再组织成为更稳定、有序的状态，这是高温工业产品的成岩变化的驱动力。我们就可以利用无序的程度来鉴别高温工业产品，并了解这种材料形成的机制，从而了解材料在埋藏过程中经历成岩作用变化的程度。显然，在考古学中，相比较于成岩作用信号，我们最为关心的还是最初的无序度信号，但是如果这两者无法区分，那我们感兴趣的考古学信号可能就会误读。在本章中，我们将在这些有序/无序的概念框架下讨论高温工业的常见产品。
本章的焦点在于常见的高温工业产品的性质，它们的不稳定性，以及这些材料中蕴藏的与考古学有关的信息。本章讨论灰烬、木炭、石灰面/灰浆，以及陶瓷，这些都是考古以及常见的高温工业产品。金属和玻璃较不常见但是对于考古学也非常重要。由于笔者知之甚少，因此并没有纳入本章讨论。关于诸多人造材料（包括金属、玻璃等），以及它们的生产模式，变化范围，分布，历史及更多方面的综述，参见：
/*
*/
曾经
这本有趣的书摆在我面前
我决定把它译成中文
/*绿色双斜线内为译者注
*/
想要英文pdf请留邮箱，欢迎探讨
"""如果生物学术语跟你老师讲的不一样
以你老师为准！"""
