Theo mô hình được nhiều nhà nghiên cứu chấp nhận, trống đồng Đông Sơn được đúc trong khuôn nhiều mang: một khuôn mặt trống, hai khuôn thân ghép lại, và một khuôn lõi (thao) bên trong, kim loại nóng chảy được rót vào khoảng trống giữa khuôn ngoài và lõi. Hoa văn được tạo trên khuôn trước khi đúc. Việc có dùng vật mẫu bằng sáp, theo kỹ thuật sáp chảy, ở công đoạn nào hay không vẫn là câu hỏi đang được nghiên cứu.
Bằng chứng trực tiếp quan trọng nhất đến từ thành cổ Luy Lâu ở Thuận Thành, Bắc Ninh: các đợt khai quật năm 2014–2015 của Bảo tàng Lịch sử Quốc gia phối hợp với Đại học Đông Á (Nhật Bản) thu được gần 1.000 mảnh khuôn đúc trống cùng nồi rót đồng và xỉ lò, có niên đại khoảng thế kỷ 3 đến 6. Trước đó, kỹ thuật đúc trống chủ yếu được suy luận từ dấu vết trên chính những chiếc trống.
Bài này giải thích những gì đã biết chắc, những gì còn tranh luận, và vì sao đúc một chiếc trống thành mỏng, hoa văn tinh xảo là bài toán luyện kim khó ngay cả với xưởng đúc hiện đại.
Trống Đông Sơn là gì trong bản đồ khảo cổ
Văn hoá Đông Sơn được đặt tên theo làng Đông Sơn bên bờ sông Mã, Thanh Hoá, nơi các cuộc khai quật bắt đầu từ năm 1924 phát hiện nhiều hiện vật đồng. Đây là văn hoá thời đại kim khí phát triển rực rỡ ở lưu vực sông Hồng, sông Mã, sông Cả trong khoảng nửa sau thiên niên kỷ thứ nhất trước Công nguyên đến những thế kỷ đầu Công nguyên.
Năm 1902, nhà nghiên cứu người Áo Franz Heger phân loại trống đồng Đông Nam Á thành bốn loại; trống Đông Sơn thuộc loại Heger I, loại sớm nhất và tinh xảo nhất. Những chiếc tiêu biểu như trống Ngọc Lũ (phát hiện ở vùng đất nay thuộc tỉnh Ninh Bình) và trống Hoàng Hạ (nay thuộc Hà Nội) có mặt trống trang trí ngôi sao ở tâm, các vành hoa văn hình học, chim bay, người hoá trang, nhà sàn, thuyền.
Trống loại Heger I được tìm thấy ở nhiều nơi trong khu vực, từ miền nam Trung Quốc đến Indonesia. Câu hỏi trống được đúc ở đâu, lan truyền bằng trao đổi hay được đúc tại chỗ, gắn chặt với câu hỏi kỹ thuật đúc. Vì vậy việc tìm thấy khuôn đúc, bằng chứng của xưởng đúc tại chỗ, có ý nghĩa vượt ra ngoài phạm vi kỹ thuật.
Hợp kim: vì sao đồng, thiếc và chì
Phân tích thành phần nhiều trống Đông Sơn cho thấy đây là hợp kim ba thành phần chính: đồng, thiếc và chì, với tỷ lệ thay đổi giữa các trống. Mỗi thành phần đóng một vai trò luyện kim rõ ràng. Thiếc pha vào đồng tạo thành đồng thau thiếc (bronze), cứng hơn đồng nguyên chất, hạ nhiệt độ nóng chảy và ảnh hưởng đến âm sắc khi gõ.
Chì không hoà tan vào đồng ở trạng thái rắn mà phân tán thành các hạt nhỏ. Vai trò quan trọng nhất của nó là tăng độ chảy loãng của kim loại lỏng, giúp kim loại điền đầy những khe hẹp của khuôn và in rõ hoa văn mảnh. Với một vật đúc có thành mỏng chỉ vài milimét trên diện tích lớn như trống, độ chảy loãng là yếu tố sống còn: kim loại nguội và đông đặc trước khi chảy tới hết khuôn sẽ gây khuyết tật.
Đánh đổi là hàm lượng chì cao làm hợp kim giòn hơn và có thể ảnh hưởng đến độ vang. Việc người thợ cổ điều chỉnh tỷ lệ cho phù hợp với từng loại sản phẩm là giả thuyết hợp lý, nhưng cần nhiều dữ liệu phân tích có hệ thống hơn để khẳng định họ làm điều đó có chủ đích hay do nguồn nguyên liệu khác nhau.
Quy trình đúc theo mô hình khuôn nhiều mang
Tổng hợp từ nghiên cứu khảo cổ và các thử nghiệm đúc lại, quy trình có thể được hình dung theo các bước chính dưới đây. Đây là mô hình tái dựng, mỗi bước có mức bằng chứng khác nhau:
- Làm vật mẫu có hình dáng chiếc trống, bằng đất hoặc có thể có phần bằng sáp, làm cơ sở tạo khuôn.
- Tạo khuôn ngoài bằng đất sét trộn vật liệu chịu nhiệt: một khuôn cho mặt trống và hai nửa khuôn cho thân, ghép theo trục dọc. Hoa văn được tạo trên mặt trong khuôn bằng cách in, khắc hoặc in từ con dấu hoa văn.
- Làm khuôn lõi (thao) chiếm phần rỗng bên trong trống; khoảng cách giữa lõi và khuôn ngoài chính là độ dày thành trống.
- Giữ lõi đúng vị trí bằng các miếng kê kim loại nhỏ đặt giữa lõi và khuôn ngoài, để thành trống không bị lệch dày mỏng.
- Nung khô khuôn, ghép chặt, chôn hoặc chèn chắc để chịu áp lực kim loại lỏng.
- Nấu chảy hợp kim trong nồi rót và rót liên tục qua cửa rót cho tới khi đầy khuôn.
- Để nguội, phá khuôn, làm sạch, gắn hoặc hoàn thiện các chi tiết như quai trống, tượng cóc trên mặt trống (có thể đúc liền hoặc đúc riêng).
Dấu vết đường ráp khuôn chạy dọc thân, những miếng vá nhỏ hình vuông hay chữ nhật trên thành một số trống được nhiều nhà nghiên cứu giải thích là dấu của khuôn hai mang thân và của miếng kê giữ lõi. Đây là loại bằng chứng gián tiếp, đọc từ vật đúc.
Phát hiện ở Luy Lâu thay đổi gì
Hai mảnh khuôn đúc trống đầu tiên ở Luy Lâu được nhà khảo cổ Nhật Bản Nishimura Masanari ghi nhận vào năm 1998 và 2001. Các đợt khai quật năm 2014–2015 sau đó thu được số lượng lớn mảnh khuôn, cùng nồi rót và xỉ lò, tức đủ các thành phần của một xưởng đúc. Lần đầu tiên, giới nghiên cứu có trong tay vật liệu khuôn thật để phân tích thành phần đất, cách tạo hoa văn và cấu tạo các mang khuôn.
Cần lưu ý niên đại: khuôn Luy Lâu thuộc khoảng thế kỷ 3 đến 6, muộn hơn giai đoạn phát triển rực rỡ nhất của văn hoá Đông Sơn. Chúng cho biết kỹ thuật đúc trống loại Heger I vẫn được duy trì ở châu thổ sông Hồng trong những thế kỷ sau Công nguyên, nhưng không tự động chứng minh rằng những chiếc trống sớm hơn như Ngọc Lũ được đúc theo đúng cách đó. Suy ngược từ khuôn muộn sang trống sớm là một bước suy luận cần thận trọng.
Dựa trên mảnh khuôn Luy Lâu, các nhà nghiên cứu đã thử đúc lại một chiếc trống. Sau hơn một tháng, chiếc trống thực nghiệm cơ bản đạt yêu cầu về độ dày, trọng lượng, hoa văn và độ vang, nhưng cũng bộc lộ những vấn đề chưa giải quyết trọn vẹn như hoa văn in khuôn, tượng cóc và quai trống. Khảo cổ học thực nghiệm kiểu này không chứng minh người xưa làm đúng như vậy, nhưng cho biết cách làm ấy khả thi và chỉ ra đâu là khâu khó.
Tranh luận: khuôn ghép hay sáp chảy?
Câu hỏi lớn nhất về kỹ thuật là vai trò của kỹ thuật sáp chảy (lost-wax), trong đó vật mẫu bằng sáp được bọc đất, nung cho sáp chảy ra, để lại khoang rỗng làm khuôn. Bảng dưới tóm tắt các lập luận chính.
| Vấn đề | Lập luận nghiêng về khuôn ghép nhiều mang | Lập luận cho sự hiện diện của sáp chảy |
|---|---|---|
| Dấu vết trên trống | Đường ráp khuôn dọc thân, dấu miếng kê lõi | Một số chi tiết nổi phức tạp khó tạo bằng khuôn ghép |
| Bằng chứng khuôn | Mảnh khuôn Luy Lâu có cấu tạo mang ghép | Đang được tìm dấu vết sử dụng sáp trong khuôn |
| Tượng cóc, quai trống | Có thể đúc riêng rồi gắn | Có thể tạo mẫu sáp gắn lên trước khi làm khuôn |
| Tái sử dụng khuôn | Khuôn mặt, thân có thể chế lại hoặc dùng mẫu chung | Khuôn sáp chảy chỉ dùng một lần |
Hiện trạng bằng chứng gợi ý một khả năng kết hợp: khuôn nhiều mang là cấu trúc chính, còn sáp có thể được dùng ở một số công đoạn, chẳng hạn tạo chi tiết trang trí nổi hay các bộ phận gắn thêm. Các nhóm nghiên cứu tại Bảo tàng Lịch sử Quốc gia đang tập trung tìm dấu vết sáp chảy trong quy trình, nên đây là câu hỏi mở chứ chưa có kết luận dứt khoát.
Những hiểu lầm hay gặp về trống đồng
Mọi trống đồng cổ ở Việt Nam đều là trống Đông Sơn. Phân loại Heger có bốn loại; ngoài loại I gắn với văn hoá Đông Sơn, các loại khác thuộc những thời kỳ và vùng văn hoá khác, có kiểu dáng, hoa văn và kỹ thuật riêng. Gọi chung mọi trống đồng là trống Đông Sơn làm mất các khác biệt quan trọng.
Trống được đúc liền một khối từ một khuôn duy nhất. Dấu vết đường ráp khuôn trên thân và bằng chứng khuôn Luy Lâu cho thấy cấu trúc khuôn gồm nhiều mang ghép lại. Một số bộ phận như quai, tượng cóc có thể được tạo riêng.
Trống càng to, càng nặng thì càng cổ. Kích thước không phải tiêu chí định niên đại. Niên đại được xác định qua bối cảnh khai quật, phong cách hoa văn và các phương pháp phân tích; nhiều trống muộn có kích thước lớn.
Đã có kết luận chắc chắn về kỹ thuật sáp chảy. Như phần trên đã trình bày, đây vẫn là vấn đề đang được nghiên cứu. Các khẳng định dứt khoát trên mạng, dù theo hướng nào, đều đi trước bằng chứng hiện có.
Vì sao đây vẫn là bài toán khó với thợ đúc hôm nay
Thợ đúc đồng ở các làng nghề hiện nay có thể làm trống đồng mô phỏng với hình dáng tương tự, nhưng đạt được độ mỏng, độ đều của thành và độ sắc nét của hoa văn như những chiếc trống Heger I đẹp nhất là việc khó. Những khó khăn chính đều thuộc về luyện kim và kỹ thuật khuôn: giữ lõi không lệch trên diện tích lớn, điền đầy kim loại vào thành mỏng trước khi đông đặc, tránh rỗ khí, và kiểm soát co ngót khi nguội để mặt trống không nứt.
Điều đó cho thấy người thợ Đông Sơn đã tích luỹ được một hệ tri thức thực nghiệm đáng kể về vật liệu khuôn, nhiệt độ nung, tỷ lệ hợp kim và trình tự rót, dù không có lý thuyết luyện kim theo nghĩa hiện đại. Đây là loại tri thức "biết cách làm" được truyền qua thực hành, giống như nhiều kỹ thuật truyền thống khác.
Với người nghiên cứu lịch sử công nghệ, bài học là phân biệt ba tầng khẳng định: điều đọc trực tiếp được từ hiện vật, điều suy luận từ thực nghiệm, và điều là giả thuyết. Nhiều bài phổ biến về trống đồng trộn ba tầng này thành một câu chuyện chắc chắn, trong khi giới chuyên môn vẫn đang tranh luận.
Câu hỏi thường gặp
Trống đồng Đông Sơn dùng để làm gì?
Các giả thuyết gồm nhạc cụ trong lễ hội, vật biểu trưng quyền lực của thủ lĩnh, đồ tuỳ táng và vật dùng trong nghi lễ cộng đồng. Hoa văn người hoá trang đánh trống, thuyền, nhà sàn trên chính mặt trống là nguồn tư liệu về đời sống thời đó. Chức năng có thể thay đổi theo thời kỳ và vùng.
Có thể xác định tuổi của một chiếc trống đồng bằng cách nào?
Kim loại không định tuổi trực tiếp bằng carbon phóng xạ được. Các nhà nghiên cứu dựa vào bối cảnh khai quật, vật hữu cơ đi kèm như than, gỗ, phong cách hoa văn so với trống đã biết niên đại, và đôi khi phân tích đồng vị chì để tìm nguồn quặng. Mỗi phương pháp có sai số và cần kết hợp.
Đồng vị chì giúp gì cho nghiên cứu trống đồng?
Tỷ lệ các đồng vị chì khác nhau theo mỏ quặng. So tỷ lệ trong trống với các mỏ đã biết có thể gợi ý nguồn nguyên liệu và quan hệ trao đổi giữa các vùng. Phương pháp này có giới hạn khi kim loại được tái chế hoặc pha trộn từ nhiều nguồn.
Trống đồng mua ở cửa hàng lưu niệm có làm theo kỹ thuật cổ không?
Phần lớn là sản phẩm mô phỏng, đúc bằng kỹ thuật hiện đại như khuôn cát hoặc khuôn ghép đơn giản, hợp kim khác, thành dày hơn để dễ đúc. Chúng có giá trị trang trí, không nên dùng làm căn cứ để hiểu kỹ thuật đúc thời Đông Sơn.
Vì sao trống đồng loại Heger I có mặt ở nhiều nước Đông Nam Á?
Các giải thích gồm trao đổi, quà tặng giữa các thủ lĩnh, di cư, và có thể cả việc đúc tại chỗ ở một số nơi. Bằng chứng xưởng đúc như khuôn Luy Lâu giúp xác định nơi sản xuất. Phân tích thành phần và đồng vị cũng góp phần truy nguồn từng chiếc trống.
Ai đang nghiên cứu sâu về kỹ thuật đúc trống đồng ở Việt Nam?
Bảo tàng Lịch sử Quốc gia, Viện Khảo cổ học và một số trường đại học có các nhóm nghiên cứu, thường hợp tác với nhà nghiên cứu Nhật Bản và các nước khác. Các thông báo khoa học hằng năm của ngành khảo cổ là nơi cập nhật kết quả mới nhất, tốt hơn các bài phổ biến trên mạng.