波斯和阿富汗人们开始从矿石中提炼金属。那时，人们煞有介事地把孔雀石放进火里，于是从火中流出了金属的红色液体，这就是铜——令人高兴的是，铜在不太高的温度下就熔化了。人们认出这是铜，因为他们有时候在天然结块的表面看到过这种东西，而且，铜以天然状态被人们敲打后制成用具已有2000年之久。

    到了公元之初，新大陆的居民也学会了使用和冶炼铜，但仅止于此。只有旧大陆的人们才继续使金属逐步成为文明生活的支柱。在自然界中，人类得以控制的范围突然间极大地扩展了。人类掌握了这样一种金属。它可以拉长，可以浇铸，可以锤锻，可以铸造；这种金属可以做成一件工具，一件装饰品，一件器皿；这种金属还可以扔进火里，重新加以铸造。它只有一个缺点：柔软。只要被拉紧，就像在拉一条绳索一样，它就会立刻变形。这是因为，如同每一种金属一样，纯铜是由一层层的晶体构成的。在如同薄饼一样的各个层次上，这一金属的原子分布在固定有序的晶格之中，每个晶格在另一晶格上滑动，直至最终被分开。当被拉紧的粗铜丝出现变细的地方（即当其弱点扩大了的时候），与其说它是由于耐不住拉力而断裂，倒不如说是由于内部晶格的滑动而导致断裂。

    当然，6000多年前的铜匠并不这么看。他面临一个巨大的难题，就是这种铜不能制作兵刃。于是，人类上升的进程一度踌躇不前：下一步是制造坚硬而带有锋利刃口的金属制品。这似乎是一种对技术进步的强烈要求，因为，作为一种发现，下一步是那样的有悖常理而又美妙动人。

    如果我们仅仅在近代意义上描绘人类上升历程的下一，事情就简单多了。我们已经知道，作为一种纯粹的金属，铜是柔软的，因为它内部的各层晶格的平面相互紧贴在一起，容易因滑动而相互分离。（通过锻造，也可以便它变得多少坚硬一些，因为在锻造时，大的晶格被打破，使它们变得参差不齐了。）可以断定，假如我们在晶体中加入某种坚韧的东西，就可以防止晶格的滑动，从而使这种金属变得坚硬起来。当然，就我在这里所描绘的细微结构而言，取代一些晶体状铜原子的柔韧的东西，必须是不同种类的原子。于是，人们不得不制造一种合金，由于这种合金中的原子不是同一种类，其晶体就更加坚硬。

    这是近代的情况；只是在最近50年内，人们才开始懂得合金的特殊性能来源于它们的原子结构。然而，由于一时的幸运，也由于实验的结果，古代的冶炼工匠也发现了这个答案：这就是，当人们在铜中加入某种甚至更为柔软的金属（例如锡）时，他们就制成了一种比这两种金属都更坚硬、更耐用的合金一一青铜。很可能，这种幸运是由于在旧大陆，锡矿往往是伴随着铜矿而被人们发现的。事实上，几乎每一种纯粹的金属都是脆弱的，而许多杂质却足以使其变得更加坚硬。锡并不是唯一能够起这种作用的金属，它所起到的只是某种一般性的作用：给铜这种纯粹的材料增添了另一种原子的金属屑——不同粗度的粒子在晶格中粘连属”。后来，铁矿右经过提炼，铁这种金属立刻就被人们辨认出来，因为它早已为人们所利用。北美印第安人使用陨铁，却始终未能从矿石中提炼出铁来。

    由于提炼铁要比提炼铜困难得多，铸铁自然只能是一个晚近得多的发现。人类实际应用铁的最初证据，大概要算嵌在一座金字塔上的工具残片；其年代被确定为公元前2500年以前。但铁的广泛应用是大约公元前1500年时从靠近黑海的赫梯人（tites）开始的——与中国精美绝伦的青铜器以及欧洲的巨石阵同时。

    当黄铜发展成为它的合金——青铜的时候，生铁也发展成为它的合金——钢。在500年内，即到公元前1000年时，钢在古代印度制作出来，性能优异的不同钢种的制作方法也开始为人所