欲了解日本這個民族，必須先從武士刀的制作工藝過程著眼。
在西元一八七六年明治天皇頒布[廢刀令]以前，武士刀除了被用做護身的武器外，同時還被日本人視為象徵民族傳統精神的一項靈器。現在，雖然它已不再具備實用的價值，但不可否認，它在日本民族美的意識演變過程中，仍居有相當重要的地位。
觀察日本武士刀不難窺出它在歷史發展的經緯裡，充分地展現出日本人在克服自然環境方面所下的苦心。由日本的文獻考證，可發現武士刀最早出現於古墳時代（註：由西元二00年至七七一年）中期。當時的原料以煉鐵為主，形狀則仿造我國的劍而呈直形，到了平安時代（註：西元七九四年至一一九二年），原料改為略經粗煉過的銑鐵，外觀則依舊保持棒形，及至室町時代（註：西元一三三八年至一五七八年）以後，由於武士階級在政治社會中扮演的角色加重，武士刀也隨之有了革命性的轉變，不但原料由出羽（即島根縣）產生的水鋼和千草（即兵庫縣）產生的火鋼取代了原有的銑鐵，形狀也從直形變成微向後傾。此外，階級的制度化與戰爭形態的改變，亦直接促成了短刀與中刀（註：即武士所佩雙刀中較短的刀）的誕生。
眾所周知，日本是資源貧乏的島國，除去少量鐵砂之外，當時根本採掘不到易生高溫的燃料礦源，自然環境的惡劣，使早期煉鋼枝得使用一種叫做[松炭]的燃料（註：即是把紫薪燃燒至半途予以熄火後所制成的木炭）。松炭燃燒時的最高溫度雖可達攝氏一千二百度（註：鐵的完全熔解溫度為攝氏一千八百度以上），但卻含有燃燒時間不長的缺點，故中期以後的煉鋼改採[佐倉炭]，遺憾的是仍非理想。一直到距今約三百餘年前的江戶時代初期，一位住在現在和歌山縣田邊市，名叫備中屋長右衛門的人，發明出一種能長時間保持攝氏八百度左右低溫燃燒的[備長炭]後，這項難題方告解決。
備長炭繫以槲木為原料所制成，能在長時間內維持均等低溫燃燒的優點，不僅為當時的煉鋼術帶來了一線曙光。在始終無法獲得高溫燃料的環境下，日本人乃絞盡腦汁地開發出[半熔解]與[淬火冶煉]的特殊技法，經過千年左右的考驗後，這項技法逐漸去無存菁，正式成為冶煉打造武士刀的唯一秘方。
經由各項資料顯示 ，日本武士刀的冶煉打造固然頗費周章，但大致上可分成下列五個階段：
（一）、在鐵砂中摻入適量的石英粉和木炭粉，並以腳踏式風箱（註：後改為手拉式）將其送進熔爐燃燒。經過三晝夜的持續燃燒後，鐵砂即變成半熔解的粘稠狀，這時再除掉浮於表面的一層雜質，並使之冷卻凝固成板條狀的生鐵。
（二）、先以鐵錘將第一階段的成品（即板條狀生鐵）打碎，重新摻入石英粉與木炭粉後，加熱冶煉，經過此一階段所冶煉出來的，乃是含有大量碳成份的[玉鋼]。
（三）、玉鋼質地雖硬但有易脆的缺憾，為彌補其缺失，逐以[淬火冶煉]（註：即先把玉鋼燒至適當的溫度再用水漬法增加其彈性）的方法，先以炭火將玉鋼燒成紅軟的狀態，再取出敲打，此時玉鋼中，所含的大量碳，即會隨著敲擊而與火花一並溢出，俟敲打至稍具刀型時，再採瞬間淬火的手法使其冷卻。如此經過反覆的[淬火冶煉]，玉鋼即會慢慢變成純度和彈性俱佳的[軟鋼]，這就是武士刀原始的刀蕊部份。為何刀蕊部份就得歷經三個階段來打造冶煉呢？其目的乃在：（1）除去玉鋼中所含的雜質以減輕重量，（2）使玉鋼裡含有的碳保持均一，（3）增加玉鋼的韌性以防折斷，（4）可強化日後刀面所呈現的素質美。
（四）、經由第三階段所冶煉出來的刀蕊，雖擁有適切的彈性，但卻大大降低了原有的硬度，因此第四階段時，就先在刀蕊兩側包上了一層硬度較高的玉鋼（稱做皮鐵），再在刀背部份覆上碳含量較多的玉鋼（稍做棟鐵），然後反覆進行[淬火冶煉]，以完成武士刀的初步雛型。
（五）、當刀身成型後，即開始進行[黏土冶煉]，以使刀鋒部份達到堅硬銳利的境界，由於此時尚需在刀身上雕制出具有深度及美感的刀紋，故所下的功夫要比前四個階段複雜。首先，在刀身全體塗上一層含有砥石粉與碳粉的黏土，同時刀鋒部份要較其他部份為薄，然後再施[淬火冶煉]。俟塗上黏土的刀身燒成紅軟後，其刀鋒部位因附著的黏土較薄故頗易敲打，而且淬火時的收縮作用也較其他部位為快。此時敲打的力量若能維持均勻，則刀鋒很快地就會變得即薄且硬。相反地，黏土附著較厚的刀身兩側與刀背部份，因淬火時的收縮作用較慢，故仍能保持住其原有的彈性。
經過上例五階段的冶煉打造，武士刀尚需通過研磨、雕飾、裝置套柄等細部作業，方算大功告成，由此可知一把武士刀的完成，實是包含了刀匠的無數心血經驗智慧聚成奧秘。
武士刀制造過程中，淬火時使用的水溫繫直接決定其良窳的最大因素，因此自古以來[水溫]就被刀匠視為秘方而不輕易傳授。
從外型上來看，武士刀雖可分為太刀、劍、打刀、短刀與脅差五種，但以數量而言，仍推打刀為最。此乃因在物理學上，刀身微向後傾要較直立式更能發揮出[圓弧連動]的原理；換句話說，太刀能在各種不同的角度下，隨心所欲地展現出最大的切砍範圍，而極適於騎馬者使用。此外，在長度與重量方面，太刀亦冠於其他四類，故持刀者只要使勁愈大、就愈能把它[柔而不折、鋒利無倫]的特性，淋漓盡致地表現出來。
在日本武士刀千餘年的歷程裡，最受日本人重視的代表作，應推鐮倉時代（註：西元一一九二 年至一三三三年）初期的名匠正宗的作品。正宗本住京都，在鐮倉幕府初創不久，即遷至鐮倉定居。由於地理的限制，當時他就以鐮倉（註：即現在神奈川縣的鐮倉市）附近錢洗川所產的鐵砂，做為制刀的原料。
因為錢洗川的鐵砂含有天然水鉛的成份，使他冶煉出來的鋼不僅硬度高同時彈性也佳，這份意外，加上他在火候、黏土成份與水溫方面具有獨到的見地，使他打造的武士刀，達到了[銳利易切，剛柔並濟、完美無瑕]的最高境界。
十九世紀末期，正宗所制造的名刀經由貿易船而流入歐洲，德國的科學家們在驚嘆之餘乃興起了研究分析的念頭，並進而發現到它含有天然水鉛的奧秘。
經此啟示，科學家們乃在煉鋼時嘗試地以人工方式加入水鉛，結果不但成功地發明了聞名全球的安全剃刀，同時也制造出大批一流兵器，諸如德軍在第一次世界大戰時使用的大炮、第二次世界大戰時令盟軍頭疼不已的虎型坦克等，可以說均是直接拜受武士刀奧秘之賜。
在自然環境相當苛刻的條件下，日本人仍能秉持著豐富的創意、精細的技法與特有的美學原點，研制出世界上最鋒利的冷艷刃物，不禁令我們對[日本過去沒有科學基礎]這句話，產生了無限的懷疑。日本刀除了具備精湛的工藝之外，從中也可品味到我中華民族冶煉技術遺風，日本刀制作技術完全仿自我國漢唐，我國古兵器冶煉技術至今雖保留不多，但可從武士刀裡看到中華文化博大精深的影子。
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