Сергей Валянский - Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона
А когда научились строить подходящие печи, стали получать металл в виде мельчайших затвердевших комочков (крицы), затерянных в массе шлака. Эту смесь приходилось повторно нагревать и многократно проковывать, чтобы удалить шлак и получить из разрозненных капелек сплошной кусок железа. И для того времени это была сложная технология. Овладев ею, человек получил большую выгоду. Более высокая прочность железа по сравнению с бронзой, общедоступность железных руд и, наконец, более дешёвый процесс производства окончательно вытеснили бронзу. Повсеместная распространённость железа в природе позволила выплавлять и использовать его на месте, без дальних перевозок и торгового обмена.
Дешёвое железо в корне изменило образ жизни. Земледелец получил, наконец, металлические орудия, повысившие производительность труда при обработке земли. С железным топором оказалась возможной расчистка под посевы больших лесных массивов. Ведь чтобы срубить дерево каменным топором, требовался не один день работы, а теперь речь шла о часах, а иногда и о минутах!
Очень быстро появился самый разнообразный железный инвентарь для сельского работника, в том числе лопаты, заступы, вилы, кирки, мотыги, косы и секачи, ножницы для стрижки овец (до этого шерсть просто выщипывали). Ими стали пользоваться также для стрижки волос и разрезания тканей. Значительный рост производительных сил в земледелии приумножил прибавочный продукт, что позволило увеличить прослойку специалистов-ремесленников. Продукция, производимая ремесленником, стала достоянием широких слоёв общества, а не только избранной кучки знати. И кстати, начался количественный рост знати.
Появились машины для производства муки, оливкового масла, вина. До этого вино давили только для домашнего потребления, и сок из винограда выжимали в мешках, скручивавшихся с концов, теперь же изобрели специальные прессы. Первым был так называемый балочный пресс.
А вот более сложный винтовой пресс появился гораздо позже, хотя официальная история и относит его ко второму или первому столетию до нашей эры. Вообще изобретение винта приписывают Архитасу из Таранто (примерно 400 год до н. э.), но проблема в том, что сама винтовая пара — очень сложное устройство. Если ход резьбы у винта не совпадает с ходом резьбы гайки, эта пара не будет работать. А как же в те времена можно было сделать их одинаковыми? Нужен был как минимум токарный станок.
С появлением железа и ремесленник получил более разнообразные орудия труда, и притом орудия лучшего качества. Плотники стали пользоваться лесопильной рамой, лучковой и двуручной пилой. Более того, различных инструментов из железа стало много больше, чем прежде из бронзы и камня. Появились бурав и рубанок. Употреблялись ручные свёрла и дрели, которые приводили в движение скрученной тетивой лука. Кузнецы работали с клещами, тисками, зубилом, свёрлами и более совершенными кузнечными мехами. Теперь у них имелись специальные молоты нескольких видов, чего не было у их предшественников.
Блок был изобретён, по-видимому, в начальный период железного века. Это очень нужное приспособление, казалось бы, легко могли изобрести много раньше люди, знакомые с колесом. Однако, по имеющимся довольно достоверным данным, египтяне бронзового века не поднимали паруса с помощью блока и определённо не пользовались им на крупных строительных работах. Первое, как полагают, изображение блока имеется на барельефе в Ассирии, который датируют VIII веком до н. э., но сама хронология Ассирии вызывает много вопросов, так что мы пока не будем спешить с расстановкой дат. Возможно, блок, хоть он и простейший из механизмов, и не мог быть изготовлен рано и достаточно дешёвым способом, пока не появилось железо.
Появление блока вызвало коренной переворот в строительстве. Он позволил поднимать и укладывать на место камни гораздо производительнее, чем в бронзовом веке, когда их поднимали по земляной наклонной плоскости с последующим сбрасыванием на нужное место. Блок быстро превратился в элементарный подъёмник; также вошли в обиход двуноги с талями.
Считается, что на Апеннинском полуострове было сделано очень важное открытие: пуццолановый («путеоланский») раствор, изготовлявшийся из измельчённой породы вулканического происхождения. Вскоре на этом растворе стал изготовлять римский бетон. Мелкий каменный щебень, битый кирпич чередовался ровными слоями с цементным раствором, образуя несокрушимую бетонную кладку, не уступавшую по прочности каменным блокам. Здесь нужно отметить, что применение вулканических пород позволило итальянцам обойтись без прокаливания сырья, поскольку в то время не было возможности достигать необходимых температур. Без вулкана никакого цемента они бы не изобрели.
При строительстве пользовались в основном ручными орудиями: коленчатыми и простыми рычагами для установки каменных плит, молотками для забивки скоб, лопатками для нанесения раствора и дощечками с рукояткой для его выравнивания. Проверочный инструмент состоял из циркуля, отвеса, наугольника, рейки и шнура. Был также известен уровень в виде открытого желобка, наполненного доверху водой.
Развитие производства стимулировало торговлю, а эта последняя в свою очередь требовала изменить характер производства. На первых порах товары даже на внешний рынок производила горстка самостоятельных ремесленников. Потом стало ясным, что производство товаров на рынок эффективно при концентрации производительных сил в крупных мастерских, где каждый работник специализируется на одной операции, а все вместе заняты массовым производством товаров. Наконец, всем стала ясна полезность механизмов.
Писчие материалы и инструменты для письма
Важнейшим фактором подъёма культуры и начала истории, — то есть такого прошлого, о котором можно судить на основе документов, — стало появление и развитие письменности. Её начало тоже в Египте, где появились первые иероглифические (рисунчатые) значки, изображавшие целое слово или фразу.
Первыми средствами для изображения символов были рука, палка и камень. Рукой и палкой можно было рисовать на песке, а камнем — на скале. Затем человек начал использовать смоченные глиняные дощечки, при этом ручкой служила деревянная или бронзовая палочка, либо кость.
Несколько слов о писчем материале — папирусе. Его изготавливали из стеблей нильской лилии. Стебли разрезали на узкие полоски, которые складывали друг около друга в два слоя крест-накрест на плоской каменной плите, затем покрывали куском ткани и выколачивали плоским камнем, без применения клея. Получалась цельная плёнка, которую сушили, разглаживали и, наконец, лощили. С помощью такой простой техники изготавливали полосы папируса шириной 30–40 сантиметров и длиной иногда до 40 метров. На папирусе писали тушью с помощью заострённой палочки.
Появление папируса было очень важным событием, так как был получен вполне доступный материал для письма. И хотя бы ясно, ГДЕ был изобретен папирус: в Египте.
Появление скорописи способствовало изобретению предшественника современной авторучки. Среди сокровищ гробницы Тутанхамона была обнаружена медная ручка со вставленной в неё свинцовой трубочкой. Внутри трубочки помещалась тростинка, её заполняли чернилами, которые передвигались по волокнам стебля к заострённому концу. Также для письма на папирусе использовали тонкие кисти из тростника. Росписи на гробницах донесли до нас изображения этих инструментов.[10] Позже стали писать по воску. Он заливался в деревянные таблетты, причём тут же появилось и название пишущего инструмента: стилус, который делали из металла. Когда запись становилась не нужна, её стирали с помощью плоского обратного конца стилуса.
Письмо по воску практически без изменений просуществовало до тех пор, пока не был изобретён пергамент. С появлением пергамента, используемого для изготовления рукописных книг, люди продолжали употреблять восковые дощечки для каждодневных записей и макетирования книг. Для этих целей использовался всё тот же металлический или костяной стилус с расплющенным концом.
В течение 600–1800 годов нашей эры происходило постепенное удешевление пергамента и его распространение, и потребовался новый общедоступный пишущий инструмент. Европейцы (впервые в Испании, то есть это могли быть и арабы) обнаружили, что при использовании определённым образом заточенного гусиного пера для письма по пергаменту можно изменить и стиль письма, сделав его прописным и наклонным. Так четырнадцать веков тому были придуманы прописные буквы; до этого при письме использовали только заглавные буквы.
Гусиные перья просуществовали рекордно длительное время, до конца XVIII века. Они же дали название складному ножу, которым поправляли перья; на Руси его назвали перочинным.
