Книга: Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона



Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Дмитрий Калюжный, Сергей Валянский

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Купить книгу "Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона" Калюжный Дмитрий + Валянский Сергей

Мне кажется, что предки наши предполагали в механизме мира существование значительно большего числа небесных кругов, главным образом для того, чтобы правильно объяснить явления движения блуждающих звезд, ибо бессмысленным казалось предполагать, что совершенно круглая масса небес неравномерно двигалась в различные времена. […]

Заметив это, я стал часто задумываться над вопросами, нельзя ли обдумать более разумную систему кругов, с помощью которой всякую кажущуюся неправильность движения можно было бы объяснить, употребляя уже только одни равномерные движения вокруг их центров, чего требует главный принцип абсолютного [истинного] движения. Принявшись за это очень трудное и почти не поддающееся изучению дело, я убедился в конце концов, что эту задачу можно разрешить при помощи значительно меньшего и более соответствующего аппарата, чем тот, который был когда-то придуман с этой целью.

Николай Коперник (1473–1543)

Предисловие

История науки – это история процесса накопления знаний многими поколениями людей, их осмысления и оформления в теориях ученых-одиночек, их пересмотра и применения в практике. Она давно выстроена историками, отшлифована ими и растиражирована в тысячах книг. И вот мы стоим перед этой грандиозной монолитной постройкой, как некогда Николай Коперник перед хрустальным сводом Неба, и думаем: а действительно ли знание развивалось таким причудливым и сложным образом, нельзя ли представить процесс научного взросления человечества более живым, естественным и рациональным?…

Давайте попробуем, как бы грубыми мазками, описать то, что мы знаем. Но сначала определимся, что имеется в виду под словом «наука». Если наука – это деятельность людей по получению и первичной обработке знаний, то начало этого процесса лежит в доцивилизационном периоде, в каменном веке. Если науку воспринимать как форму общественного сознания, приведшего к появлению доказательного вида знания, то ее история начинается в Древней Греции с VI века до н. э. Наука как социальный институт– Новое время, XVI–XVII века, когда появились работы Иоганна Кеплера, Христиана Гюйгенса, Галилео Галилея, Исаака Ньютона, когда возникли научные общества.

Нас интересует тот период развития науки, который предшествовал Новому времени, когда знание возникало, исчезало и вновь возникало по мере своей востребованности. Давать какую-либо хронологию и имена первооткрывателей этого периода очень сложно. Да, наверное, и не надо: время деталей еще не пришло. В первую голову следует разобраться с общей схемой, а она довольно удивительна.

Итак, начало науки как доказательного знания относят к Греции. Каждому известно, что Греция – это прежде всего Балканы и острова Эгейского моря. Но вы будете удивлены: география возникновения и развития греческой науки – это Малая Азия, север Египта, Сицилия, юг Апеннинского полуострова. Общее у них – греческий язык, и не более того. Это первая странность.

Вторая заключается в том, что кроме древних греков никто ничего выдающегося для науки не сделал вплоть до начала Нового времени. Про римлян говорят, что они были прекрасные воины, но никчемные мыслители. Наследница Рима – Византия знаменита лишь тем, что в течение тысячелетия своего существования переписывала труды великих эллинов. Тысячу лет!

Арабы тоже умом не блистали. Максимум, на что их хватило, если верить историкам, так это на перевод великих греческих трудов на арабский язык.

Но вот Средневековье кончается, и Западная Европа, лишь только прочитав переводы хоть с греческого, хоть с арабского, сразу же сообразила, что к чему. Началось развитие науки в точности с того места, на котором остановились древние греки.

Остается непонятным, как же могло происходить это тысячелетнее переписывание, если сами переписчики не понимали, чего они переписывают? При этом возьмите в расчет, что не было еще книгопечатания, а значит, не существовало общих правил грамматики, синтаксиса, орфографии. А произнесение слов и их написание – это две большие разницы. Кроме того, каждая наука имеет свой язык: набор терминов, имеющих вполне конкретное значение, и для непосвященного их правильное переписывание практически невозможно. Это все равно что переписывать текст, написанный от руки на иностранном языке. В результате получится полная ерунда. Но до нас дошли вполне осмысленные тексты!

Вот еще одна загадка. Знание нельзя просто так «хранить». Так же, например, как для сохранения семян злаков их нельзя просто сложить и накрыть дерюжкой, а надо постоянно высеивать, так и передача знания требует непрерывной работы научных школ, которые постоянно воспроизводят известное знание.

А нам говорят, что после древнегреческого научного расцвета человечество все в целом снова вернулось в доцивилизационный период, в каменный век, и проделало весь путь еще раз, чтобы с наступлением Нового времени ссылаться только на древних греков как на своих непосредственных предшественников!

Что-то здесь не так. Получается уж очень искусственная схема. И не потому ли она такая, что первыми историками науки были европейцы? Не стали ли мы жертвой теории европоцентризма? Зная дальнейшую нашу историю, в это можно поверить. Вот сегодня США формируют мнение, что вся наука может развиваться только у них; имей мы меньше письменных источников о прошлом, то они, с помощью Голливуда, объяснили бы нам, что Европа топталась на месте, пока Америка не указала ей правильный путь развития. Кстати, в истории экономики они практически этого добились. Правда, если посмотреть, кто сегодня в Америке делает науку, то обнаружим среди ученых очень мало лиц, родившихся в США, и возвеличивание американской науки окажется совсем неправильным.

Давайте же откинем шоры европоцентризма и попытаемся беспристрастно оценить историю возникновения знания, рассмотрев эволюцию науки в целом, то есть описав ее возможное последовательное развитие.

Многомерная история

Почему история ничему не учит

Эволюция науки

Если бы во времена господства аристотелевской динамики, или в эпоху флогистонной теории в химии, или птолемеевской системы в астрономии вы стали объяснять людям, что их занятие – сплошное мракобесие и антинаучность, вас бы не поняли. ТОГДА эти уважаемые и общепринятые концепции природы не были ни менее научными, ни более субъективистскими, чем сейчас – наши современные. Они были просто другими, а в какой-то момент переменились.

И что же получается? Оказывается, эволюция науки – не монотонное движение вперед от успеха к успеху, а скачки или «прорывы», в результате которых отрицается многое из предыдущего этапа.

А между тем историками достижения прошлого оцениваются с сегодняшних позиций! Такой подход неизбежно искажает образ реального процесса. Ведь то, что было модным и общепринятым когда-то, практически не находит места в будущем и выпадает из анализа именно поэтому: модные прежде воззрения стали противоречить новым взглядам. И наоборот, то, что в те времена было на обочине научного развития, вдруг выскакивает на первый план по той простой причине, что именно эти, некогда «неверные» мнения и оправдались. Анализ, выполненный без учета этого феномена, спрямляет, а значит, искажает истинный ход эволюции.[1]

Вот, например, Василий Великий в комментарии на «Шестиднев» (шесть дней творения, описанные в книге «Бытие») говорит, что не стоит обращать внимания на рассуждения эллинских философов, раз они сами не могут достигнуть согласия. О чем тут речь?

Между христианским мыслителем Василием и нехристианскими (эллинскими) философами то коренное различие, что Василий философствовал, опираясь на Священное Писание, а эллины такой опоры не имели, они выдвигали и рассматривали собственные мировоззренческие концепции. (Кстати, из одной такой концепции, разве что написанной на еврейском языке, развилось в итоге само Священное Писание, ведь больше ему взяться неоткуда.) Но нам здесь важно не это, а то, что среди эллинов был огромный разнобой мнений, и каждый из ученых мог выбрать то из них, которое ему больше нравилось. Василий выбрал Священное Писание. И последующие историки тоже выбирали, что им нравилось, создавая в современном им обществе ложное представление о прошедших временах. Встречая теперь в книгах заявления типа «еще древние греки знали, что…», задумайтесь, все ли греки знали это и зачем им было нужно такое знание?

Так, считается, что Аристарх Самосский в III веке до н. э. «предвосхитил» Коперника, и если бы греческая наука была поразворотливее, то гелиоцентрическая астрономия могла начать свое победное шествие на восемнадцать веков раньше, чем это произошло на самом деле. Даже не вдаваясь в хронологическую проблему и не оспаривая времени жизни Аристарха, можем сказать, что утверждать такое – значит, игнорировать весь исторический контекст.

Ведь когда Аристарх высказал свою умозрительную идею, значительно более понятная геоцентрическая система удовлетворяла всем нуждам практики. Не было очевидных оснований для принятия гелиоцентрической системы всерьез. Даже более тщательно разработанный проект Коперника не был ни более простым, ни более точным, нежели давно известная система Птолемея, и отнюдь не сразу был востребован. Идея же Аристарха, выдвинутая задолго до Коперника, тем более не могла никого заинтересовать, оставалась малоизвестной и не оказала влияния на науку своей эпохи.

Но если «передовые» для своего времени теории нельзя переоценивать, то, с другой стороны, устаревшие теории тоже нельзя считать ненаучными лишь на том основании, что они были отброшены.

Для того чтобы правильно хронологизировать исторический процесс, его сначала надо понять. И при этом заниматься следует не историей имен, а историей идей. Как правильно сказал в своей замечательной книге «Структура научных революций» американский физик и историк Т. Кун, «надо не столько стремиться отыскать в прежней науке непреходящие элементы, которые сохранились до современности, сколько пытаться вскрыть историческую целостность этой науки в тот период, когда она существовала. Интересен вопрос не о соотношении воззрений древних и современных научных положений, а скорее отношение между их идеями и идеями того научного сообщества, то есть идеями их учителей, современников и непосредственных преемников в истории науки».

Если эволюция науки показывает нам, что эллинские воззрения в родстве со средневековой ученостью, что византийские и арабские ученые – современники или непосредственные преемники древних греков, то какие же у нас есть основания для того, чтобы разделять учителей и преемников сотнями лет?…

Для ранних стадий развития большинства наук характерно постоянное соперничество между множеством различных представлений о природе. Ведь первоначально цели исследований формировались внелогическим путем. Хоть и считается, что любое научное сообщество знает, каков окружающий нас мир, но это не так. Достаточно ознакомиться, например, с энциклопедическими работами Плиния (I век) или даже более поздними «интегральными» работами по естествознанию Ф. Бэкона (XVII век), чтобы обнаружить, что в них описана довольно путаная картина. Даже представления Бэкона о теплоте, цвете, ветре, горном деле и так далее наполнены информацией, часть которой если и не вызывает смех у современного читателя, то только потому, что описание вообще малопонятно.

Кроме того, древняя естественная история обычно упускает в своих неимоверно обстоятельных текстах как раз те детали, в которых позднее будет найден ключ к объяснению. Например, едва ли хотя бы одна из ранних «историй» электричества упоминает о том, что мелкие частички, притянутые натертой стеклянной палочкой, затем опадают: этот эффект казался «древним» механическим, а не электрическим.

Но как бы там ни было, некоторые общепринятые принципы, содержащие закон, теорию, их практическое применение и необходимое оборудование, в совокупности дающее нам модели, из которых возникают конкретные традиции научного исследования, – все же существуют на любом этапе развития науки между ее рывками. Т. Кун предложил назвать это термином парадигма.

Парадигмы приобретают свой статус потому, что их использование приводит к успеху скорее, чем применение конкурирующих с ними способов решения некоторых проблем, которые исследовательская группа признает в качестве наиболее остро стоящих.

Например, от глубокой древности до конца XVII века не было такого периода, когда придерживались бы единственной, общепринятой точки зрения на природу света. Вместо этого было множество противоборствующих школ и школок, большинство из которых излагало ту или другую разновидность эпикурейской, аристотелевской или платоновской теории. Одна группа рассматривала свет как частицы, испускаемые материальными телами; для другой свет был модификацией среды; еще одна группа объясняла свет в терминах взаимодействия среды с излучением самих глаз. Помимо этих были другие варианты и комбинации этих объяснений.

Каждая из школ черпала силу в некоторых частных метафизических положениях, и каждая подчеркивала именно тот набор свойств оптических явлений, который ее теория могла объяснить наилучшим образом. А нерешенные проблемы откладывали для дальнейшего исследования.

В течение всего XVIII века представление о свете базировалось на «Оптике» Ньютона (1643–1727), который утверждал, что свет есть поток материальных частиц, корпускул. И это поддерживалось большинством. Но в начале XIX века Парижская академия наук объявила конкурс на объяснение явлений дифракции и интерференции, и Огюст Жан Френель (1788–1827) решил эту проблему, исходя из волнового представления о свете. Более того, из его теории следовало, что если на пути света поставить экран, то при определенных условиях в центре тени от экрана будет светлое пятно. Чтобы доказать ложность теории Френеля, решили поставить описанный в его работе эксперимент, и… все подтвердилось. В центре тени было светлое пятно.

Так благодаря работам Френеля и Томаса Юнга (1773–1829), объяснившего, исходя из волновой теории, цвет тонких пленок (который видел каждый, кто пускал мыльные пузыри), появилось представление о свете как поперечной волне. И большинство отвергло корпускулярную теорию: все стали приверженцами волновой.

Но вот наступил 1900 год. Макс Планк (1858–1947) показал, что свет – это поток квантов, то есть он может обладать в одних условиях корпускулярными свойствами, а в других – волновыми. И опять научное сообщество было довольно результатом.

Занимаясь историей наук, следует также учитывать, что развитие знания связано не только с выдвижением новых идей. Очень часто большую ценность имеют новые надежные методы и приборы для уточнения ранее известных категорий фактов.

Между научными прорывами, – то есть в те периоды, которые можно смело назвать временем «нормального» развития науки, – часто происходит подавление фундаментальных новшеств, потому что они неизбежно разрушают основные установки сложившейся, «успокоившейся» науки. На этом этапе Природу пытаются втиснуть в парадигму, как в заранее сколоченную и довольно тесную коробку. Цель науки в такие периоды – в укреплении достигнутого, а не в рассмотрении новых видов явлений, которые не вмещаются в эту «коробку».

Конечно, на пути различных новшеств обязательно должен быть определенный барьер, чтобы не проскочила заведомо бредовая идея. По воспоминаниям коллег С. П. Королева, у него был даже свой метод, называемый: «Разрушить дом и найти хозяина». Суть его была в следующем. На любое новое предложение Королев сразу говорил, что это несусветная ерунда. Чего он при этом достигал? Если идею высказывал не автор, а просто человек, имеющий доступ к генеральному конструктору, то он не будет сражаться за чужое и портить отношения с начальством. Если ее высказывал настоящий автор, но не слишком проработавший идею, то он тоже не будет за нее сражаться: а вдруг и впрямь ерунда. Но если для автора идея действительно важна, он, несмотря ни на что, будет ее отстаивать.

Такой подход очень полезен. Он позволяет не тратить силы на не слишком продуманные проекты. Конечно, процесс отторжения происходит стихийно. Просто в периоды развития «нормальной» науки огромная армия конъюнктурщиков требует канонизации того, что в ней достигнуто, и с жестокостью изгоняет всех, кто собирается что-то изменять, – не потому, что они глупые, тупые или противники прогресса. Совсем нет. Они поступают очень умно и целесообразно, обеспечивая собственное место в науке. Для перемен, которые они бы восприняли, должны созреть условия.

Т. Кун в очерке «Роль истории» пишет следующее:

«История, если ее рассматривать не просто как хранилище анекдотов и фактов, расположенных в хронологическом порядке, могла бы стать основой для решительной перестройки тех представлений о науке, которые сложились у нас к настоящему времени. Представления эти возникли (даже у самих ученых) главным образом на основе изучения готовых научных достижений, содержащихся в классических трудах или позднее в учебниках, по которым каждое новое поколение научных работников обучается практике своего дела. Но целью подобных книг по самому их назначению является убедительное и доступное изложение материала. Понятие науки, выведенное из них, вероятно, соответствует действительной практике научного исследования не более, чем сведения, почерпнутые из рекламных проспектов для туристов или из языковых учебников, соответствуют реальному образу национальной культуры».



Переход к новому взгляду на мир – очень болезненный процесс. В такие периоды меняются представления о том, постановку какой проблемы нужно считать правомерной или какое ее решение полагать закономерным.

Усвоение новой теории требует перестройки прежней или даже ее полной замены, а также переоценки прежних фактов; требует такого революционного перелома, который редко оказывается под силу одному ученому и никогда не совершается в один день. Ничего удивительного, что историкам науки бывает весьма трудно определить точные даты на этом длительном пути.

Почти всегда люди, которые успешно осуществляют фундаментальную разработку новой парадигмы, были либо очень молодыми, либо новичками в той области знаний, парадигму которой они преобразовали. Будучи мало связанными с предшествующей практикой, с традиционными правилами «нормальной» науки, они быстрее «стариков» видели, что правила больше непригодны, и начинали подбирать другую систему правил, которая могла бы заменить предшествующую.

Такие кризисы в науке – процесс, трудно прослеживаемый поздними исследователями, и особую сложность представляет весь период до XV века. При отсутствии печатных изданий и сложностях в коммуникации между различными учеными сильно затруднялось распространение научного знания.

Все это в полной мере касается и истории. Она сегодня находится на том же уровне развития, что и аристотелевская физика, и своя научная революция ей еще предстоит.

Кстати, надо иметь в виду, что люди меняют свои взгляды после смены парадигмы вовсе не из-за конъюнктурных соображений. Помните историю со светом? До научной революции ученые видели в световых явлениях корпускулярные свойств, после нее – проявление только волновых свойств. Причем читатель достаточно легко найдет подтверждение и в истории политических революций, когда Россия из царской и православной стала сплошь социалистической и атеистической и быстро научилась видеть в царизме и православии одни только уродства, а спустя 70 лет вдруг увидела одни уродства уже в социализме и атеизме.

Есть такой психологический тест. Человеку показывают картинку из крючочков и точечек и спрашивают, что он видит. Он говорит, что, например, молодую женщину. Тогда ему показывают, что здесь изображен профиль старой женщины. И испытуемый ясно ее видит. При этом предыдущий образ у него исчезает. В других экспериментах выяснилось, что восприятие размера, цвета и тому подобных свойств объектов также меняются под влиянием предшествующего опыта и обучения испытуемого. Все это наводит на мысль, что предпосылкой самого восприятия является некоторый стереотип, или шаблон, напоминающий парадигму.

Природа достаточно сложна, для того чтобы ее можно было изучать всю сразу. Поэтому для ее познания нужна система наук, каждая из которых занимается лишь одной стороной единого целого. Но изучается-то единая Природа. А это значит, что наряду с тенденциями дифференциации наук (анализа знания) должен идти процесс их интеграции (синтез).

Можно говорить о трех этапах в развитии изучения Природы. Первый – синкретический, нерасчлененный. Второй, начавшийся в эпоху Возрождения и длившийся до конца XVIII века, – этап дифференциации наук. И, наконец, третий, идущий и сейчас, их интеграция. Первый этап и есть так называемый древнегреческий. Следующий сразу за ним второй этап характерен появлением ученых-энциклопедистов. Но говорить надо не об энциклопедичности знаний тех или иных творцов – их знания вообще-то были очень скудны, – а о необходимости переработки лично каждым всего известного массива научной информации, чтобы дать новую.

История различных наук имеет различную ценность при составлении хронологии развития знания. Наиболее информативны история техники и история химии, потому что практически каждое новшество в них требует определенной предыстории. Только рассмотрев эволюцию разных наук, и сопоставив результаты, можно будет говорить о создании многомерной истории, более или менее точно отражающей реальное научно-техническое развитие человечества.

И, наконец, главное. Первый этап развития науки, то есть длительный период до возникновения науки Нового времени, – это во многом история развития знания в Ромейской (Византийской) империи, что, как правило, проходит мимо внимания историков. К этому вопросу мы еще не раз вернемся, здесь же лишь отметим, что события и достижения ученых этой империи просто растащили и создали из них то, что мы называем теперь европоцентризмом.

Человечество как информационная система

Особенность поведения объектов, составляющих предмет исследования общественных наук, заключается в том, что они обмениваются информацией. То есть эти объекты (люди, социальные и профессиональные группы, государства) обладают информацией, которая управляет образованием самой системы, процессами в ней и взаимодействием с окружением.

Существующая ныне теория информации создавалась в ХХ веке для технических систем, и естественно, что в ней превалировали вопросы лишь передачи и оптимизации информации, а вопросам ее возникновения и хранения не уделялось достаточного внимания. Но для биологических систем эти проблемы выходят на первое место, не говоря уже об объектах общественных наук. Именно в биологии был поставлен вопрос: «Как осуществляется выбор одного (или нескольких) вариантов из многих возможных и как сделанный выбор запомнить?» А ведь это и есть процесс создания информации. Запоминание случайного выбора – обычный способ возникновения информации, – пишет, например, Г. Кастлер.

Информационная система должна быть способной создавать или получать информацию, запоминать ее и, наконец, выдавать при взаимодействии с другими системами. А это значит, что система (человеческое сообщество в разных своих проявлениях) должна быть, с одной стороны, мультистационарной, то есть множественной и устойчивой во времени (чтобы было из чего выбирать), а с другой – диссипативной, то есть допускающей переход информации, что и ведет к процессу запоминания.

И, наконец, система должна содержать неустойчивость, благодаря чему осуществляется выбор нового варианта развития; ведь в условиях полной устойчивости для такого выбора нет причин. (А в скобках отметим, что абсолютная социальная устойчивость достигается человеком только в могиле, где имеет место лишь биологическая неустойчивость из-за деятельности бактерий и первичноротых беспозвоночных.)

Наука, исследующая прошлое, обязана учитывать, что общий объем информации, выработанный нашей человеческой «информационной системой» в ходе ее развития, в миллионы раз превосходит ее объем, отраженный в письменных источниках.

На первый взгляд может показаться, что наше определение информации не годится при анализе результатов человеческой деятельности, ведь они достигнуты не случайным образом, а получены в ходе целенаправленной работы и на основе прошлого опыта. Но если мы рассмотрим нечто новое, сотворенное человеком, то, конечно, увидим, что это якобы новое творение получилось из перестройки чего-то, что уже ранее существовало, и притом перестройки, подчиняющейся вполне определенным законам.

Разница между созданием новой информации в результате случайного выбора или в результате акта свободной воли лишь в том, что на процесс случайного выбора – например на распад радиоактивного атома в данный момент времени – никак не влияет предыстория этого атома. А если выбор определяется актом свободной воли, то имеют место какие-то рациональные соображения, подразумевающие использование предыдущего опыта.

В XIX веке шутили: «Кто мешает тебе выдумать порох непромокаемым?» И всем понятно, в чем юмор. Однако до изобретения пороха шутку «Кто мешает тебе выдумать порох?» никто бы не понял, а все же предыстория у пороха была: военные машины, основанные на ударном принципе действия.

Или еще один пример: до 1972 года не было ни одного угона самолета. И в голову никому не приходило. Когда угнали первый самолет, пресса с удовольствием об этом сообщила всем, и теперь угон – обычное дело.

Известно утверждение, что задача творчества – «сделать непредсказуемое неизбежным». То есть если в произведении искусства есть какой-то подлинно новый элемент, то предсказать его заранее совершенно невозможно; не помогут никакие имеющиеся данные. А если работа удалась, то этот непредсказуемый элемент должен стать совершенно неизбежным, приобрести силу закона. Это можно понять на примере секретного цифрового замка (являющегося, кстати, образцом информационной системы). Способ выбора комбинации цифр для его запирания не может быть очевиден, иначе замок не был бы секретным. Но когда мы комбинацию выбрали, без нее уже обойтись нельзя, иначе замок не откроется, – и этот выбор становится законом.

Аналогия с замком позволяет проиллюстрировать процесс развития искусства. Так же, как и наборы кодов в замке, известные приемы живописи могут быть исчерпаны. Как развиваться дальше?

В случае с замком ответ прост: надо добавить еще один цифровой штифт. Если раньше их было три, то теперь будет четыре, что существенно увеличит количество новых возможностей.

Но так происходит и в живописи! Появляются новые приемы, с помощью которых художник пытается ответить на новые вопросы. Как объемные вещи изобразить на плоскости? Как реальное богатство цветовых и световых отношений, существующих в природе, передать довольно бедной палитрой художника? Как передать изменяющиеся во времени события на статической картинке?

В реальности мы можем воспринимать, например, дерево как целое, но можем подойти поближе и рассмотреть каждую веточку, каждый листик; с деревом, изображенным на картине, этого сделать нельзя. Но ведь его можно изобразить не в общем виде, а в деталях! И так во всем. Можно писать батальные сцены, на которых лица плохо различимы, а можно писать портреты. Каждое из направлений живописи – это своя «степень свободы», по которой достигается прогресс вне зависимости от других направлений.

Появлению новых «качеств» способствует и развитие технических возможностей (что особенно ясно видно в архитектуре).

Если же анализировать живописные произведения, не учитывая, что развиваются новые «качества», может показаться, что идет деградация искусства, что и произошло в анализе, выполненном А. М. Жабинским для искусства XVII–XX веков,[2] хотя анализ искусства предшествующего периода выполнен этим автором блестяще.

Человеческие сообщества – это прежде всего информационные системы: любое действие, событие, произведение есть результат получения, обработки и производства информации. Процессы, сходные с теми, что мы наблюдаем в живописи, присущи всем элементам жизненной деятельности. История как наука, имея весьма неполную информацию о прошлом, не должна ограничиваться построением «линейной» схемы этого прошлого.

Для создания новой информации достаточно лишь одних физических данных, без привлечения каких-либо виталистических или спиритуалистических качеств. Это лишает процесс эволюции человечества того характера исключительности, каким его обычно наделяют. А кроме того, становится ясным, что процессы моделирования могут быть применены не только для прогноза будущего, но и для воссоздания прошлого, чем и должна заниматься наука история.

История – проекция реальности

Итак, в процессе функционирования общества рождается большое количество различной информации. Теперь интересно разобрать вопрос: как она передается?

Человек может узнать знакомого по немногим характерным признакам. Например, знакомый узнаваем с большого расстояния из-за характерной походки или наблюдатель слышит его голос по телефону. Кроме того, важен привычный для наблюдателя порядок узнавания, хотя обычно люди вообще не замечают различия между объектом и его образом. Человек по большей части сильно преувеличивает количество информации, которое он использует в процессе узнавания. Так, карикатурист малым числом штрихов с легкостью изображает свою «жертву».

Все это имеет отношение и к истории. Действительно, реальность протекает с генерацией большого количества информации. Для описания происходящего летописец выбирает только ту, которую считает ценной. А ценность информации зависит от поставленных целей. А цели у разных авторов могут быть разными и меняться со временем. То есть мы имеем набор, но далеко не полный, проекций образов реальной информационной системы. При составлении же истории мы пытаемся решить обратную задачу: восстановить по образам исходную информационную систему.

Но тут возможны два эффекта, которые в теории информации называются неоднозначностью и двусмысленностью. Что имеется в виду, можно понять, взяв пример из лингвистики. Мы можем под разными словами подразумевать один и тот же предмет; это пример неоднозначности. А может быть обратная ситуация, когда одним словом называют разные предметы; это пример двусмысленности.

Неопределенность может приводить к путанице, а путаница, касающаяся причин и следствий, весьма вредна при восстановлении истории. Впрочем, как и двусмысленность. Современный исследователь обладает огромным запасом слов, а словарный запас первобытного амазонского жителя состоит всего из нескольких десятков слов. Если наш исследователь начнет переводить рассказ дикаря о его духовных воззрениях, получится нелепица, совершенно не похожая на реальную картину. И скорее всего, обратный перевод окажется невозможным.

Затем, образы информации могут фиксироваться разными способами. Например, сообщение летописца о реальном событии записано при помощи некоей письменности на некоем носителе – пергаменте или бумаге. Понятно, что до появления книгопечатания и твердых правил письма каждый писал как Бог на душу положит, и в дальнейшем вставала задача правильно прочесть написанное. Но ведь по разным причинам приходилось копировать носители информации – либо в силу прихода их в негодность, либо для размножения. Ошибки, возникающие при последовательных актах копирования, накапливаются, и со временем информация (первоначальная и скопированная), разделенная друг от друга несколькими поколениями, может оказаться столь различной, что это будет просто другая информация.

А наиболее интересны, с нашей точки зрения, критические периоды развития, когда общество вступает в фазу неустойчивости. В такие моменты любые малые внешние воздействия (флуктуации) приводят к очень большим последствиям, предсказать которые заранее никак нельзя. Неожиданно появляется огромный объем такой новой информации, которая, если смотреть со стороны или из далекого будущего, совершенно необъяснима. Это имена, события, названия, документы, правила, которых еще «вчера» не было, а «сегодня» они вдруг оказываются определяющими. Историки ломают себе головы: из-за чего произошла такая перемена?

Аналог этой ситуации – поведение шарика, установленного на вершине полусферы. Для него это явно неустойчивое состояние. В какую сторону он скатится, зависит от любых случайных малых флуктуаций – трамвай ли за окном проехал, или сотрудник в соседней комнате чихнул, – и в общем случае непредсказуемо.

В чем же причина, что шарик скатился влево, а не вправо? В простуде чихнувшего сотрудника? Нет. Причина – в неустойчивом состоянии шарика.

К сожалению, сегодня у историков нет понимания этого. Используя в основном детерминистский стиль мышления, они для каждого события ищут причину или аналог в прошлом. А при попадании социальных систем в состояние неустойчивости таких причин нет. Вот почему история ничему не учит: при «качественных скачках» возникает новая информация, которую очень сложно предсказать.

Летописцы, современники таких «скачков», не в состоянии сохранить всю сложную информацию, которая важна для понимания процессов, но это становится ясным лишь по прошествии времени. Чтобы восстановить пропущенную информацию, надо заняться моделированием некоторой теоретической ситуации, то есть отказаться от стереотипной идеи, что «история не знает сослагательного наклонения». Занимаясь историей, как раз нельзя обойтись чисто историческими методами, вроде изучения летописей.

Любая история – всего лишь проекция реальных событий, и как таковая она слабо отражает реальность. Если сфотографировать слона в профиль и анфас, а также с хвоста и снизу, то мы получим несколько таких проекций, или образов слона. Какой снимок ни возьми, это будет слон, и все-таки – не слон, а фото части слона, не передающее ни объема, ни динамики, ни характера.

Традиционная история, имея набор первичных фактов (несколько фотоснимков слона в нашей модели), вцепилась только в один, который, кстати, мало соотносится с исходной информационной системой, то есть реальным прошлым. Но историки, по сравнению с разными альтернативщиками (новыми хронологами, хронотрониками, многовариантниками), обладают тем преимуществом, что их версия так или иначе канонизирована. А это прежде всего означает, что в их руках первичная информация претерпела определенную подгонку, прошла своего рода цензуру под заранее заданную теорию. Говоря по-другому, традиционная история признает адекватным исходной информационной системе только свой образ истории.



Более того, спутанные траектории развития превращаются в ее толковании в однозначные, неоправданно удлиняя историю.

Если же смотреть на проблему шире, можно, опираясь на ту же фактическую базу, произвести отбор по различным критериям, например относящимся к искусству, наукам, военному делу и т. д., и получить целый набор иных проекций исходной информационной системы. При этом каждая из них в каких-то частях может быть не похожа на другие, но в совокупности они все вместе могут дать представление о реальном ходе событий.

Главное, не абсолютизируя ту или иную проекцию действительности, получить их в достаточно большом количестве, чтобы уже на базе их анализа создать некий объемный образ прошлого.

Эволюция стилей мышления

В каждую эпоху практическая и познавательная деятельность людей определяется присущей только ей системой основополагающих понятий, принципов, категорий, взглядов, норм и методологических установок мировоззренческого характера. Это и есть то самое, что мы немного выше назвали парадигмой. Можно сказать еще определенней: любая эпоха имеет характерную систему мировоззрения, которая неявно регулирует всю человеческую деятельность.

И обязательно какая-либо наука задает общие познавательные «координаты» и «точки отсчета»: математика, химия или, в последнее столетие, физика. Господствующий в ней стиль мышления накладывает отпечаток на стиль мышления всей эпохи.

Во всех научных занятиях людей стиль мышления формирует и распространяет общепринятость научного познания, обеспечивает его устойчивость и целостность. Он позволяет временно соединять различные смыслы, несовместимые постулаты разных наук посредством метафор, аналогий и другими способами. Он обеспечивает сосуществование различных языков науки, он – средство понимания и взаимоперевода. При осознании людьми неадекватности этой парадигмы с реалиями бытия происходит перестройка стиля мышления, или научная революция.

К счастью, произошло не так много смен различных стилей мышления. Начнем мы с так называемого детерминизма, который был основой стиля мышления от древних греков до ХХ века, да и сейчас не забыт. Название произошло от латинского determino – определяю. Это философское учение о закономерной взаимосвязи и причинной обусловленности всех явлений природы. Из однозначного характера связей вытекает их равноценность: любая рассматриваемая связь в равной мере признается необходимой. Детерминизм требует существования некоторых первоэлементов, число которых крайне мало и из которых построен весь мир.

Из-за несомненных и впечатляющих успехов классической физики схема жесткой детерминации была в известной мере абсолютизирована. В XVIII веке философская концепция, выразившая это, получила название лапласовского, или классического детерминизма и длительное время выступала как обоснование экспансии механики в новые области исследований.

Триумф ньютоновской механики, самым впечатляющим моментом которого было детерминистское описание движения небесных тел Солнечной системы, позволило Лапласу (1749–1827) предположить, что подобное описание может быть распространено на самый широкий круг явлений или вообще на все явления. Его приверженность к детерминизму, как это ни парадоксально звучит, позволила ему получить фундаментальные достижения в области теории вероятностей и ее приложений.

Именно в работе «Опыт философии теории вероятности» он развил принципы механического детерминизма:

«Ум, которому были бы известны для какого-либо данного момента все силы, одушевляющие природу и относительное положение всех ее составных частей, если бы он вдобавок оказался достаточно обширным, чтобы подчинить эти данные анализу, обнял бы в одной формуле движения величайших тел вселенной наравне с движениями легчайших атомов: не осталось бы ничего, что было бы для него недостоверно, и будущее, так же как и прошедшее, предстало бы перед его взором».

В это время механика не только определяла стиль мышления ученых-естественников, но и влияла на представления об обществе. Более того, в период между XVI и XVIII веками появилось стремление к непосредственному выведению социальных законов из законов механики. Это было связано с общим мнением, что должен существовать единый универсальный закон, охватывающий всю совокупность явлений природы и общества, что может быть создана единая, строго дедуктивная, универсальная наука, в которой слились бы все существовавшие области знания.

Академик Л. И. Абалкин говорил:[3]

«…Существующая до сих пор парадигма общественной мысли была основана на нескольких постулатах, сформулированных еще в XVIII веке. И все школы и направления, от буржуазных до марксистских, развивались в рамках одной парадигмы теоретических представлений. Именно в XVIII веке были сформированы по крайней мере три крупнейших идейных позиции. Это прежде всего небесная механика Ньютона как представление о некой идеальной модели, идеальной самоуправляющейся системе, абсолютно совершенной. Поэтому все устремления общественной мысли были направлены на поиски подобной модели и для общества. Предлагались разные ее (модели) варианты, решения, но расхождений в характере конечной цели не существовало.

Затем надо назвать концепцию Адама Смита с ее «невидимой рукой» рынка, которая моделировала идеальное устройство общества, где все сбалансировано и где обеспечивается его самодвижение и совершенствование.

И наконец, эту парадигму завершала концепция общественного договора Жан-Жака Руссо.

Менялись школы, направления, но парадигма, т. е. тип мышления, ориентированный на поиск идеальной модели, рассмотрение истории как линейного, поступательного развития, при котором каждая последующая ступень является более высокой и прогрессивной, чем предыдущая, как этап движения к некоему идеальному устройству, своего рода земному раю, оставалась неизменной.

Тот перелом в общественном развитии, который произошел примерно во второй половине нынешнего столетия и продолжается до сих пор, подрывает основы большинства из этих представлений. Прежде всего, поставлена под сомнение концепция оптимистического развития общества как постоянного движения от худшего к лучшему. Поставлена под сомнение вообще идея линейности общественного развития и возможность предсказать с ее помощью дальнейшее направление развития цивилизации».

Действительно, схема жесткой детерминации оказалась несостоятельной при соприкосновении науки с более сложными явлениями, что выявилось при анализе биологических и социальных явлений. Критика концепции жесткой детерминации усиливалась одновременно с развитием вероятностных методов исследования; наконец, естествознание овладело новым классом закономерностей – статистическими закономерностями.

Идея вероятности приобрела огромное значение в физике ХХ века, и прежде всего в физике микропроцессов, что было наиболее полно выражено в квантовой теории, которая является принципиально статистической, то есть существенным образом включает в себя идею вероятности.

В социальной области статистические закономерности действуют как законы массовых явлений, возникая на базе «закона больших чисел»: при очень большом числе случайных явлений средний их результат практически перестает быть случайным и может быть предсказан с большой степенью определенности. Кстати интересно, что вероятностный стиль был присущ социальным исследованиям раньше, чем в естествознании, – с XVII века. А в своей практической деятельности люди знали о статистических закономерностях вообще всегда. Например, для предварительного определения урожайности крестьяне проводили массовые выборочные намолоты.

Однако, несмотря на величайшую силу и глубину воздействия вероятностно-статистического стиля мышления на развитие современной науки, он не был должным образом востребован. На трактовку вероятности чрезмерное влияние оказали соображения, навеянные концепцией жесткой детерминации: сложилось мнение, что вероятностный метод приходится использовать из-за того, что нам неизвестны все связи, что он – частный случай детерминизма.

По мере усложнения производственно-технических процессов, роста взаимодействия масс людей, участвующих в хозяйственной, политической и военной деятельности, вовлечения в нее большого количества материальных средств и энергетических ресурсов проявлялась потребность в новом стиле мышления. Она реализовалась в 40-х годах ХХ века, когда появилась новая наука кибернетика, которая попыталась применить точный научный анализ к решению проблемы целесообразного использования современных технических средств для повышения качества управления.

Слово кибернетика происходит от греческого kybernētikē – искусство управления. Под этим термином понимается наука об общих принципах управления в сложных динамических системах. Одновременно это наука о способах восприятия, передачи, хранения, переработки и использования информации в машинах, живых организмах и их объединениях.

Основоположником кибернетики по праву считается американский математик Н. Винер (1894–1964). Ее основные идеи были сформулированы им в 1948 году в книге «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине».

Однако в отличие от предыдущих случаев, когда стили мышления сформировались внутри наук раньше, чем они были осознаны и оформлены в некую философию, и прежде, чем были сформулированы лозунги, развитие кибернетики началось с лозунгов, а до создания философии, по сути, дело и не дошло. Поэтому следующий стиль мышления, после детерминистского и вероятностного, оказался вовсе не кибернетическим, а нелинейным, или синергетическим.

В 1978 году вышла книга Германа Хакена «Синергетика», в которой говорилось о подобии процессов самоорганизации, протекающих в объектах, изучаемых физикой, химией, биологией. Так же, как и «Кибернетика» Винера, это была программная книга, причем опять речь в ней шла о создании некоего единого подхода. Но если кибернетику можно было назвать наукой об организации, то синергетику – о самоорганизации.

Название происходит от греческого sinergeia – совместный, или согласованно действующий. Научное направление, понимаемое под этим термином, изучает связи между элементами разных структур, которые образуются в открытых системах разной природы благодаря интенсивному (потоковому) обмену веществом и энергией с окружающей средой в неравновесных условиях.

Синергетика, как и кибернетика, существует в трех ипостасях: лозунг, стиль мышления и наука. Ныне это скорее термин, говорящий об общности интересов и методов исследования родственных нелинейных явлений в разных областях науки, чем отдельная, самостоятельная наука. Она на многих примерах показала единство основных понятий теории самоорганизации: нелинейности, сложности, принципа подчинения, параметров порядка, открытости системы, неравновесности диссипативных структур и фазовых переходов, когерентности, бифуркации, аттрактора, странных аттракторов, солитонов, хаоса и порядка и их взаимопревращений и ряда других. Общими оказались и описание эволюционных явлений, то есть путей, ведущих к самоорганизации в различных областях применения науки, а ведь это и есть главное обоснование правомерности существования синергетики.

Синергетика дает единый принцип описания процессов самоорганизации и процесса разрушения динамических систем, или, говоря иначе, объясняет переход от структур к хаосу и обратно. Она показывает границы применимости динамических законов детерминизма и методов статистики для описания поведения системы. Так в единых рамках объединились динамические и статистические закономерности. Это обстоятельство позволяет утверждать, что именно синергетика имеет право претендовать на новый стиль мышления.

Однако к XXI веку назрела необходимость осмыслить проблемы не только естественных, но и общественных наук на основе достижений современного естествознания; теперь становится понятным, что синергетический подход к явлениям мира должен быть расширен, чтобы учесть специфику гуманитарного знания, то есть включить в объект исследования общество и человека. Мы предложили название хронотроника для такой новой науки. Это искусственное слово можно перевести как «воссоздание, генерация времени».

Хронотроника как стиль мышления выдвигает идею целостности мира и научного знания о нем, идею общности закономерностей развития объектов всех уровней организации материи в природе, социуме, духовном мире. На протяжении всей истории человечества люди пытались свести сложные явления и объекты к более простым и найти минимальное количество первокирпичиков, из которых можно было бы построить все остальное. Теперь пора понять: единство мира не в том, что он построен из одних и тех же «кирпичиков», – таковых просто нет, а в том, что он построен по единому проекту (сценарию) на разных структурных уровнях. А значит, важен не конкретный вид уравнения, описывающего тот или иной эволюционный процесс, а типы решений, которые могут в нем содержаться. Важна типология, то есть классификация решений.

В отличие от синергетики, уделяющей гораздо больше внимания процессам и механизмам образования сложных структур и переходам к хаосу, хронотроника делает упор на механизмы активного сохранения сложности, позволяет познать эволюционные истоки таких процессов, как целенаправленность изменений (управление), оптимальность развития и другие понятия, которые характеризуют высокоорганизованные системы. В отношении истории как науки это означает как минимум переход к многомерности.

Между тем что же мы имеем в общественных науках сегодня? Засилье детерминизма. Подавляющее большинство историков работает исключительно в рамках детерминистского стиля мышления!

Эволюция науки и противодействие

Замалчивание, оскорбительные намеки на сумасшествие, огульная критика – вот чем ответила традиционная история на выдвижение версий, противоречащих традиции и направленных на пересмотр исторической доктрины. Это коснулось и крупнейшего ученого ХХ века Н. А. Морозова, и основателя так называемой Новой хронологии А. Т. Фоменко. Чего стоит полуматерная частушка, опубликованная на обложке одной из книжек-«антифоменок»!

То, что происходит в истории сегодня, очень напоминает борьбу с авторитетом Аристотеля незадолго до возникновения науки Нового времени.

В Европе, прежде чем канонизировать учение Аристотеля, его подвергли осуждению. Проницательные богословы усматривали в разделении умственных интересов между церковью и наукой тяжкий урон для церкви. Всякое стремление к знанию ради знания объявлялось языческим, а ценилось знание лишь постольку, поскольку оно служило для христианского назидания.

Ведь как развивалась наука? Сначала всеми знаниями владели отдельные жрецы. Когда их корпорации объединились в церкви, наука по-прежнему оставалась во власти религиозных учреждений, прежде всего монастырей, и была недоступна для мирян. Однако развитие производства и возникновение торговли привели к появлению в городах достаточно широкой прослойки людей, которые хаживали по миру и свозили в города свои знания о нем. Так постепенно в византийских городах, прежде всего портовых, каковыми были Милет и Александрия, появилось светское знание, причем на первых порах светские мудрецы выдвигали и рассматривали сразу много концепций мироздания. Возникло противоречие между церковной и нецерковной наукой.

Другая ситуация сложилась в арабских странах. Сюда основы светских знаний пришли из Византии; это было еще до формирования собственной религии у арабов, а потому наука, поддержанная халифами, после некоторого периода адаптации стала быстро развиваться. Лишь в XV веке, когда мусульманство сформировалось окончательно, Коран заменил все остальное знание. Селекция была простой: если книга противоречит Корану, ее следует сжечь, а если она повторяет то, что сказано в Коране, она не нужна и ее тоже следует сжечь. В это время и сожгли александрийскую библиотеку.

В дикой Европе знание получили от арабов и византийцев. Сначала тоже, как и в арабских странах, шел период адаптации, изобилующий взлетами и провалами – из-за неумения понимать и пользоваться наукой. Книги, озаглавленные «Аристотель», что в переводе значит Наилучший завершитель (наук), пришли сюда в XI или XII веке, когда уже главенствовала христианская религия.

На Парижском соборе 1209 года и на Латеранском 1215 года физика и математика Аристотеля подверглись формальному запрещению на том основании, что они уже породили ереси и могут впредь порождать неведомые лжеучения. Григорий IX приказал в 1231 году, чтобы книги по естествознанию, запрещенные Парижским собором, подвергались тщательному испытанию и очищению.

Но постепенно ситуация изменилась. Учение Аристотеля оказалось полезным! Церковные деятели поняли, что страшна не книжная ученость его схоластических последователей, которых можно было всегда контролировать и держать в руках, а независимое естествознание, которое шло своей дорогой, не подчиняясь авторитетам и ускользая от церковного контроля. В 1254 году Парижский университет, – а университеты были под контролем церкви – одобрил полное издание сочинений Аристотеля.

Итак, в 1209 году запретили, в 1254-м одобрили. От запрета до признания прошло 45 лет. А долго ли труды Аристотеля были известны до этого? Родился Аристотель якобы в 384 году до н. э. Легко сосчитать, что от года его рождения и до 1209 года – почти 1600 лет! Так почему же его не запрещали или, напротив, почему его учение не применяли и даже не упоминали на протяжении столь большого промежутка времени? Традиционная история ответа не дает, а мы скажем: и хронология, и сама история «древнего аристотелизма» неверны. В Византии труды, подписанные именем «Аристотель», были известны до X века, в Европу они попали позже XI века и были запрещены; в середине XIII века их рекомендовали к изучению, а в XV веке уже никто в Европе не мог получить академической степени без удовлетворительного знания всех творений Аристотеля.

Пример бытования в СССР в общем-то довольно живого учения – марксизма-ленинизма показал, что любая идеология, став господствующей, мгновенно костенеет. Пропагандисты как попугаи повторяли цитаты из книг крупных мыслителей, не задумываясь о смысле. Защитить диссертацию без ссылок на основоположников было невозможно. Официальные историки, отягощенные званиями и работающие в интересах государства, ни тогда, ни теперь не могут в принципе понимать новое, а если поймут – им не позволят свое понимание распространять.

Точно так же в XV–XVII веках от схоластики, соединившей теологическую догматику с рационалистическими методами «древнего грека», нельзя было ждать независимого образа мысли. Сначала в Европе, получившей труды Аристотеля «со стороны», они представлялись в таком подавляющем величии, что желание освоиться с ними заглушало все другие стремления. Когда же цель эта была до известной степени достигнута, схоластики успели так свыкнуться с вытверженной книжной мудростью, что для них стало невозможным самостоятельно находить дорогу от книги к природе.

Ф. Розенбергер пишет:

«В естественно-научных сочинениях Аристотеля они… изучали не природу, а самого Аристотеля, и так как взоры их с самого начала были устремлены на него, то под конец всякое изречение мудреца приобрело для них непреложность церковного догмата. От объяснения Аристотеля к объяснению природы они сами не подвинулись ни на шаг, и всякий, уклонившийся от этого учения, становился в их глазах еретиком, столь же преступным, как и человек, отрицавший церковные догматы. Схоластика смотрела на физику как на побочное занятие, и уже по этому одному нельзя было ожидать, чтобы она подвинула ее вперед…

Схоластики желали диспутировать, но не желали наблюдать, и потому им пришлось выбирать такие задачи, на разрешение которых наблюдение не могло влиять ни в каком отношении. С этой точки зрения вполне уместны споры о природе ангелов, их одежде, языке, возрасте, чинах и даже пищеварении. По несчастью, эти с виду невинные упражнения имели ту невыгоду, что они позволяли схоластике не ощущать недостатка реальных основ и, внушив ей колоссальное самомнение, дали право отрицать опыт и признавать себя компетентной в научных вопросах. Еще в начале XVII столетия некий иезуит заявил патеру Шейнеру, желавшему показать ему в зрительную трубку вновь открытые солнечные пятна: «Напрасно, сын мой, я дважды прочел всего Аристотеля и не нашел у него ничего подобного. Пятен нет. Они проистекают из недостатков твоих стекол или твоих глаз».

Но не все было таким безобидным. Известный французский математик Петр Рамус (1502–1572) попытался подвергнуть сомнению авторитет Аристотеля. Лично для него это имело печальные последствия – потерю кафедры и необходимость бежать из Парижа. Особые судьи, избранные для решения дела Рамуса, признали его самонадеянным, дерзким и неразумным человеком, а эдикт короля подтвердил, что Рамус, осмелившись порицать Аристотеля, обнаружил лишь собственное невежество. Подозревают, что его убили по наущению его научных противников при попытке вернуться в Париж и снова занять кафедру. Благо, представился прекрасный случай – Варфоломеевская ночь.

Причем Аристотеля защищали не только католики, но и протестанты. Когда Рамус просил преемника Кальвина Безу позволить ему преподавать в Женеве, то получил такой ответ: «Женевцы раз навсегда решили не отступать от взглядов Аристотеля ни в логике, ни в других отраслях знания». Лютер и Меланхтон тоже рекомендовали логику Аристотеля, хотя с меньшей горячностью, чем Беза. По их мнению, естественные причины действуют с естественной необходимостью, пока Бог не нарушит установленного порядка вещей.

Этот пример не единичен. На книгу венецианца Дж. Б. Бенедетти (1530–1590), в которой он изложил свои физические взгляды, никто не обратил внимания. Вот как это объясняет Ф. Розенбергер:

«В его время требовалось, чтобы физика излагалась по Аристотелю или, в случае крайности, когда дело шло о статических отношениях, – по Архимеду. В противном случае книга не могла рассчитывать на одобрение присяжных ученых и по возможности замалчивалась. Наш ученый, между тем, был не только отъявленным врагом Аристотеля и перипатетиков, но и отличался необыкновенной ловкостью в полемике, поэтому тем больше было оснований умалчивать о его работах».

Или вот факты из биографии Джордано Бруно (1550–1600). Он был членом ордена доминиканцев, но сомнения в Аристотеле сделали для него пребывание в монастыре невыносимым, и он бежал. Пристроился преподавать в Париже, но негодующие аристотелианцы заставили его бежать снова. Поехал в Англию. В Оксфорде, где всякий магистр или бакалавр должен был платить 5 шиллингов штрафа за любую погрешность против Аристотеля, лишь благодаря покровительству королевы Елизаветы получил позволение читать лекции, но на короткий срок.

Затем снова отправился в Париж и на большом трехдневном диспуте заявил себя по-прежнему красноречивым противником физики Аристотеля и защитником теории вращения Земли. Ясно, что после этого Париж пришлось покинуть. Затем он отправился через Марбург и Виттенберг в Гельмштедт. Но и здесь подвергся гонениям. Переселился во Франкфурт, а оттуда – в Венецию. Здесь он вскоре попал в руки инквизиции и после нескольких лет заточения был приговорен к сожжению живым.

Бруно восстал не только против Аристотеля, но и стал защитником системы Коперника. Сегодня его называют предшественником новейших натурфилософов. В декартовской теории миров, в учении Лейбница о монадах звучат там и сям отголоски мыслей Бруно, и даже Шеллинг (1775–1854) признает, что он обязан ему многим. Но это было позже. А тогда его просто сожгли.

А что мы видим сегодня в исторической науке? Разве что не жгут. Но вы попробуйте издать книгу с альтернативными версиями в издательстве, подотчетном Академии наук, или защитить диссертацию на такую тему. Это бесполезная затея, хотя альтернативные версии – сами по себе тоже факт истории, достойный изучения.

Конечно, есть ученые, понимающие, что происходит. Но основная масса настроена к новым взглядам крайне недоброжелательно.

В книге Д. А. Гранина «Эта странная жизнь» даны выдержки из письма А. А. Любищева (1890–1972) некоему деятелю, в котором Любищев – выдающийся биолог, историк и философ – характеризует работы Н. А. Морозова по истории. Дадим высказывание Любищева так, как оно приведено в книге Гранина.

«… О Чижевском – я не уверен, что вы правы, скорее склонен думать, что вы не правы. Вы пишете: «Сейчас разобрался в двух вещах: 1) чижевщина – т. е. связи эпидемических явлений с солнечной активностью. Это чудовищное очковтирательство, на каковое клюнуло Общество испытателей природы…»…Чижевского я читал немного (помню, целый том по-французски), просматривал давно. Называть человека очковтирателем и проходимцем – значит, иметь уверенность в том, что все его данные безграмотны, фальсифицированы и направлены для достижения личных, низменных целей…

Даже если его выводы сплошь ошибочны, его ни очковтирателем, ни проходимцем назвать нельзя. Возьму для примера такого автора, как Н. А. Морозов. Я читал его блестяще написанные «Откровение в грозе и буре» и «Христос» (семь томов). Морозов совершенно прав, когда пишет, что если бы теории, поддерживаемые «солидными» учеными, получали бы такое обоснование, как его, то они считались бы блестяще доказанными… Но его выводы совершенно чудовищны: Царства – египетское, римское, израильское – одно и то же. Христос отождествляется с Василием Великим, Юлий Цезарь – с Констанцием Хлором, древний Иерусалим не что иное, как Помпея, евреи – просто потомки итальянцев… и проч. Можно ли принять все это? Я не решаюсь, но отсюда не значит, что Морозов очковтиратель и проходимец.

Можно сказать, что Морозов собрал Монблан фактов, но против него можно выставить Гималаи фактов. Но ведь совершенно то же самое можно сказать, по моему глубокому убеждению, и по отношению к дарвинизму. Дарвин и дарвинисты действительно собрали Монблан фактов, гармонирующих с их взглядами, но моя эрудиция позволяет мне сказать с уверенностью, что дисгармонируют с дарвинизмом Гималаи, которые все растут и растут…»

И далее А. А. Любищев пишет: «… Могут сказать, что дарвинизм все-таки приводит к разумным выводам, а Морозов – к глупым… но не все работы Морозова приводят к нелепым выводам. Очень высоко ценят химики работу Морозова «Периодические системы строения вещества», где он предвидел нулевую группу, изотопы и еще что-то. Это, несомненно, был очень талантливый человек, но своеобразие его жизни позволило развиться лишь одной стороне его дарования – совершенно исключительному воображению – и, по-моему, недостаточно способствовало развитию критического мышления. Как же быть? Принять или отвергнуть Морозова? Ни то и ни другое, а третье: использовать как материал для построения критической гносеологии…»

Прервемся на время и обратим внимание на последние слова: «Принять или отвергнуть Морозова? Ни то и ни другое, а третье: использовать как материал для построения критической гносеологии». Сразу видно, что А. А. Любищев настоящий ученый-естественник. В вопросах истории он придерживается стандартного взгляда, но понимает, что наука – это не игра в хоккей, кто больше набросал шайб, тот и выиграл. Ясно, что Монблан меньше Гималаев, но наличие и меньшего количества фактов требует проведения ревизии тех знаний, которые мы имеем, «… построения критической гносеологии». Однако именно этого не желают делать историки.

Продолжим цитирование:

«Можно критиковать Чижевского, разобрав его доводы и показав, что они ничего не стоят… Это означает ошибочность взглядов Чижевского (как и ошибочность взглядов Морозова), но не дает нам еще права называть его очковтирателем. Но мне кажется, что Вы отвергаете Чижевского из общих «методологических», как у нас говорят, соображений. Тут я решительный Ваш противник. История точных наук в значительной мере является борьбой сторонников «астрологических влияний» (куда относятся Коперник, Кеплер и Ньютон), допускавших действие небесных тел на земные явления, и противников (наиболее выдающийся – Галилей), полностью это отрицавших.

Классические астрологи ошибались, допуская возможность простыми методами определять судьбу индивидуальных людей, противники их, со скрежетом зубовным приняв астрологический принцип всемирного тяготения, стараются дальше «не пущать». Последние годы «астрологические принципы» как будто наступают: магнитные бури, солнечные сияния, связь с эпидемиями чрезвычайно вероятна. Но ведь эпидемии вызываются бактериями! Верно, но вспомним спор Петтенкофера с Кохом: в опровержение гипотезы Коха Петтенкофер выпил пробирку с холерными бациллами и остался здоров: опроверг ли он Коха?…»

Кстати, многие приводят цитату о Монблане и Гималаях, считая, что это главное из всего, что сказано в письме Любищева. Нет, главное – в призыве более внимательно со всем этим разобраться, как с теорией Морозова, так и с официальной историей.

Время догм уходит в прошлое.

Проблема хронологии

Вспомогательная историческая дисциплина, хронология, развивалась стараниями большого количества ученых. Иосиф Скалигер (1540–1609), наконец, создал ту хронологическую систему, которая в основных чертах дожила до нашего времени, став общепризнанной и традиционной.

Э. Бикерман в книге «Хронология Древнего мира. Ближний Восток и античность» так описывает процесс развития хронологии:

«Гелланик с острова Лесбос был первым, кто попытался во время Пелопонесской войны подогнать различные системы хронологических указаний к общей модели… По его примеру последующие греческие ученые составили синхронистические таблицы…

Используя труды своих предшественников, христианские историки поставили мирскую хронографию на службу священной истории. Этот «Канон» вошел во вторую часть «Хроники» Евсевия Кесарийского, написанный около 300 г. н. э., был переведен Иеронимом и продолжен им до 378 г. н. э. Компиляция Иеронима явилась основой хронологических знаний на Западе. И. Скалигер, основоположник современной хронологии как науки, попытался восстановить весь труд Евсевия».

Как видим, наука хронология умещается между «попыткой подогнать» историю к неким уже имевшимся старинным схемам и «попыткой восстановить» эти «попытки подогнать». Причем между этими «попытками» – больше двенадцати столетий, но и эти столетия насчитаны самими хронологами.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Страница из работы Иосифа Скалигера

Научность их подхода определялась Священным Писанием. По схеме Евсевия-Иеронима, «гражданская» история есть часть истории священной, ее продолжение и завершение. Раз прошлое изложено в Библии, значит, все упомянутые в ней события должны получить в хронологии свое место (точнее время) начиная с самого первого: Сотворения мира. Все дохристианские приключения должны входить в историю. Все евангельские события должны быть учтены. Все перечисленные в Писании названия народов и стран должны быть приложены к конкретным народам и странам.

Это и было сделано. Кстати, открытие в конце XVI века Америки породило серьезную проблему: индейцы не упомянуты в Библии! Вот почему церковь не запретила тиражировать «языческие книги» Платона: он сообщил об Атлантиде, утопленной еще до христианских времен (разумеется, по воле Божьей за грехи). Так удалось объяснить, кто такие индейцы (потомки греховного народа Атлантиды), и махом отпустить грехи всем убивавшим «краснокожих» по всей Америке. А вот Австралию с ее туземцами открыли уже в начале XVIII века, и ученые обошлись без церковных указаний.

Ветхий Завет, как утверждается в Большом энциклопедическом словаре (БСЭ) 2000 года, состоит из памятников древнееврейской литературы XII–II веков до н. э., а Новый Завет – из памятников раннехристианской литературы, написанных в I и II веках н. э. Разумеется, даты даны в рамках традиционной хронологии. Если этому поверить, то первоначальная история человечества составлена из памятников литературы, накапливавшихся тысячу четыреста лет. Причем в какой-то своей части эти «памятники» повествуют о событиях, народах и героях, имевших быть от Сотворения мира до начала этого «летописания», то есть охватывают абсолютно бесписьменный период продолжительностью почти в 4500 лет.

Кто писал эти «памятники»? Когда? Можно ли им верить? – такие вопросы не стояли ни перед Евсевием, ни перед Иеронимом, ни тем более перед Скалигером, ведь библейская история – не дело рук человеческих, это боговдохновенные тексты, не подлежащие никакому обсуждению и изменению. Не задаются этими вопросами и современные историки.

Теперь посмотрим, что происходило за многие столетия между Евсевием и Скалигером. Об этом сообщает современник Скалигера Жан Боден (1530–1596):

«Иеремия прибавил (к схеме Евсевия) 50 лет, Проспер Аквитанский 60 лет, Пальмьерий Флорентийский 1040 лет…Сигиберт Галл (составил хронику) от 381 года до 1113 года с приложением неизвестного автора до 1216… Винцент из Бовэ – историю от Сотворения мира до 1250 г. от Рождества Христова. Антонин, архиепископ Флорентийский, – историю от Сотворения до 1470 г… Донато Боссо Миланский – до 1489, Иохан Науклер из Тюбенгена – до 1500, Филипп Бергамский до 1503. Павел Джовио от 1494 до 1540 года. В 1551 году опубликована «Хроника всего света» польского историка Марцина Бельского. Иоханн Карион Любекский создал три книги хроник от Сотворения мира до 1530 года, к которым прибавлено приложение до 1555 года».

Как видим, все перечисленные хронологи группируются в три команды: «древнегреческую» до н. э., «христианскую» IV века н. э. и средневековую XII–XVI веков. Сходная картина со всеми науками, и такая дискретность дает нам основания для сомнений в самой хронологии. Но именно версия Скалигера, из политических причин принятая в XVII веке и даже утвержденная папой римским, стала основой истории. Надо признать, за следующие столетия археологи и историки действительно смогли многое прояснить и уточнить, и все же хронологическая схема недалеко ушла от той трактовки событий, которую им дали церковные хронологи.

Мы не раз говорили о многомерности истории. Поскольку традиционная версия – тоже часть этой многомерности, постольку и она имеет право на существование, но лишь как одна из проекций.

О точности же высчитанных хронологами датировок скажем прямо: в исторических процессах время не играет определяющей роли, как бы парадоксально это ни звучало. Время входит в процесс, однако входит не как независимая переменная, а как параметр. Если бы можно было построить график какого-либо исторического процесса, на нем были бы точки, определяемые значениями координат графика. Но хотя эти координаты и зависят от времени как важного параметра, – самого времени на графике нет. Это значит, что во многих случаях установить точную дату события невозможно и следует ограничиться определением направления процесса.

Детерминизм же требует, чтобы были найдены однозначные соответствия между временем и событием. Вот почему традиционная версия, однозначная и детерминистская, не верна, и вот почему попытки критики хронологии с тех же детерминистских позиций обычно оканчиваются неудачей. В рамках имеющейся формальной истории работает уже очень большое количество людей, ими проведено полное согласование с их версией имеющихся фактов. У «новичков» просто не хватает ни рук, ни времени, чтобы создать нечто подобное, и они всегда проигрывают, как это было с Ньютоном, Морозовым и Фоменко.[4]

Посмотрим же, как в ходе «нормального» развития науки происходит отторжение новых, революционных предложений по пересмотру основополагающих принципов и правил.

Хронолог Исаак Ньютон

Через сто лет после Скалигера родился Исаак Ньютон, занимавшийся в своей жизни – о чем мало кто знает – также и хронологией. Он относился к этому крайне серьезно: основной книге посвятил с перерывами около 40 лет жизни. Есть сведения, что первую главу он собственноручно переписывал 80 раз.

Конечно, как и все его предшественники, Ньютон в своей работе преследовал религиозные цели. Многое в хронологии противоречило Библии, что подрывало ее авторитет. Ньютон хотел устранить эти противоречия, по-новому толкуя различные тексты и мифы. Что он сделал, так это сократил египетскую и греческую традиционные хронологии, чтобы они пришли в согласование с Библией.

В 1725 году без согласия Ньютона был выпущен в свет французский перевод его исторического сочинения «Краткая хронология». Дело было так. Однажды во время салонного разговора у принцессы Уэльской Ньютон рассказал о своей хронологической системе. Принцесса пожелала иметь письменное изложение и получила его. Рукопись попала в руки аббата Конти, одного из друзей принцессы. Вот в результате излишней предприимчивости аббата и появилось весьма искаженное французское издание, снабженное к тому же опровержением хронологии Ньютона как бредовой.

Ньютону пришлось объясняться по этому поводу на страницах «Philosophical Transactions» и потратить последние месяцы жизни на писание полной хронологии, которая и появилась в печати после его смерти, в 1728 году, под заглавием: «Хронология древних царств с присоединением краткой хроники от первых упоминаний о событиях в Европе до завоевания Персии Александром Великим».

Ньютон исходил из мысли, что сведения, сохранившиеся от древних египтян, греков и т. д., фантастичны и во многих случаях являются только поэтическим вымыслом. Колоссальная протяженность древней истории с отдельными оазисами народов, царств и событий, по его мнению, должна быть сильно укорочена. Также он возражал против применения в расчетах длительности царствований такого показателя, как средняя длительность одного поколения. Издревле (от Геродота) срок поколения полагали равным 33 годам. Ньютон же для средней длительности царствований предложил 18–20 лет, основываясь на исторических примерах.

Наконец, он привлек для установления хронологии соображения историко-астрономического характера.

И что же? Труд его, вызвавший большой шум тогда, теперь совершенно забыт. Да и тогда, чтобы дискредитировать сорокалетнюю работу выдающегося ученого в области хронологии, в оборот была запущена легенда, что сэр Исаак спятил из-за своих научных занятий и что эту его книгу нельзя принимать всерьез.

И в дальнейшем попытки пересмотра хронологии вызывали нарекания и со стороны ортодоксальных ученых, и со стороны власти.

В 1943 году в СССР отмечали 300-летний юбилей Ньютона. По решению юбилейной комиссии были изданы два сборника статей, а также две биографические книги: первая – ставшего несколько позже известным историком физики П. С. Кудрявцева, а вторая – будущего президента АН СССР С. И. Вавилова. Ее переиздали уже в следующем году, а затем еще раз в 1961-м.

В книге С. И. Вавилова интересна глава «Богословские и исторические работы Ньютона, и его религиозные воззрения», в которой, в частности, говорится: «На основании всех этих соображений и получается укороченная хронологическая шкала по Ньютону. Самая древняя известная нам историческая эпоха соответствует по этой хронологии приблизительно 1125 г. до н. э.». И здесь же следует примечание: «В наше время не менее радикальная, но столь же неудачная, как и Ньютона, попытка пересмотра хронологии была сделана Н. А. Морозовым в его обширном сочинении «Христос».

Таково было отношение официальной власти и официальной науки к хронологическим работам и Ньютона и Морозова. С учетом того, что книга появилась при жизни Морозова, понятно, что критика направлена именно против него. В самом деле, один из ведущих ученых страны в юбилейном сборнике, посвященном Ньютону, ни с того ни с сего показывает «заблуждения великого ума» на историческом поприще и в примечании пишет, что это, дескать, еще что, а вот у нас Морозов продолжает заблуждаться.

Есть и еще одна параллель между восприятием личности Исаака Ньютона и Н. А. Морозова, опять же связанная с их увлечением хронологией. Так же, как и Ньютона за его работы объявляли сумасшедшим, так и про Морозова неоднократно сообщали, что, просидев достаточно долго в одиночной камере за участие в подготовке покушения на Александра II, он якобы сошел с ума, и в этом причина его завиральных идей.

С. И. Вавилов пишет:

«Для правильной оценки религиозных мнений Ньютона не следует забывать неразрывной связи политических и религиозных течений в Англии того времени. Протестантизм и арианство Ньютона были одной из форм борьбы с католицизмом Стюартов, с партией тори. Такие же политические корни можно легко проследить почти во всех историко-богословских работах Ньютона.

(Можно подумать, будто Скалигер составлял хронологию, не интересуясь религией и политикой! Он только о них и думал, что отнюдь не мешало С. И. Вавилову соглашаться с его версией. – Авт.)

Явная тенденция Ньютона в его комментариях к пророчествам – это доказать гибель папства и разрушение римской церкви; поэтому он с особым старанием ищет доводы в пользу того, что «малый рог четвертого зверя» означает не что иное, как римскую церковь. «Толкования» Ньютона являются типичным примером англиканской богословской рационалистической литературы. Ньютон видит в распространении почитания святых идолопоклонство, в аскетизме и монашестве – ересь и т. д. С другой стороны, богословское сочинение Ньютона красноречиво свидетельствует о его обширной исторической и богословской эрудиции…

Необходимо отметить, что историко-богословские упражнения Ньютона носят все же ясный отпечаток его точного физико-математического метода, применяемого, правда, к материалу, совершенно неподходящему, и едва ли подходящим образцам. В этом неоднократно обвиняли Ньютона-богослова его современники. Уистон рассказывает, например, что Бентлей упрекал Ньютона в том, что он излагает пророчества так же, как доказательства математических предложений. Нам, людям, опирающимся на наследие более чем двух веков, прошедших после Ньютона, на великие революции, почти невозможно представить себе, зачем автор «Начал», «Оптики» и метода флюксий тратил свое время гения на странные исторические и богословские упражнения».

Так зачем же Ньютон, снискавший уже мировую славу, занялся историей? Есть разные ответы. Так, автор его биографии Л. Мор считал, что «если бы он жил в наши дни, он мог бы развлечься в свободные часы всепожирающим чтением детективных романов или решением кроссвордов вместо древней хронологии и библейских пророчеств». Говоря другими словами, Ньютону, оказывается, время девать было некуда. И более того, в своей книге биограф представляет занятие историей лишь как богословие, что, в общем, искажает реальную картину.

А вот С. Я. Лурье в своей книге пеняет Ньютону, что он ставил своей основной задачей доказательство непогрешимости Ветхого Завета. Тут совсем упускается из виду, что надо же было ученому опираться на какой-то материал как на достоверный. В физике таковым выступают данные экспериментов, а в истории – текст Священного Писания. Ведь он от Бога, но испорчен разными переписчиками и толкователями, в том числе хронологами. Для Ньютона задача как раз в том и состояла, чтобы выявить истинный текст, отделить его от последующих наслоений и правильно датировать.

Здесь мы не можем не указать на еще некоторые параллели. Известно, что теория Николая Коперника, с точки зрения практики, была существенно хуже, чем метод, разработанный Птолемеем. И дело не в том, что Птолемей был такой гениальный, а Коперник – нет; просто за долгое время применения птолемеевской теории большое количество ученых вносило поправки в нее для того, чтобы получаемые при расчетах результаты соответствовали реальному положению планет.

Коперник понимал, что его теория понравится далеко не всем, и в первую очередь по идеологическим соображениям. В самом деле, так и вышло. Его работу вообще мало кто знал, а тем более принимал всерьез. Известность ей принес Джордано Бруно, и в результате этой скандальной известности теория Коперника широко распространилась; лишь после этого Иоганн Кеплер сделал гелиоцентрическую систему действительно работоспособной.

Так вот, у Ньютона не нашлось своего «Джордано Бруно». Его работы в области истории и хронологии оказались большей частью не изданными, а то, что было издано, не нашло своего популяризатора типа Джордано Бруно.

В этом причина, по которой мы сегодня знаем только ту версию истории, которую составил незадолго до Ньютона Иосиф Скалигер, а затем перевел в годы от Рождества Христова Дионисий Петавиус. Труды их, кстати, тоже были восприняты не сразу и не с восторгом; иезуиты очень возмущались. К сожалению, в отличие от этих двоих Исаак Ньютон оказался слишком требовательным к себе и своей работе, не допустил ее широкого распространения.

«Хронология Ньютона, однако, ошибочна, как видно из современных исторических данных. Так же, как и [его] «Толкования», «Хронология» сохранила сейчас интерес только в связи с личностью их автора», – заявляет С. И. Вавилов. Да, мы согласны: его хронология ошибочна. Но ведь и хронология Скалигера ошибочна.

Сегодня, спустя более трех столетий после Ньютона, главным для исследователя являются не конкретные хронологические результаты, достигнутые им (они, конечно, устарели), а методология, с помощью которой он их получил, ведь только с учетом предыдущего опыта может развиваться наука. Но сторонники традиционной истории относятся к этой проблеме иначе. Можно видеть, какую радость доставили С. Я. Лурье ошибочные результаты, полученные И. Ньютоном. Лурье, который не только прекрасно знал историю, но и разбирался в математике, понимал, что применение естественно-научных методов в истории может свести на нет многие «незыблемые» построения историков.

Ведь как они работают? У каждого исследователя есть некоторый шаблон (соответствующий принятой в обществе этого времени парадигме), по которому он проверяет все появляющиеся новые факты. И что самое плохое – этот шаблон, находящийся у него в голове, сформирован предыдущим обучением. Менять его нельзя, поскольку все части учения друг с другом связаны; изменение одной части приведет к необратимым искажениям всей картины.

И так не только у историков. То же происходит и у представителей естественных наук; лишь выдающиеся умы способны встать выше.

Физиолог И. П. Павлов (1849–1936) в одной из лекций говорил:[5]

«Перейдем к следующему качеству ума. Это свобода слова, абсолютная свобода мысли, свобода, доходящая прямо до абсурдных вещей, до того, чтобы сметь отвергнуть то, что установлено в науке, как непреложное. Если я такой смелости, такой свободы не допущу, я нового никогда не увижу. Есть ли у нас такая свобода? Надо сказать, что нет. Я помню мои студенческие годы. Говорить что-либо против общего настроения было невозможно. Вас стаскивали с места, называли чуть ли не шпионом. Но это бывает у нас не только в молодые годы…»

И вот к какому выводу приходит И. П. Павлов:

«Мы всегда с восторгом повторяли слово «свобода», и когда доходит до действительности, то получается полное третирование свободы».

Между тем наука все-таки движется вперед, и новые идеи внедряются в обществе, но, как правило, не потому, что они такие замечательные, а просто носители старых идей умирают, и во главе школ встают представители новых идей (которые, в свою очередь, будут сменены через несколько поколений). А в истории изменение «шаблона» – процесс очень медленный, так как в этой науке события, имеющие радикальный характер, происходят редко.

Для науки появление людей, подобных Исааку Ньютону или Николаю Морозову, благотворно. С них начинается этап создания новых шаблонов. Это хорошо, потому что становится ясным, что если есть два шаблона, то может быть и третий, и вообще сам шаблон не очень надежная вещь. А до тех пор, пока шаблон не вызывает сомнения, любые факты будут объясняться так, чтобы они не противоречили ему, а то, что противоречит, будет признано недостоверным и ошибочным.

Если угодно, Священное Писание для Исаака Ньютона тоже играло роль шаблона, но не жесткого, а допускающего некоторую деформацию. А рамки этой деформации определяли выработанные им методы работы с фактами.

Методика уточнения хронологии

Пока невозможно сказать точно, какими методами пользовался Иосиф Скалигер при составлении своей хронологии. Он использовал Священное Писание и труды предшествовавших богословов это точно. Применял астрономические расчеты для проверки летописных сообщений о затмениях и других небесных явлениях. Был знаком с нумерологическими приемами, то есть магической математикой, выработанной масонами, и применял эти приемы, во всяком случае, их применяли его предшественники, чьи работы он знал и использовал.

А какие методы для проверки скалигеровской хронологии выработал Исаак Ньютон? Рассмотрим их, поскольку они очень важны. А для объективности изложения воспользуемся статьей С. Я. Лурье из юбилейного сборника, выпущенного к 300-летию ученого.

1. Параллелизмы.

Вот как этот метод описывает С. Я. Лурье:

«Главной задачей Ньютона было такое сокращение египетской и греческой хронологий, чтобы они пришли в гармонию с хронологией библейской. Так как, по Манефону, египетские цари непрерывно царствовали более 15 000 лет, то простые приемы (сокращение длительности каждого царствования и т. п.) не могли привести к нужным результатам. Оставался радикальный приём – отожествление и выбрасывание: царь А отожествлялся на основании ряда признаков с царем В, жившим за много лет после него. Так как А и В тождественны, то ясно, что царей, правивших между А и В, в действительности не могло существовать; значит, они выдуманы египетскими жрецами, чтобы прославить древность своего народа».

Для С. Я. Лурье такое «выбрасывание» – покушение на существующий у него в голове шаблон. Он-то твердо знает (правда, откуда?), что эти цари были, а ему предлагают их выкинуть. Все равно как человеку, который живет в обычных условиях и знает о чередовании дня и ночи в течение суток, сообщить, что день и ночь могут длиться по полгода. Он это просто отвергнет, да еще и обсмеет.

Н. А. Морозов независимо от Ньютона пользовался этим же методом, но называл его статистическим.

«Статистический метод, – писал он, – состоит в сопоставлении друг с другом многократно повторяющихся явлений и в обработке их деталей с точки зрения теории вероятностей. Образчиком этого метода служит… сопоставление родословной Ра-Мессу II с родословной евангельского Христа, а также диаграмматические сравнения времен продолжительности царствования царей «израильских» и «иудейских» с царями Латино-Эллино-Сирийско-Египетской империи после Константина I и т. д.»

2. Лингвистика.

Опять обратимся к С. Я. Лурье:

«Как и у других его современников, большую роль в системе Ньютона играет толкование собственных имен из малоизвестных языков; этот приём, как известно, до сих пор дает возможность доморощенным лингвистам срывать дешевые лавры».

По ходу дела заметим, что здесь историк допускает явный намек на работы Н. А. Морозова, который высказывался так:

«Лингвистический метод, особенно выявление смысла собственных имен, – …часто с поразительной ясностью вырисовывает мифичность всего рассказа. Возьмем хотя бы начало библейской книги Бытие: «Супруга Адама Ева родила ему Каина и Авеля, и Каин убил Авеля». По внешности это вполне исторично, а переведите здесь собственные имена по их смыслу, и выйдет «Жизнь, супруга Человека, родила ему Труд и Отдых, и Труд убил Отдых». Вместо историчности обнаружилась аллегоричность. И такими курьезами полна вся древняя история».

Если отсутствует книгопечатание и, следовательно, общие правила написания всяких имен (да и вообще написания слов), – а слышим мы все по-разному, да и читаем, кстати, тоже, то как же можно обойтись без «этого приёма». Ведь Babilon мы читаем и пишем как Вавилон, при том, что слово означает Ворота Бога. Ведь названия и прозвища людей переводились вплоть до позднего Средневековья. Ведь наш алфавит происходит от альфабета и так далее.

Поэтому лингвистический анализ очень полезен и даже необходим при изучении допечатного периода истории. Поразительна и необъяснима ненависть историков к лингвистическим выводам как Ньютона, так и Морозова.

3. Астрономия.

Что говорит по этому поводу С. Я. Лурье?

«Этим астрономическим выкладкам Ньютон посвящает целых 20 страниц первой части своей работы. Исходным пунктом для этих вычислений является замечание Евдокса (у Гиппарха, Phaenomena, II, 3), что на сферах (астрономических глобусах) древних точка весеннего равноденствия находилась в середине созвездий Овна, Рака, Скорпиона и Козерога. (На самом деле двух равноденствий и двух солнцестояний. – Авт.)Вследствие предварения равноденствий, открытого тем же Гиппархом и впервые научно объяснённого Ньютоном в 1686 г., точка весеннего равноденствия перемещается примерно на 50» в год. Положение точки весеннего равноденствия при Ньютоне, в 1689 г., отличалось от этого положения, начертанного на сферах древних, на 36°44 . Разделив 36°44 на 50" Ньютон получил, что «сфера древних» была составлена за 2627 лет до 1689 г. или за 938 л. до н. э.»

Вера в астрологию всегда накладывала отпечаток на понимание того, как должна протекать история. И как раз борясь с астрологией и привлекая астрономию, И. Ньютон пытался исправить хронологию. Привлекал ее для независимой датировки и Н. А. Морозов. Но он вовсе не абсолютизировал ее возможности и не собирался ею ограничиваться, а считал одним из методов разведки, после которого наступает время других методов для подтверждения или неподтверждения предполагаемых результатов. Вот его мнение:

«Астрономический метод – для определения времени памятников древности, содержащих достаточные астрономические указания в виде планетных сочетаний, солнечных и лунных затмений и появлений комет. Результат исследования этим методом, захватывающий у меня более 200 документов, получился поразительный: все записи греческих и латинских авторов, отмечающих вычислимые астрономические явления после 402 года нашей эры, подтвердились, и, наоборот, все записи о затмениях, планетных сочетаниях и о кометах (последние я сравнивал с записями китайских летописей Ше-Ке и Ма-Туань-Линь, а сочетания вычислял сам) не подтвердились и привели к датам тем более поздним, чем ранее они считались. То же самое случилось с клинописными астрономическими записями в Месопотамии и с идеографическими в Китае. От древности за началом нашей эры не осталось ничего».

То обстоятельство, что Н. А. Морозов с детства увлекся астрономией, и позволило ему достичь успехов в истории.

4. Физиология.

С. Я. Лурье:

«Как правильно указывает Ньютон, для этого времени в основу хронологических расчётов кладётся счёт по поколениям: три поколения считаются за 100 лет; каждый аристократический род в Греции вёл счёт своих предков и помнил их имена. Далее Ньютон приводит свидетельство Плутарха в начале биографии Нумы, в котором говорится, что Аполлодор, Эратосфен и многие другие рассчитывали время по царям Лакедемона. Дошедшие же до нас хронологические таблицы: паросская надпись (она известна Ньютону, он цитирует ее как Arundelian marble) и хроника Евсевия в основном восходят к этим двум главным авторитетам древности – к Аполлодору и Эратосфену. Правление каждого царя здесь принималось в среднем равным 33–35 годам. Ньютон собрал огромный материал и из истории древности, и из истории Франции и Англии и показал, что если действительно поколение можно принимать равным 33–35 годам, то правление царя никогда не имеет такой средней продолжительности: его средняя продолжительность 18–20 лет».

А ведь результат Ньютон получил потрясающий. Причем этот результат полностью совпадает с выводами Н. А. Морозова, пришедшего к похожим значениям, исходя из физиологии полового созревания в разных местностях, и предложившего в соответствии с этим поправки к стандартным хронологиям династий.

5. Любовь к формулам.

Ньютон не был бы верен себе, если бы не попытался ввести математику в свое исследование. Выяснив, что древние неоправданно увеличивали свои родословные, он дает формулу, которая должна это учесть и исправить. Он предлагает сократить все даты, более древние, чем образование Персидской империи, в отношении 20:35, или 4:7. Итак, Ньютон рекомендует поступать по следующей формуле: (a – 535) х 4/7 + 535 = ab, где a – традиционная дата, выраженная в годах до н. э.; ab – искомая точная дата.

А ведь даже Эратосфену приписывали желание проверить историю с помощью математики. Эратосфен был уверен, что все природные факты можно упорядочить с помощью здравого смысла и строгой математики. Мы не утверждаем, что эти идеи высказывал некий конкретный человек по имени Эратосфен, но подобные идеи содержатся в средневековых трактатах с именем Эратосфена. Церковь не одобряла таких размышлений, вот и прикрылись именем некоего человека, уже давно умершего.

Идея, что в количествах независимых царств в разные эпохи есть определенный математический порядок, прослеживается в трудах Жана Бодена, Иосифа Скалигера, Дионисия Петавиуса и других. Хронологи этого периода увлекались нумерологией, высчитывая даты для достижения гармонии цифр, а не достоверности истории.

6. Согласование хронологий.

Эта работа обычно остается за кадром. А заключается она, по сути дела, в перестройке существующего «шаблона». Ньютон каждый раз проверял, не получается ли противоречия между датировками, полученными с помощью всех этих приемов. Те, кто занимался подобной работой, знают, какой это мучительный и неблагодарный труд, так как он забирает много времени, а результат записывается в несколько строчек. И столь большое время, которое было затрачено Ньютоном на написание своих исторических трудов, состояло в основном из таких согласований, пока наконец удалось получить хронологию, как ему казалось, совершенно свободную от всяких внутренних противоречий.

Таковы были методы проверки хронологии, применявшиеся Исааком Ньютоном. Повторим, что если бы нашелся его «Джордано Бруно», то мы бы сегодня имели хронологическую схему не Скалигера, а Ньютона, которая в отличие от первой содержит научные методы исследования текстов. И через некоторое время, используя новые данные астрономии, лингвистики, математики, а то и дополняя исследование новыми методами, можно было бы продолжать научную работу по уточнению хронологии.

Да ведь так и произошло! Н. А. Морозов, независимо от Ньютона использовав в своей работе некоторые его методы, дополнил их список и внес в хронологию много нового!

Вот как характеризуются работы Н. А. Морозова по истории в Большой советской энциклопедии: «Теории Морозова, выведенные главным образом из астрономических явлений, которым он придавал чрезмерное значение, находятся в противоречии с историческими фактами».

Но достаточно было прочитать всего лишь предисловие к седьмому тому его книги «Христос», чтобы разобраться, на чем основывается исследование истории Н. А. Морозовым. Отнюдь не на одной только астрономии: «Основная же цель моей работы, как я уже сказал, была согласовать исторические науки с естественными, установив прежде всего научную хронологию взамен существующей до сих пор скалигеровской. При этом для критического разбора излагаемых в наших первоисточниках сообщений употреблены были мною шесть методов».

Вот эти методы, за вычетом упомянутых выше статистического, астрономического и лингвистического, в изложении самого Морозова:

Геофизический метод, – состоящий в рассмотрении того, возможны ли те или иные крупные историко-культурные факты, о которых нам сообщают древние авторы, при данных географических, геологических и климатических условиях указываемой ими местности. И этот метод дал тоже отрицательные результаты за началом нашей эры. Так, например, геологические условия окрестностей полуострова Цур (где помещают город Цур, т. е. Царь, по-гречески – Тир) показывают физическую невозможность образования тут, да и на всем Сирийском берегу, от Яффы до Анатолии, какой-либо закрытой от ветров или вообще удобной для крупного мореплавания гавани. Значит, и центра мореходства здесь не могло быть, а только в Царьграде. Точно так же и гора Синай, никогда не бывшая вулканом, не подходит для места законодательства Моисея на огнедышащей горе.

Материально-культурный метод, – показывающий несообразность многих сообщений древней истории при сопоставлении их с историей эволюции орудий производства и состоянием тогдашней техники, как, например, постройка Соломонова храма в глубине Палестины до начала нашей эры и т. д. и т. д.

Этико-психологический метод, – состоящий в исследовании того, возможно ли допустить, чтоб те или другие крупные литературные или научные произведения, приписываемые древности, могли возникнуть на той стадии моральной и мыслительной эволюции, на которой находился тогда данный народ.

Эти методы зафиксированы Н. А. Морозовым в первом и седьмом томах его книги «Христос»; в первом случае указаны только пять, а в последнем все шесть. В девятом томе, до сих пор не издававшемся,[6] дан еще один метод, основанный на изучении физических свойств строительных материалов.

Научные дисциплины, образующие в своей совокупности систему наук в целом, распадаются на три большие группы: естественные, гуманитарные и технические науки, различающиеся по своим предметам и методам. Особое место занимает математика. Ее предметом является не какая-либо особая форма движения материи, а абстрактно выделенные (количественные и пространственные) стороны движения и взаимоотношения тел природы. Метод ее построения – аксиоматический. В своем генезисе (зарождении) она была экспериментальной наукой, но сейчас уже не нуждается в экспериментальном подтверждении.

Но среди естественных наук тоже есть особенная: астрономия. В отличие от других она является наукой наблюдательной, а не экспериментальной. И происходит это по той простой причине, что у людей, к счастью, просто нет возможностей проводить эксперименты с космическими объектами. Вместе с тем, моделировать некоторые процессы мы все же можем; этим занимается астрофизика.

Такой же статус, как и астрономия, среди гуманитарных наук имеет история. И та наука, которую развивал Н. А. Морозов – история человеческой культуры в естественно-научном освещении, – призвана играть ту же роль при истории, что и астрофизика при астрономии. К сожалению, при его жизни еще не получил признания вероятностный метод, а тем более был неизвестен нелинейный стиль мышления, предтечей которого и был сам Н. А. Морозов.

Нелинейный процесс истории

Историки уточняли хронологию даже после того, как версия Скалигера была одобрена христианской церковью, а затем и принята без возражений другими мировыми конфессиями. Они корректировали датировки внутри своей системы дат, прежде всего для Древнего Египта и вообще стран Востока, и эти корректировки входили затем в учебники. Но были и другие ученые – подчеркнем, ученые, а не шарлатаны, занимавшиеся этими проблемами, не входя при этом в «сословие историков». Среди них такие гиганты, как Исаак Ньютон и Николай Морозов.

Но их корректировки в учебники не попадали никогда. И неудивительно: ведь пересмотру подвергались не даты внутри хронологической системы, а сама система.

В 1999 году нам довелось беседовать с ныне покойным академиком Н. Н. Моисеевым. Заговорили о хронологии. Никита Николаевич, прекрасно знающий работы Н. А. Морозова, вдруг сказал об основателе Новой хронологии, математике А. Т. Фоменко: «Знаете, его породил в некотором смысле я». Мы записывали беседу на пленку, поэтому приведем дословный рассказ Н. Н. Моисеева:

«Сейчас я вам расскажу одну довольно-таки забавную историю. Есть такой Михаил Михайлович Постников, тополог и алгебраист. Я в пятидесятом году был в докторантуре Стекловского института, а он был в аспирантуре Стекловского института. Такое соотношение. Или он только что защитившийся был. В общем, мы были с ним в дружеских отношениях. А я добыл последний том Морозова и притащил его в Стекловку, и мы смотрели его, и он им занялся. А вот этот Фоменко – его ученик. Так что вот такая вот индукция».

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Статуя хранителя сокровищ Хотепа, XXXIII век до н. э., нулевая линия синусоиды Жабинского

Знание всегда развивается преемственно. М. М. Постников, заинтересовавшись в 1950 году работами Н. А. Морозова (1854–1946), продолжил его исследования; аспирант Постникова А. Т. Фоменко пошел еще дальше; независимо от них этой проблематикой занялись и мы; уже есть продолжатели Фоменко – как правило, ученые люди, преподаватели вузов. Наши книги выходят большими тиражами, но в учебниках о сделанных выводах по-прежнему нет ни слова. Если так будет продолжаться, однажды окажется, что «традиционная история» превратилась в сухую ветку живого дерева.

Расчеты, выполненные А. Т. Фоменко в части пересмотра датировок мировой истории, высчитанные им хронологические «сдвиги» очень полезны для понимания методики средневековых хронологов. К сожалению, этот поразительно трудолюбивый ученый в какой-то момент перешел от занятий хронологией к созданию исторических версий. Например, потратив многие годы на упорные, кропотливые вычисления, он доказал, что в начале цивилизации, при переходе от неолита к эпохе металлов, люди объединились в одну огромную Империю. А потом взялся трактовать полученные результаты, наращивая на костяк своей Новой хронологии мясо «Новой истории», в частности пересматривать историю России, и вызвал вполне обоснованную критику историков. А ведь он же сам писал:[7]

«…мы снова и снова повторяем: историк и математик здесь не конкурируют. И если уж историки заинтересованы в объективном освещении истории, что, вне всяких сомнений, именно так, то совершенно не имеет смысла заявлять, будто математик вторгается в чужую сферу деятельности, в которой ничего не понимает. Математик занимается только своей частью работы. Поэтому-то мы и не предлагаем здесь новой концепции истории. Формировать структуру новой исторической хронологии мы прекращаем там, где кончается математика. Расставлять же по этой структуре «живой» исторический материал, выяснять, к примеру, настоящее название Троянской войны и т. п., мы не вправе, это дело историков. Максимум, что математик может себе позволить, – это высказать несколько гипотез на темы «живых» деталей истории».

Поскольку, вопреки уверенности А. Т. Фоменко, историки оказались совершенно не заинтересованными в объективном освещении истории, он и занялся «освещением» сам. Но детерминизм – это такие грабли, которым все равно, по какому умному лбу стучать: Скалигера ли, Фоменко

Основываясь на известных или малоизвестных фактах, А. Т. Фоменко теперь утверждает, что мировая империя была создана русскими, что татаро-монголы – это русские казаки, а Россия навязывала свою волю всему миру, от Европы до Китая. Но ведь Россия была в идеологическом родстве с Византией, то есть, по сути, являлась частью Византийской империи и стала ее наследницей, и потому обязательно должна иметь в своей истории общие с другими странами следы мировой изомерии. Если англичане зададутся такой целью, они легко докажут, что татары – это английские рыцари.

Точно так же в истории всех государств, образовавшихся ныне на территории бывшего СССР, можно найти общие события. Например, армяне могут рассказать, что армянский полководец Багратион погиб на Бородинском поле, защищая от Наполеона армянскую провинцию Россию. И если бы не было множества свидетельств того времени, попробуй, поспорь.

Разбирая хронологию Скалигера, одну из самых интересных версий высказал А. М. Жабинский.

В самом начале своей работы он шел от выводов, сделанных Фоменко, то есть и тут мы видим преемственность. Жабинский пишет:[8]

«А. Т. Фоменко и Г. В. Носовский обнаружили хронологические сдвиги: события истории повторяются через 1800 лет, 1053 года, 360 лет, 333 года. К сожалению, в последних своих книгах ученые округляют полученные ими числа до 1050, или до 330; очевидно, сами не поняли их мистики. А все эти числа имеют магический смысл. Создатели и сторонники Новой хронологии считают, что повторы в нашей истории возникли в результате ошибки Скалигера. Я покажу, что они «сконструированы» им искусственно. Он положил в основу своих расчетов так называемую нумерологию, философскую систему, согласно которой все тайны мира сокрыты в числах.

И это отражено в нашей традиционной истории. Если вдуматься в числа годов, через которые повторяются многие события, становится ясно, что перед нами – чистейшей воды оккультизм! Могли ли бы сроки «повторов» столь точно соответствовать «магическим» числам 333 и 360, если наша «традиционная история» имела естественный ход?… Судите сами, события от древности до Средневековья повторяются со следующей периодичностью:

333 года (половина от 666).

360 лет (половина от 720).

693 года (360 + 333), «арабский» повтор.

999 лет (333 + 333 + 333).

1026 лет (360 + 333 + 333).

1053 года (360 × 2 + 333), «христианский» повтор.

1413 лет (360 × 3 + 333), «римский» повтор.

1773 года (360 × 4 + 333) и

1800 лет (360 × 5), «греческие» повторы.

2133 года (360 × 5 + 333), «еврейский» повтор.

2466 лет (360 × 5 + 333 × 2), «вавилонский» повтор.

2799 лет (360 × 5 + 333 × 3), «египетский» повтор.

3132 года (360 × 5 + 333 × 4).

3465 лет (360 × 5 + 333 × 5).

В любом случае присутствуют числа 360 и 333. Число 360 мы встречали в разговоре о прецессионном круге. Оно может быть сочтено за число божественное, положенное Богом в основу вращения земли. А число 333 – дьявольское, половина от 666, Числа зверя. Не скажу, почему взята половина, но факт остается фактом: в основе истории Скалигера число «божье» и число «зверя».

Дальнейшие «игры» с цифрами, из которых составлена мировая хронология, неизменно выводят к трем шестеркам:

(360 + 360 + 360 + 360 + 360): (360–333) = 1800: 27 = 66,6 666 666…

Или: 360: (360–333) × 2 = 360: 54 = 6,66 666 666…

Случайности в образовании таких «исторических повторов» быть не может. Они сконструированы специально. Однако мы должны учитывать, что каббалистическая хронология должна была возникнуть задолго до Скалигера, и он стал всего лишь завершителем определенной традиции. Н. А. Морозов писал:

«Значит, при нужде, старинному историку приходилось восстановлять число лет царствования древних властелинов какими-либо каббалистическими действиями над буквами их имен, то есть все равно, что разгадывать по картам, тоже имеющим непосредственную связь с каббалистикой… На этой почве неизбежно должны были возникать попытки каббалистического определения всех исторических событий, – попытки создания каббалистической хронологии, начиная от определения времени сотворения мира».

Та традиционная хронология, которую мы имеем в качестве «учебника», – лишь остаток первоначальной задумки. Труды нашего основного хронолога дополнялись и изменялись стараниями его последователей, самым крупным из которых был Дионисий Петавиус. Скалигеры же, отец и сын, судя по всему, были представителями философской концепции, согласно которой этот несовершенный мир создан Богом, а руководит им дьявол, а потому и в основу своей хронологии положили Число зверя из Апокалипсиса – 666».

Так, оттолкнувшись от хронологических сдвигов, обнаруженных А. Т. Фоменко, Жабинский пришел к своим первым выводам и, конечно, решил приложить их ко всей хронологической шкале, чтобы проверить повторяемость событий мировой истории. И тут начинается самое интересное.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Будучи искусствоведом и художником, преподавателем живописи в художественном вузе, он мгновенно заметил, что прежде всего в мировой истории повторяется стилистика произведений искусства. От IX века до н. э. и вплоть до начала нашей эры происходит прогрессивный рост мастерства, затем до IX века н. э. – его падение буквально до пещерного уровня, а затем снова начинается рост, причем во всех трех «траках» (рост – падение – рост) есть стилистически параллельные периоды. Тогда А. М. Жабинский забросил нумерологические упражнения и занялся делом, более близким его профессии, а именно восстановлением истории искусства.

В этой работе он исходил из совершенно здравого постулата: хронология – вспомогательная историческая дисциплина, а искусство не является вспомогательной отраслью деятельности человека. А если так, не хронологи должны присваивать даты произведениям искусства, а наоборот, анализ искусства должен показывать историкам направление развития человечества для построения правильной хронологии.

И у него получилось то, что он назвал «синусоидой», в которой по «линиям веков» совершенно определенно прослеживается стилистический параллелизм в искусстве, а как позже выяснилось, и в литературе. Причем синусоида – не одна, а несколько: стандартная греческая, ассирийско-египетская, индийско-китайская, а также их разновидности – «волны»: римская, византийская, арабская.

Произведения, относящиеся к линиям № 1–4 синусоиды Жабинского

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Европейская миниатюра «Святой Лука», VIII век. Линия № 2

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Статуя женщины из Тумулоса. Этрурия, VII век. Линия № 2

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Фреска «Музыкант» из дворца в Пилосе, XIII век до н. э. Линия № 4

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Фрагмент статуи древнегреческой девушки «Кора 679», VI век до н. э.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Фрагмент европейской скульптуры «Дева мудрая», XIII век

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Голова Гериона из Афин, VI век до н. э.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Голова Давида с портала св. Анны собора Парижской Богоматери, XII век

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Александр Македонский, Греция, IV век до н. э.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Фрагмент статуи Иисуса Христа, Рим, III век н. э.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Фрагмент статуи Богоматери, Италия, XIV век

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Царица Нефертити, Египет, XIV век до н. э.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Голова неизвестного юноши, Нигерия, XIII–XIV века

Попутно удалось объяснить многие удивительные явления древности, например аттикизм.

«АТТИКИЗМ, литературное направление в древнегреческой и отчасти в древнеримской риторике. Развилось во 2 в. до н. э. как реакция на азианизм, культивировало «подражание классикам» – соблюдение языковых норм аттических прозаиков 5 в. до н. э., простоту и строгость стиля. В области стиля аттикизм уступил азианизму, но в области языка одержал верх: имитация языка аттической прозы многовековой давности осталась идеалом всего позднеантичного греческого красноречия» (из Литературного энциклопедического словаря).

Что означает этот самый аттикизм? А означает он лишь одно: в XVI веке хронологи датировали латинскую часть культуры Ромейской (Византийской) империи некоего периода II–I веками до н. э., а греческую часть той же культуры того же периода – V–IV веками до н. э. Так в истории образовался «зигзаг»: греческая культура, пройдя свой путь от V до II века до н. э., уткнулась сама в себя, но уже в изображении римлян. Объяснить, с какой стати развившаяся культура вернулась к своим истокам, и даже стала имитировать язык «аттической прозы многовековой давности», совершенно невозможно с точки зрения здравого смысла.

У Жабинского аттикизм легко обнаруживается при сравнении стандартной «греческой» синусоиды с ее «римской» волной.

Вообще результаты, полученные этим автором при анализе скалигеровской хронологии, просто потрясающие. Но, к сожалению, выводы, сделанные им, не во всем хороши; оказалось, что детерминистский стиль мышления, требующий определенности и установления взаимосвязи между явлениями, присущ как сторонникам традиционной истории, так и ее критикам. А вывод, сделанный Жабинским, таков: если синусоиду сложить, как гармошку, получится цельная, объемная история. Но почему?

ДАНО: неверная хронология.

РЕШЕНИЕ: сложить ее «гармошкой».

ВЫВОД: получилась верная хронология.

Этот вывод, конечно, может быть правильным, но только в том случае, если история и хронология от IX до XVII века, которую Жабинский называет «реальной историей», полностью достоверна и ее отражения на разных «траках» синусоиды – тоже. Придется согласиться с тем, что Скалигеру была известна достоверная история, по крайней мере, восьми последних перед ним столетий, что он правильно ее хронологизировал. А вот как раз это никем не доказано. Даже наоборот, сам же А. М. Жабинский показал оккультные числа, которыми оперировал этот мастер: 333 и 360.

Коротко говоря, хронологический срез, сделанный А. М. Жабинским, верен, а его интерпретация – нет: из набора неверно выстроенных дат нельзя получить другого набора, чтобы в нем все даты каким-то чудом выстроились верно. Синусоида может оказаться верной, но лишь в приложении к истории Европы, и то не во всем.

Но между тем своим прекрасно выполненным анализом стилей искусства А. М. Жабинский открыл новый метод построения хронологии, да к тому же хорошо изложил материал; получилась интересная книга. Причем он сам сразу заметил, что кривые линии его синусоиды выглядят, простите за каламбур, слишком прямыми, а ведь нелинейный процесс истории непременно подвергается шумам и однозначной прямой быть не может.

Затем – Жабинский забывает о географическом факторе.

Если в Нигерии, Греции, Германии и Италии найдены произведения искусства, стилистически относящиеся к одной эпохе, это еще не значит, что они сделаны в одно и то же время. Пример из истории ХХ века: никто ведь не будет утверждать, что цветные кинофильмы в США, СССР и Китае начали снимать одновременно.

Мы в одной из своих книг[9] были вынуждены пользоваться модифицированной синусоидой, поскольку прямолинейных совпадений событий на самом деле не очень много. Причина именно в том, что автор принял к разбору хронологическую систему Скалигера, считая, что хоть в какой-то части она верна, да к тому же рассматривал ее только с одной точки зрения – стилей искусства. Но уже в следующей книге, написанной нами вместе с А. М. Жабинским и посвященной истории литературы, показаны неверно датированные произведения европейских писателей XII–XIV веков.

А также в «Другой истории литературы» есть прямые указания, что проблема не так проста:

«Человечество как-то жило и до линии № 1, то есть до IX века. Поэтому надо суметь не только сложить из мнимых историй реальную «объемную историю», но и вычленить события, датировку которых традиционная история выполнила правильно.

…В период, когда единственным алфавитным письмом было так называемое древнееврейское письмо, возникло впервые государственное образование, развившееся со временем в Византийскую (Ромейскую) империю. Точную дату здесь указать нельзя, но она, конечно, должна находиться много ниже линии № 1 нашей синусоиды; предположительно это III–IV века н. э. стандартного летоисчисления».

Без сомнений, работы Фоменко и Жабинского имеют огромное значение для развития истории как науки. Несмотря на все недочеты, относиться к ним с пренебрежением нельзя. Да, эти авторы опирались на Скалигера, но ведь иной точки опоры у них и не было. Это теперь мы можем рассуждать об излишней формализации исторического процесса в работах Фоменко или о несовпадениях в синусоидах Жабинского. Но без их работ мы не смогли бы сделать принципиального вывода о многомерности истории.

Наука развивается преемственно, и надо обмениваться результатами, чтобы двигаться к новым выводам.

Скалигера, кстати, тоже нельзя скидывать с «парохода современности», а надо изучать его методику, чтобы понять, как получилась наша традиционная хронология.

В одной из своих давних статей мы писали:

«Словом История называется, во-первых, естественный процесс развития человеческих сообществ на планете Земля, их реальная эволюция во всех ее проявлениях. Во-вторых, История – это описания той самой эволюции, которые выполняют участники событий, очевидцы или вообще посторонние люди. Наконец, в-третьих, История – это официально принятая версия хода событий, канон, обеспечивающий единообразие мыслей у подданных и который следует затверживать наизусть, не обсуждая: таковы школьные учебники и жития святых».

Однако из огромного количества событий всегда можно вытащить подпоследовательность, которая сводима к любому наперед заданному результату. Иначе говоря, между историей-описанием и историей-каноном должен сложиться огромный пласт многомерной истории-науки; внутри этой толщи можно будет проводить трассы вариантов истории. А многомерность определяется нелинейностью и самого процесса эволюции, и процессов описания и осознания истории. Так же многомерен каждый человек. Можно написать разные, но совершенно правдивые, основанные на фактах биографии одного человека: в одной показать, что он вполне ординарен, в другой – что он подлец и негодяй, а в третьей – что он ангел во плоти.

История всегда находится между двумя крайностями: с одной стороны ее ограничивает хроника действительно произошедших событий, а со второй – заданная схема, определяющая для историка, к чему он должен эту историю вывести. И совершенно неважно, чем задается эта схема: стилем мышления самого историка (парадигмой) или приказом политического властелина.

Вспомним опять СССР. Непростую, многофакторную семидесятилетнюю историю этого государства вам совершенно по-разному расскажут, например, в США, в Индии и Литве. Даже в России вы можете услышать не только разные, а диаметрально противоположные версии одной и той же истории! И насколько же можно верить каждой из них в отдельности?…

Вспомните, как мы читали советские газеты: между строк. Что-то написано, а что-то нет, и люди слушали зарубежные «голоса», чтобы восстановить пропущенную информацию. А сегодня есть либерально-демократическая пресса и есть патриотическая; они освещают события с разных позиций. Люди предпочитают что-то одно и уже сами упускают много важной информации, ведь правда – она всегда посередине, всегда сложнее и полнее, чем сказанное кем-то одним. Конечно, нужно не только читать, но и думать.

Мы все были свидетелями, как премьер-министр М. М. Касьянов высказывал недовольство учебниками истории, вышедшими в 2001 году. Оказывается, в них по-прежнему есть слова «рабочий класс» и «трудовая интеллигенция»! Касьянов был возмущен. Еще больше его поразили слова, что современная Россия – мафиозное государство. А разве куда-то делся с лица земли рабочий класс? Или нынешняя Россия – не мафиозное государство? Можно, конечно, спорить, но ведь речь идет об учебниках, так что перед нами пример того, как власть требует политической истории, а не объективного анализа. Причем весь пафос в том, что Е. М. Примакову в учебнике отдано много места, а В. В. Путину мало. А самого Михал Михалыча Касьянова вообще пропустили. Обидно, конечно.

Разрабатывая основы хронотроники, применяя математические методы в изучении сложных социальных систем, мы доказываем, что мир многомерен, а исследователь всегда работает в некоем «подпространстве», то есть всегда имеет дело лишь с проекцией реального мира, работает с отображениями реального мира в этом подпространстве. Но выбор проекции остается за исследователем, и если он ангажирован, если допускает только одну версию истории, – правдивой истории он не получит.

Теперь мы предлагаем выбирать и изучать разные проекции специально. Жабинский нарисовал историю с точки зрения искусства, затем – литературы. Но искусством и литературой не исчерпывается человеческая деятельность, надо продолжать работу, изучая историю ремесел, военного дела, юриспруденции Только изучение прошлого с разных сторон позволит получить модель (и не одну) реального процесса истории.

Причем такой подход применим не только к истории, но практически ко всем общественным наукам.

А мы приступим к истории науки.

История техники

.… Поскольку все науки являются не чем иным, как человеческой мудростью, которая всегда пребывает одной и той же, на какие бы различные предметы она ни была направлена, и поскольку она перенимает от них различие не больше, чем свет от солнца – от разнообразия вещей, которые он освещает; не нужно полагать умам какие-либо границы, ибо познание одной истины не удаляет нас от открытия другой, как это делает упражнение в одном искусстве, но, скорее, тому способствует. И право, мне кажется удивительным, что многие люди дотошнейшим образом исследуют свойства растений, движения звезд, превращения металлов и предметы дисциплин, подобных этим, но при всем том почти никто не думает о здравом смысле или об этой всеобщей мудрости, тогда как все другие вещи в конце концов следует ценить не столько ради них самих, сколько потому, что они что-то прибавляют к этой мудрости.

Рене Декарт (1596–1650)

Накопление опыта

В первобытном обществе на протяжении сотен тысяч лет не было науки в современном понимании этого слова. Речь можно вести только о стихийном использовании явлений природы, о накоплении, ценой бесчисленных усилий и жертв, практического опыта, который получал отражение в форме обычаев, примет, поверий, запретов… Затем наступил период, в течение которого накопленный опыт превращался в знания, позже началось превращение их в науку, то есть произошло систематизирование знаний, оформление правил и приемов научных описаний и доказательств; наука Нового времени отсчитывает свой срок с начала XVI века.

Мы покажем в этой книге, что научно-техническое развитие человечества представляет собой внутренне связанный процесс, обусловленный объективными законами, и докажем тем самым, что ныне принятая хронология неверна, поскольку в ее рамках развитие выглядит разорванным, нелогичным, изобилует анахронизмами.

Начало развития техники

Говоря о ранних этапах технического развития, мы не сможем назвать ни имен конкретных творцов новой техники, ни точных дат открытий и изобретений. В разных концах нашей планеты эти изобретения и открытия повторялись множество раз, забывались, восстанавливались, пока в конце концов не входили в повседневную практику людей.

Неизвестные нам первобытные изобретатели, наши далекие предки, впоследствии воплотились в легендарные образы титанов, полубогов и героев, которые то получали первые орудия труда в готовом виде от богов, то похищали у богов огонь (огонь знания). Их похождения справедливо считаются мифами. Но не менее мифичными выглядят открыватели различных новшеств или люди, их описавшие, – имена которых скрыты под звучными псевдонимами Аристотель, Архимед, Герон и т. д. Даже много позже, всего тысячу – восемьсот лет назад, когда роль отдельных изобретателей стала более ясной, процесс создания новых орудий и средств производства продолжал оставаться результатом работы многих авторов, представителей разных народов. Крупнейшие технические достижения человечества продолжали оставаться «безымянными».

И все же исследование истории техники позволяет выстроить некоторую последовательность событий. Ведь каждому понятно, что никакое новшество не может появиться раньше материалов или технологий, на которые оно опирается, или раньше, чем общество приобретет и потребность в нем, и возможность его реализовать. А если оно все же появится, из него получится лишь то, что можно назвать «игрушкой», а не техническим новшеством, так как оно не имеет возможности войти в производственный оборот из-за своей уникальности.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Ручные каменные рубила различных видов

Перейдем же к нашей первичной истории.

Каменные орудия, которые изготовлял древний человек, прошли чрезвычайно длительную эволюцию; эпоха овладения камнем и навыками его примитивной обработки даже носит специальное название – каменный век. Считается, что вслед за ним последовательно шли медный, бронзовый и железный века, но это не совсем верно. Каменные орудия применялись даже в начале железного века, так как были более технологичными, чем аналогичные инструменты из металла; медного же века вообще не было, и об этом подробнее будет сказано ниже. А что касается железного и бронзового веков, то они могли развиваться параллельно на разных территориях, просто победа осталась за железом в силу его большей дешевизны, качества и технологичности.

В каменном веке люди имели в своем распоряжении громадное количество разнообразных орудий труда: топоры, ножи, пилы, струги, скребки из тонких осколков камней, молотки, шила и сверла, иглы из слоновой кости, копья и гарпуны. У них были даже орудия для изготовления орудий. Палка как орудие и рычаг также относится к древнейшим приобретениям.

С древности люди применяли два важных механизма: лук и копьеметатель. Лук – первый созданный человеком механизм, действующий по принципу накопления энергии. Лучник, постепенно натягивая лук, сообщает ему свою энергию, накапливающуюся и сохраняющуюся в луке до тех пор, пока она не будет освобождена в концентрированной форме в момент выстрела. Изготовлялся лук чаще всего из вяза. Стрелы его достигали в длину 1 метра, дальность боя составляла от 80 до 450 метров, а скорострельность у хорошего охотника достигала 20 выстрелов в минуту.

Освоение поддержания и использования огня – первая техническая революция, имевшая огромное значение в будущем; лишь несколько позже произошло изобретение правил его добывания. Со временем огонь стали использовать для освещения жилища: создали светильники, каменные лампы, представлявшие собой плошки с выдолбленным углублением для жира и фитиля.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Орудия для добывания огня трением и сверлением

Для охоты на зверей были изобретены ловушки, иногда уже довольно сложной конструкции, срабатывающие, когда зверь наступает на одно из звеньев.

Из рабочих приспособлений создали разнообразный плотничий инструмент, в том числе тесло, долото и стамеску. В каменном веке был создан и первый механизм плотника – смычковая дрель, в которой сверло приводится в движение опоясывающей его струной, прикрепленной обоими своими концами к некоторому подобию лука, которому придавалось возвратно-поступательное движение. Стало возможным получение цилиндрических отверстий в изделиях, что значительно повысило прочность насадки ударных орудий на деревянные рукоятки.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Сверлильный снаряд (реконструкция)

Пиление появилось и стало применяться тоже в каменном веке, в основном для изготовления украшений из мягких пород камня. Пилили камень так. Сначала твердым материалом – например твердым камнем делалась царапина (борозда). Затем в нее засыпался абразив, наждак (слоистый песчаник, кварцевый песок). Неолитический человек, положив на этот наждак ветку или камень, «пилил» ими материал. С помощью воды смывались каменные опилки и порошок от отработанного наждака.

Этими орудиями были созданы первые транспортные приспособления. На сухопутных дорогах сначала пользовались волокушами, сделанными из свежесодранной шкуры животных или древесной коры, которые крепились к шесту, скользившему при движении задним концом по земле, уменьшая таким образом трение. На следующем этапе появились салазки, сани, лыжи; все это изготовляли из дерева.

Развивались водные средства передвижения. Связки камыша человек использовал для перевозки груза по воде, при этом он сам плыл рядом – одной рукой толкал плот, а другой греб. Большим прогрессом был переход к лодке-однодревке. При ее изготовлении дерево выжигалось с последующей очисткой каменными топорами и теслами. Для отталкивания такой лодки стали употреблять жерди, а для гребли применяли грубые лопатки – зачатки весел.

Долбленые лодки начали использоваться везде, где только был лес. В длину лодки достигали 10 метров, в ширину – 1,5 метра, в глубину – до 60 сантиметров, толщина стенок составляла 4–6 сантиметров. Такие долбленки имели слабо заостренный, немного приподнятый нос, широкую корму и плоское дно; киль у них отсутствовал, сиденья тоже. Плавали, сидя на корточках или стоя, приводя посудину в движение одинарными гребками (первичными веслами) или шестом.

Наиболее эффективным способом рыболовства была ловля рыбы с помощью сети (типа кошелькового невода). Ее плели из ниток, изготовленных из коры волокнистых растений, а сама ловля состояла в том, что рыбак, закрепив один конец невода на берегу и двигаясь на лодке, сбрасывал сеть в воду, стремясь захватить возможно большую акваторию, а затем со вторым концом сети подплывал к берегу и тянул ее с попавшейся рыбой за оба конца.

Так человек освоил плетение, и так появилась элементарная основа будущего текстильного производства.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Каменные топоры и мотыги, составные орудия

Возникли первые очаги горных разработок кремня, кремнистого сланца, кварцита, обсидиана, базальта, диорита, абразивного песчаника, строительного камня и т. д., причем добыча обычно начиналась с месторождений сырья, не скрытых в глубинах земли. Постепенно слой породы уходил вглубь, и человек пробивал в толще вертикальные ямы (шахты), которые в отдельных случаях достигали в диаметре 3 метров и глубины 15 метров. Внизу яму расширяли боковыми выемками (штреками) на 1–2,5 метра, чтобы выбрать побольше породы. Таким образом, уже в неолите применялись типичные шахты-колокола, которые выкапывались в Англии для добычи угля почти до начала XIX века.

Так же еще в эпоху каменного века произошло событие, имевшее огромное значение в развитии культуры, – изобретение керамики. Первые гончары изготовляли примитивную глиняную посуду без гончарного круга, способом налепа или спирально-жгутовым. Изобретение обжига посуды стало открытием первого искусственного материала в истории человечества – безводного силиката, в который превращалась глина в результате обжига.

Второй важнейшей для хозяйства революцией после освоения огня стал переход от собирания «дикой» пищи к выращиванию злаков и иных растений, одомашниванию животных. Так получили обильный и надежный источник пищи; начался переход к оседлому образу жизни, и как следствие начался рост народонаселения.

Каменный век закончился у разных племен в разное время, а некоторые из них живут в каменном веке вплоть до настоящего времени. Постепенно люди расселялись и осваивали новые земли. Разные условия труда и жизни определили и различия в орудиях труда: человеку, уходившему на север, надо было уделять больше внимания сооружению жилищ и изготовлению одежды, чем его экваториальному современнику.

Переход к земледелию (и скотоводству) заложил подлинное начало истории человеческого общества.

Земледелие – начало прогресса

Чтобы развивать земледелие, нужны были специальные орудия труда: деревянная мотыга для рыхления почвы, деревянный или костяной серп с кремневой насадкой для жатвы хлебных злаков, цеп для их обмолота, ручной жернов для размола зерна.

Следует иметь в виду, что собирательство и охота, скотоводство и земледелие – это вполне устойчивые и самостоятельные способы производства. Переход из одного состояния в другое требует больших социальных изменений и уж во всяком случае получения знаний и технологий. Так что земледелие как основа жизнеобеспечения не могло бы полностью заменить в этом отношении охоту и сбор пищи, если бы не было целого ряда вспомогательных нововведений. Земельные участки под посевы приходилось расчищать; урожай надо было убирать. Для изготовления деревянной мотыги и серпа потребовались специальные инструменты, и для этого (да и для других целей) люди совершенствовали плотницкие инструменты.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Различные виды труда в Египте

Потребовались склады для хранения зерна и новые способы приготовления пищи. Ведь если пойманную дичь можно насадить на вертел и зажарить просто на костре, то использование в пищу злаков требовало других, более медленных и сложные способов приготовления в особого рода сосудах. Земледельцы (хотя и не самые первые из них) решили эту задачу, применяя глиняную посуду.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Ткачихи Египта (деталь росписи из гробницы Хнумхетепа)

Первым центром земледелия стал Египет. Только здесь сложилась уникальная ситуация для развития земледелия: ежегодный разлив Нила удобрял почву, так что не было необходимости менять ежегодно участки; почва практически не истощалась; структура поймы Нила такова, что после разлива не заболачивались соседние участки, что происходило при разливе Тигра и Евфрата. Все это позволило осознать преимущества такого способа хозяйствования раньше других народов, но затем этот опыт и технологии могли заимствовать соседи: стало ясно, что переход на такой тип хозяйствования вполне устойчив даже с затратами на ирригацию.

Когда в основном промышляли охотой, то шкуры убитых зверей служили одеждой. Теперь земледельцу пришлось искать какую-то замену им, и он ее нашел – ткани. Получать пряжу можно простым скручиванием волокон, вращая их между ладонями рук или между ладонью и бедром. Начало использования тканей привело к изобретению новых механизмов: прядильной машины и ткацкого станка.

Первая прядильная машина была очень простой: она состояла из вилкообразной палки или рогатки, на которой держалась пряжа, и короткой палки с крючком или зарубкой на одном ее конце (к этому крючку прикреплялась слабо скрученная пряжа) и с маховиком из камня или обожженной глины – на другом. Постоянное вращение позволяло свивать волокна в прочную нить.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Черд – египетское водоподъемное устройство, напоминающее журавель с противовесом

Затем появилось веретено. Этот по современным меркам весьма простой механизм был много сложнее по сравнению с любой предшествующей ему прядильной машиной, и вплоть до Средних веков не произошло никаких коренных усовершенствований этого процесса прядения.

Ткацкий же станок даже в его простейшем виде (в виде двух брусков, прикрепленных к вбитым в землю колышкам, между которыми натягиваются нити основы, а ткач проталкивает пальцами нить утка попеременно над и под нитями основы) представляет собой сложное устройство. Начиная с этой стадии, станок постепенно совершенствовался добавлением к нему челнока, ремизки,[10] нитеразделителя и других приспособлений.

Текстильные механизмы трудно описывать словами, и ранний период их истории часто весьма туманен.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Грузоподъемное устройство с противовесом для передачи воды с уровня на уровень

Появляются и первые ручные мельницы – два отшлифованных камня, с помощью которых растираются зерна. Появляются механизмы вращательного движения: колесо, гончарный круг (тоже колесо), круговая ручная мельница. Все это – путь к изобретению простейших машин.

Основные занятия племен – земледелие или скотоводство, охота и рыболовство – доступны любому из его членов. Все умеют растирать зерно, готовить пищу, шить одежду. Но рядом со всеми уже появляются кузнец, гончар, ткач. Начинается обмен изделиями, то есть изделия становятся товаром. Первобытное общество теряет свое имущественное равенство!

Вскоре появляются и первые чиновники. Они понадобились для организации работы ирригационных систем, которые достигли большой сложности: регулировалось течение рек, строились целые сети оросительных каналов, сооружались водохранилища и водопроводные устройства открытого и закрытого типов.

В Египте был построен обводной канал, направивший воду Нила на поля Фаюмского оазиса. От магистральных каналов в разные стороны отходили распределительные каналы и арыки. В арыки вода из реки и магистральных каналов либо текла сама, либо подавалась с помощью водочерпалок – шадуфа или черда, водоподъемных устройств в виде качающегося на стойке шеста, на одном конце которого навешивался другой шест или веревка с кожаным мешком или ведром, а на другом – противовес.

В других, помимо Египта, землях преобладала залежная система хозяйствования с ее характерным для лесных районов вариантом – подсечной (огневой) системой. При этой системе естественное плодородие почвы использовалось несколько лет, после чего участок забрасывался на 15–25 лет.

Изменения в образе жизни человека и общества стояли в прямой зависимости от изобретений. Жизнь стала более надежной, чем когда-либо прежде. Досуг, которым перемежался труд земледельца, позволял ему заниматься изобретательством. Сравнительно долгое проживание на одном месте позволяло создавать, накапливать и использовать орудия, которые для охотника были бы лишь тяжелой обузой. Именно в этот период человек научился выплавлять для своих нужд металлы.

Металлургия

Обычно каменные орудия изготавливал тот человек, которому они были нужны. Иначе обстояло дело с металлом – тут требовалась организованная система производства, которая нуждалась в специалистах – горняках, литейщиках и кузнецах. Они отдавали этой работе все свое время, а потому их надо было кормить, одевать и предоставлять им кров из излишков, создаваемых другими членами общества. Пока уровень техники был недостаточно высок для того, чтобы создавать такие излишки, невозможно было содержать таких специалистов, а значит, и невозможно было использовать металл. Лишь с развитием хозяйства пришло такое время, когда общество могло уже позволить себе содержать специалистов, которые совсем не занимались производством пищи; теперь даже случайное открытие выплавки металла могло быть употреблено на пользу человеку.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Различные виды труда в ранней Византии

Рудокопы и кузнецы отнюдь не были единственно необходимыми специалистами, без которых металлы не могли стать достоянием общества. Медную руду находили совсем не там, где жили первые земледельцы неолитической эпохи, имевшие возможность содержать кузнецов и пользоваться их изделиями. Руду приходилось доставлять издалека; для этого требовались купцы и переносчики грузов. И вообще, как только сообщества людей стали производить больше, чем это было необходимо для удовлетворения непосредственных потребностей, они все сильнее проявляли тенденцию к обмену произведенных излишков на доставляемые издалека товары.

Деревни вырастали в города с разным ремесленным производством, например кузнечным и плотничьим, а позднее в них выделились такие совершенно непроизводительные прослойки общества, как жрецы, правители, привилегированная знать. Всех их надо было снабжать продовольствием и другими средствами удовлетворения основных жизненных потребностей, доставляемыми из окружавших города сельских местностей.

Таким образом, можно сказать, что развитие металлургии было невозможным без развития земледелия и средств сообщения.

Однако из-за редкости месторождений самого металла, из-за высокой его стоимости, а также незнания упрочающего действия проковки меди изделия из нее так и не смогли вытеснить из практики каменные орудия. На протяжении долгого времени медные орудия применялись наряду с ними, а в Европе медного века фактически не было. Медные изделия встречаются здесь крайне редко.

Причем железные орудия применялись вначале наряду с бронзовыми и даже каменными, и лишь постепенно – позже XI столетия – железный век утвердился полностью.

Скот и колесо

Нельзя было бы широко пользоваться металлами без усовершенствования средств сообщения, необходимых для доставки руды или металла к потребителю. А чтобы иметь для этого «лишних людей», нужны были успехи в земледелии, чтобы урожая хватало бы для содержания специалистов, исключенных из сферы производства продовольствия. А эти успехи были бы сомнительны без колесной повозки, парусного судна, гончарного круга, требующих довольно высокого уровня развития плотничьего ремесла, которое, в свою очередь, не могло бы развиваться без орудий из металла. В технике это называется положительной обратной связью; в этом процессе все взаимосвязано и способствует взаимному развитию.

Величайшим нововведением в земледелии, если не считать успехов в области ирригации, был плуг, сменивший простейшую мотыгу, которой взрыхляли почву. С плугом связано и другое важное изобретение – упряжь для животных, прежде всего для быков. Так люди впервые нашли способ использования некоего «нечеловеческого» источника энергии, чтобы избавить себя от бремени изнурительной физической работы. Ведь в города приходилось доставлять продовольствие, для чего – как и для других нужд по перевозке – сельские жители таскали волокуши. Теперь волокуши или полозья запрягали скотиной. А кстати, использование в земледелии силы животных дало жизнь очередному новшеству в земледелии: появилось навозное удобрение почвы.

Первоначально скот использовали для обмолота зерна – животных гоняли по разостланным снопам. Затем для обмолота стали употреблять деревянные цепы и катки. Применялась также молотильная доска, нижняя сторона которой была утыкана острыми камнями. Зерно провеивали, подбрасывая лопатами на ветру, а затем ссыпали в амбары или просто в зерновые ямы. Из зерна на ручных жерновах и зернотерках приготовляли муку, из муки пекли лепешки. Зерно использовали также для приготовления пива (сикеры) и кормили им скот.

Позже крупный рогатый скот стали применять как тягловую силу в земледелии: быки таскали плуг. Использовать лошадей для этой цели стали значительно позднее. А затем был сделан решающий шаг: изобрели колесную повозку, по сути представлявшую собою сани на колесах, крепившиеся к дышлу плужной упряжки для быков.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Уборка ржи. XIX век. Образец сбруи.

Повторим, что различные открытия делались неоднократно, но части забывались как бесполезные. И надо учитывать, что польза изобретения определяется социальным строем общества и условиями жизни. В Египте, например, колесная повозка появилась очень поздно, – просто в этой стране, весь транспорт которой был завязан на реку, не видели в ней нужды.

Появление колеса привело к изобретению гончарного круга. Хотя могло быть и наоборот: гончарный круг натолкнул кого-то на мысль о колесе. А применение в гончарном производстве круга не только позволило производить больше посуды при меньших затратах труда, но и сделало гончарное ремесло второй (после ткачества) механизированной отраслью хозяйства.

Колеса древнейших повозок были сплошными, обычно изготовленными из трех пластин дерева. Затем их стали снабжать деревянным ободом, а иногда и медным обручем – шиной. Затем на смену сплошному колесу пришло колесо со спицами.

Пока повозки не стали распространенным транспортом, городская знать пользовалась носилками и паланкинами. Носилки были двух видов. Лектейна – носилки в форме ложа на четырех низких ножках. Другой вид – седла гестаториа – своего рода переносное кресло. Носилки, изготовленные из дерева и сплетенных ивовых прутьев, были сверху покрыты балдахином, устланы подушками, отгорожены занавесками; позже появились слюдяные окошечки. А кстати, это значит, что стекло было большой редкостью.

Государство

Сегодня нет никаких прямых сведений об устройстве и действии общественного механизма какого-либо общества этого периода (письменности еще не было). Поэтому обычно делают реконструкцию на основе таких материальных свидетельств, как жилища, орудия труда, оружие, предметы роскоши и т. п., и на изучении предположительно аналогичного строя, существующего у самых отсталых народов мира. Однако эта реконструкция чрезмерно упрощена и схематична, она дает лишь абстрактную картину огромного разнообразия существовавших когда-то в прошлом социальных форм.

Общественные последствия перехода от охоты к земледелию настолько глубоки, что антропологи дали специальные названия соответствующим типам общества, а именно: общество и способ жизни людей, предшествовавший стадии земледелия, то есть общество, существовавшее за счет охоты и сбора пищи назвали дикостью; состояние земледельческих народов, когда они еще не достигли уровня цивилизации – варварством.

С введением в обиход металлов и тех изобретений, которые этому сопутствовали, сложилась такая обстановка, что всякий, кто накопил себе небольшой излишек, оказывался в более выгодном положении для еще большего накопления богатств. Быстро возрастало различие в имущественном положении членов общины. И что еще важнее, возрастала разница во власти. Так на сцене общественной жизни появилась политическая власть.

И жрец на первых порах был еще не полностью занят выполнением только этих своих функций. Это был уважаемый член племени, выступающий жрецом дополнительно к обычным обязанностям обычного члена племени, приобретая влияние на других, поскольку мог умилостивлять злых духов, вымаливать благоприятную погоду и т. п. Однако в этом своем качестве он получал возможность распоряжаться излишками продукта, предназначенного в дар богам и накапливаемого в зернохранилищах храма. Так избыток материальных ценностей способствовал образованию класса жрецов.

На смену простым варварским общинам более или менее равных по своему благосостоянию земледельцев пришли государства. Теперь подавляющее большинство населения жило на грани физического существования, часто в качестве рабов или крепостных, а все «излишки» плодов их труда использовались для создания роскошных условий жизни немногочисленной знати, жрецов, а также для содержания чиновничества и воинов, составивших костяк механизма по изъятию у масс этих «излишков». Классовое деление стало основой структуры общества.

И это – правда, но, вопреки марксизму, не вся правда. Возрастающая концентрация богатств у немногих позволяла им обменивать излишки на изготовленные ремесленниками предметы, и таким образом обеспечивать существование этих мастеровых и способствовать техническому прогрессу, что в конечном счете шло на благо всего общества. Кроме того, крупные эффективные ирригационные сооружения, которые обеспечивали богатство и процветание государств, нельзя было построить без соответствующей организации труда огромных масс людей.

Так же и возведение городов, крепостей, строительство дорог и гаваней и многие другие строительные работы, имевшие существенное значение для всего общества, зависели от подобного сосредоточения богатств, а также от наличия власти, имеющей право распоряжаться людьми. Действительно, многие технические достижения, о которых пойдет речь ниже, требовали организации больших масс рабочей силы, изымаемой из непосредственного производства продовольствия. Следовательно, они стали возможны лишь потому, что несколько лиц обладали достаточной властью, чтобы заставить других работать в определенных целях.

Накануне реальной истории

Измерительные приборы и машины

В Египте, в связи со строительством оросительных систем, начинают использовать некоторые землемерные инструменты и такие приспособления, как измерительный шест, отвес, маркет (уровень с отвесом), нивелирование с помощью воды, бей (визирная дощечка). В этот период развивается и измерение затопленных площадей, заложившее начала геометрии. Для строительства крупных объектов, какими являлись пирамиды, храмы, дамбы, каналы, нужны были рабочие чертежи, эскизы.

Пожалуй, первой машиной в современном понимании следует назвать водяную мельницу, то есть не что иное, как преобразователь энергии водяного потока в энергию вращения. Это простейшее устройство состоит из основного колеса, двух цевочных колес и рабочего органа – двух жерновов, неподвижного и подвижного. Первые мельницы появились на горных речках и быстро распространились повсюду, где можно было создать перепад воды.

Изобретение мельниц было выдающимся событием: появился новый движитель. К использованию энергии человека и животного добавилась энергия воды. Одновременно с изобретением мельниц появились и зачатки научных знаний.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Гидравлические колеса: а) нижнебойное; б) среднебойное; в) верхнебойное

Другими областями человеческой деятельности, в результате которой возникли машины, были строительство и водоснабжение. Появляются устройства для подъема и перемещения тяжестей, принцип работы которых сохранился и в современных грузоподъемных механизмах.

Создание систем регулируемого орошения позволило резко повысить урожайность. Во всех сферах своей деятельности люди смогли производить гораздо больше, чем прежде, потому что у них были более совершенные орудия и способы труда.

И вот тут-то, согласно официальной истории, наступает период застоя.

«…С этого времени наступил застой, когда многие века технический прогресс шел черепашьими шагами. Длительное время не только не было сколько-нибудь серьезных открытий, но даже в тех многих областях техники, где основные идеи уже были разработаны, но еще не реализованы, то есть там, где, как это нам теперь кажется, небольшие дополнительные усилия должны были бы привести к большим достижениям, даже там не было никакого дальнейшего технического прогресса вплоть до Средних веков», – пишет С. Лилли.

Похоже, здесь происходит некоторый временной сдвиг. Во всех областях техники обнаруживается застой. Например, вплоть до позднего Средневековья веретено использовалось без каких-либо коренных усовершенствований, а весьма несовершенное рулевое управление кораблей вообще не претерпело никаких изменений. После изобретения повозки и гончарного круга вращательное движение не получало никакого нового применения более двух тысяч лет. Был ли этот период на самом деле, или он только мнится историкам – вопрос к хронологам.

После создания великих пирамид техника строительства каменных сооружений оставалась неизменной (и даже кое-где пришла в упадок) вплоть до ее нового расцвета в Древней Греции. Впрочем, и древнегреческий расцвет сменился «темными веками», чтобы после широкого распространения железа снова произошел «расцвет».

Пирамиды Египта

Самым важным из всех достижений в металлургии доисторического периода была разработка управляемого процесса выплавки бронзы. Выше мы неслучайно писали чаще «металл», чем «медь», так как первые опыты с расплавлением медных руд давали медь с разнообразными примесями, то есть различные бронзы. Наилучшим оказался сплав меди с оловом, прежде случайно получавшегося иногда из руд, содержавших оба эти металла. Разгадка тайны этого сплава привела к коренному улучшению качества изделий из металла. Появилась возможность делать более твердые, сложные по форме и более долговечные изделия.

Кузнецы Египта изготовляли топоры, тесла, стамески, долота, сверла, ножи, пилы, гвозди, скобы, иглы, бритвы, пинцеты; плотники – челны, мебель и уже употребляли шестислойную фанеру. Об этом можно судить по находкам из египетских захоронений. Правда, неизвестно, к какому времени их следует отнести; и то же самое можно сказать о здешних пирамидах, «первом чуде света».

Время их строительства невозможно определить, исходя из технических возможностей той или иной эпохи. Выполненная строителями работа даже для технологий XVII века была бы архисложной. Здесь – загадка на загадке: не только время построения, но и назначение пирамид загадочно. В современной египтологии существует несколько версий, для чего их строили. Это или памятник утверждения власти и силы, или заупокойный ансамбль, или ритуальный комплекс, а может быть – место хранения ценностей (материальных и информационных) и т. д.

Большая пирамида Хеопса была построена примерно из двух миллионов трехсот тысяч каменных глыб общим весом 5,75 миллиона тонн. Средний вес глыбы составляет 2,5 тонны, а максимальный вес достигает 15 тонн (в то же время для других целей египтяне вырубали из скалы, обрабатывали и перевозили глыбы весом до 200 тонн). Пользуясь лишь такими простыми средствами, как полозья, катки, продольные брусья, канаты и рычаги, надо было перетащить эти глыбы от карьеров к берегу Нила, где их грузили на барки, перевозили по реке и поднимали на 30 метров, до уровня строительной площадки.

Согласно преданию, которое Геродот передал со слов местного жреца, доставкой этих глыб к строительной площадке занимались по три месяца ежегодно в течение 20 лет сто тысяч рабочих. Число рабочих на строительной площадке составляло четыре тысячи человек, и неизвестно, сколько еще работало в карьерах и на перевозке.

Бронзовым инструментом можно было дробить только мягкие скальные породы. Твердые породы разбивали сильными ударами шаров долерита (твердый нехрупкий камень). Ремесленники откалывали таким образом от всей скалы в карьере глыбу нужных размеров: решение этой задачи требовало немало сноровки, так как чересчур сильный или слишком слабый удар не дал бы нужного результата. Для откалывания каменных глыб употреблялись также металлические и деревянные клинья; для увеличения последних в объеме мастеровые прибегали к их пропитке водой.

По существу, это было использованием технических приемов, применявшихся на медных рудниках. Нужная форма придавалась блокам сперва сильными ударами шаров из долерита или остроконечными молотками и кирками, а на последней стадии обработки – пилами и трубчатыми сверлами (приводимыми в движение, по-видимому, смычковой дрелью), а также абразивными материалами.

Но выполнить столь большой объем работы, даже с помощью используемого инструмента, за указанное время было невозможно. Как же все-таки строили пирамиды? С момента, когда они попали в сферу внимания ученых, и до наших дней многие искали ответ на этот вопрос, поскольку строители пирамид не оставили никаких разъяснений на этот счет.

Первым среди таких искателей был неутомимый греческий путешественник и историк Геродот, который, как полагают, еще в середине V века до н. э. посетил Египет и предположил, что пирамиды строились с помощью деревянных машин, поднимавших блоки с уступа на уступ. Как выглядели эти машины, было неизвестно, по-видимому, и ему самому. Четыреста лет спустя Диодор Сицилийский предполагал, что подъем каменных блоков осуществляли по земляным насыпям. Затем почти 1800 лет никто этим вопросом не занимался, а потом интерес вспыхнул вновь.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Втаскивание блоков на стройплощадку по традиционным представлениям

Около 1719 года француз Поль Люка утверждал, что пирамиды облицованы цементом, а не камнем. Англичанин Р. Покок в 1745 году высказывает предположение о пирамидах как об облицованных каменными плитами горах. Уже в наше время, всего несколько лет назад, инженер-химик Джозеф Давидович возродил гипотезу о цементной облицовке, приведя в ее подтверждение результаты научных исследований. Но вот американский инженер Буш снова вернулся к камню, однако высказал мнение, что каменные блоки оснащались с двух сторон сегментами и таким образом превращались из прямоугольников в цилиндры. Буш успешно испытал свой способ, вкатывая почти трехтонный цилиндр по наклонной плоскости усилиями четырех человек. Есть весьма серьезная версия, что блоки – не цельнокаменные, а изготовленные из каменно-бетонной смеси.

И. В. Давиденко высказал такое мнение:

«Я стал причастен к мнению Джозефа Давидовича, утверждавшего, что пирамиды Хеопса сделаны из геополимерного бетона, а не выпилены из маккотанского известняка. Для доказательства этого я взял кусок, привезенный мне хорошим знакомым, и выковырял из этого так называемого известняка два прекрасных окатанных кварцевых зерна. В каком известняке вы найдете внутри такое окатанное зерно? Почему нет слоистости во всех этих блоках вообще, которая им присуща? Почему там нет иглокожих? Маккотанские известняки и знамениты тем, что в них обильная фауна иглокожих, то есть морских ежей. Где они? Их нет.

К чему я привожу все эти примеры: если мы хотим заниматься историей, необходимо отслеживать материальные источники – не только те, о которых нам говорят, но и те, которые есть, но которые мы не видим.

Я мог бы приводить множество таких примеров, но все почему-то заинтересовались пирамидой Хеопса: она такая большая, состоит из блоков по несколько тонн. Но рядом со сфинксом стоят два храма – Храм сфинкса и Храм пирамид, где поставлены друг на друга блоки по 200 тонн, и это никого не удивляет. Почему не удивляет? Они тоже бетонные, они никакие не выпиленные, попробуйте сорвать с основания блок 9 на 3 метра, получится ли это?»

Вот и все из известных на сегодня способов. Причем любой из них вызывает сомнение еще по одной причине. Геродот пишет о ста тысячах человек, работавших в течение 20 лет на пирамиде Хеопса. Как же они размещались на площадке всего в 5 га? Ведь на насыпи и на самой площадке одновременно должно было находиться много людей, тянувших волокуши с блоками. Об этом говорят и данные эксперимента, проведенного в 1954 году британскими археологами в Стоунхендже (Англия). Они воспроизвели перевозку полуторатонных каменных блоков. Простейшие деревянные салазки с привязанным к ним каменным блоком 32 молодых крепких парня едва тащили вверх по наклонной плоскости с уклоном 4°.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Египетские подъемные устройства, применявшиеся, как полагают, при строительстве пирамид (реконструкция)

В 1978 году группа японских энтузиастов пыталась построить всего лишь 11-метровую пирамиду, используя наклонную насыпь и волокуши для подъема каменных блоков, но потерпела неудачу. Насыпь оказалась слишком крутой, чтобы втаскивать по ней волокуши с грузом, и достраивать пирамиду пришлось современной технике.

Пирамиду Хеопса, по «историческим» данным, строили тридцать лет (примерно десять тысяч дней) и уложили, как уже сказано, два миллиона триста тысяч блоков. Делим это количество на десять тысяч, получаем 230 блоков в день. В среднем в году световой день равен 12 часам. Делим 230 на 12. Получаем примерно 19,1 блока в час. Это значит, что блоки нужно подавать на площадку каждые 3,1 минуты, чтобы за час набрать 19,1 (а между прочим, каменоломни не находились рядом).

Сколько нужно одновременно обрабатывать блоков, чтобы на выходе из каменоломен в день было 230? Сколько нужно для этого работников? Чем обрабатывали? Сколько блоков должно находиться в дороге, чтобы к пирамиде подавать через каждые 3,1 минуты? Сколько для этого нужно народу? Сколько нужно километров веревок? Волоком тянуть блоки невозможно (застрянут в песке), нужны какие-то катки. Сколько для этого нужно бревен и где их брали?

Каким образом блоки переправляли через Нил? Как грузили на лодки (баржи, паромы или плоты)? Чем кормили громадную армию работников? Как осуществляли постоянные специальные поставки продовольствия?

Вопросов больше, чем ответов.

Ни одна из сторон пирамиды Хуфу не отличается от других по длине более чем на 20 сантиметров. Вся структура в целом полностью сориентирована по компасу. Между тем единственными доступными геодезическими средствами измерения в те времена, к которым относят строительство, могли быть визирование звезд, мерные рейки, возможно отвесы и вода для нивелирования.

Метод нивелирования, предположительно получивший развитие из опыта нивелирования ирригационных каналов, состоял в прорытии вокруг строящейся пирамиды небольшого рва, заполняемого затем водой для того, чтобы отсчитывать от него требующийся уровень. И, несмотря на то что эти измерительные средства были столь примитивны, наибольшая и наименьшая из граней (высотой около 249 метров) отличались друг от друга столь незначительно!

Наибольшее отклонение угла между смежными сторонами основания от прямого угла составляет около одной двадцатой градуса, а максимальное отклонение отдельных частей основания от среднего уровня было равно 1,25 сантиметра. Вероятно, египтяне использовали неожиданное техническое решение, не получившее развития в дальнейшем, а потому забытое.

А. Ф. Сайфутдинов в статье «Замки на песке» задался вопросом, как добивались полного заполнения пустот и выравнивания поверхности. Идеальный случай – когда поверхность сердцевины, на которую будут укладываться блоки для ребер пирамиды, сама становится ровной по всей длине и совершенно точно принимает необходимый угол наклона ребра! Как этого добиться, используя доступные древним египтянам ресурсы? При помощи песка, которого египтяне имели сколько угодно! Автор статьи пишет:

«Если попробовать насыпать песчаный холмик, то окажется, что угол наклона его поверхности будет везде одинаков. Этот угол называется углом естественного откоса. Такое свойство присуще любому сыпучему телу. А кто, как не египтяне, живущие в окружении пустынь, мог лучше знать свойства песка?!

Песок прекрасно заменяет угломер: если поверх сердцевины насыпать слой песка, то по всей длине откоса получится ровная поверхность с ПОСТОЯННЫМ УГЛОМ НАКЛОНА.

Из любого строительного справочника известно, что угол естественного откоса песка находится в пределах 40–45 градусов в зависимости от размеров песчинок, влажности песка и примесей. Угол наклона ребер пирамиды Хуфу составляет 42 градуса, пирамиды Хафры – чуть больше 42 градусов. То есть он попадает в эти пределы! Вполне возможно, что угол естественного откоса песка, которым пользовались древнеегипетские строители, был равен именно 42. Судя по такому углу откоса, это мог быть мелкий песок, возможно с некоторыми примесями, например с илом.

А как быть с углом наклона граней пирамиды? Если строители обеспечивали с помощью песка правильный наклон ребер, то это автоматически определяло угол наклона граней. Несложные расчеты показывают, что для пирамиды Хуфу угол наклона ребер в 42 градуса обеспечивает наклон граней под углом в 51 градус 52 минуты. Для пирамиды Хафры при угле наклона в 42 градуса 29 минут наклон граней составит 52 градуса 20 минут. Именно такие угловые размеры и имеют эти пирамиды в действительности».

Железный век

Считается, что не было никаких крупных изобретений (да и число второстепенных невелико) до наступления века железа, коренным образом изменившего условия жизни. А пока он не наступил во всей красе, в ход шли порой бронзовые лезвия мотыг и лемехов. В варварской Европе было обычным использование бронзы для тяжелых и грубых работ. Рабочие медных рудников в Австрийских Альпах пользовались кувалдами и зубилами с насадками из бронзы.

Но бронза, редкий и дорогой материал, мало расширила власть человека над природой. В больших количествах из нее никогда не делали земледельческих орудий, вследствие чего земледелие оставалось почти на том же уровне, что и до появления бронзы. А значит, условия жизни в целом почти не изменялись, и прибавочный сельскохозяйственный продукт продолжал быть настолько мизерным, что ремеслом могла заняться лишь ничтожная прослойка.

Поэтому из бронзы, помимо оружия, изготовляли еще преимущественно лишь средства труда для немногочисленных ремесленников, с помощью которых они производили предметы роскоши для небольшого класса знати. В целом же производство оставалось на уровне каменного века. Даже крупные ирригационные сооружения в Египте строились в большинстве случаев каменными и деревянными орудиями. Власть государства не могла быть большой, поскольку не было средств, – их не с кого было собирать в больших количествах.

И это – канун железного века!

Легко понять, что если бы в Египте небольшие группы людей не начали в неизвестные времена сажать зерно в землю, а продолжали питаться дикорастущими финиками, то до сих пор по нашей планете бродили бы дикие племена, питаясь «дарами природы». И кстати, для природы такой ход развития событий был бы лучше того, что имеется сейчас.

А с появлением земледелия развитие в одних областях жизни подстегивало прогресс в других, и очередной скачок в технологиях несомненно был связан с использованием железа. Но выплавка железа из руд и производство из него средств труда оказалось весьма сложным делом. Ведь вся история металлургии – это, по сути, история получения все более высокой температуры. Скажем прямо, в первых примитивных печах вообще нельзя было достичь такого нагрева, чтобы расплавить металл.

А когда научились строить подходящие печи, стали получать металл в виде мельчайших затвердевших комочков (крица), 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 дешевый процесс производства окончательно вытеснили бронзу. Повсеместная распространенность железа в природе позволила выплавлять и использовать его на месте, без дальних перевозок и торгового обмена.

Дешевое 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 слоев общества, а не только избранной кучки знати. И кстати, начался количественный рост и знати тоже.

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 сверла и дрели, которые приводили в движение скрученной тетивой лука. Кузнецы работали с клещами, тисками, зубилом, сверлами и более совершенными кузнечными мехами. Теперь у них имелись специальные молоты нескольких видов, чего не было у их предшественников.

Блок был изобретен, 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, известно, что египтяне бронзового века не поднимали паруса с помощью блока и определенно 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 дешевым 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 подъемник; так же вошли в обиход двуноги с талями.

Считается, что на Апеннинском полуострове было сделано очень важное открытие – пуццолановый («путеоланский») раствор, изготовлявшийся из измельченной породы вулканического происхождения. Вскоре на этом растворе стал изготовляться римский бетон. Мелкий каменный щебень, битый кирпич чередовались 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 ясно, 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 понятна полезность механизмов.

Писчие материалы и инструменты для письма

Важнейшим фактором подъема культуры и начала истории – то есть такого прошлого, о котором можно судить на основе документов, – стало появление и развитие письменности. Ее 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 изготовляли из стеблей нильской лилии. Стебли разрезали на узкие полоски, которые складывали рядами в два слоя крест-накрест на плоской каменной плите, затем покрывали куском ткани и выколачивали плоским камнем, без применения клея. Получалась цельная пленка, которую сушили, разглаживали и, наконец, лощили. С помощью такой простой техники изготовляли полосы папируса шириной 30–40 сантиметров и длиной иногда до 40 метров. На папирусе писали тушью с помощью заостренной палочки.

Появление папируса было очень важным событием, так как был получен вполне доступный материал для письма.

Появление скорописи способствовало изобретению предшественника современной авторучки. Среди сокровищ гробницы Тутанхамона была обнаружена медная ручка со вставленной в нее свинцовой трубочкой. Внутри трубочки помещалась тростинка, ее заполняли чернилами, которые передвигались по волокнам стебля к заостренному концу. Так же для письма на папирусе использовали тонкие кисти из тростника. Росписи на гробницах донесли до нас изображения этих инструментов.[11] Позже стали использовать письмо по воску, который заливался в деревянные таблетты, причем появилось и название пишущего инструмента – стилус (stylus), который делали из металла. Когда запись становилась не нужна, ее стирали с помощью плоского обратного конца стилуса.

Письмо по воску практически без изменений просуществовало до тех пор, пока не был изобретен пергамент. С появлением пергамента, используемого для изготовления рукописных книг, люди продолжали употреблять восковые дощечки для каждодневных записей и макетирования книг. Для этих целей использовался все тот же металлический или костяной стилус с расплющенным концом.

Если папирус впервые появился безусловно в Египте, то с изобретением пергамента определиться достаточно сложно. Где и когда он появился впервые? Энциклопедический словарь 1989 года сообщает о нем: «от названия г. Пергам, где во 2 в. до н. э. начали изготовлять пергамент, служивший материалом для письма». Открываем БСЭ 1975 года: «…Пергам, город в М. Азии, где во 2 в. до н. э. широко применялся» пергамент. Смотрим главу о палеографии в книге «Ключи к тайнам Клио» группы авторов, выпущенную в 1994 году: «Основным материалом для письма в XIV в. был пергамен. Пергамен получил свое название от города Пергама (ныне Бергама), расположенного в Малой Азии, где во II в. до н. э. была усовершенствована технология его изготовления».

Историки повторяют друг за другом как попугаи чье-то мнение, которое неизвестно на чем основано. Почему именно II век? Из каких соображений пергамент «привязали» к этому веку? И что тогда было: изобрели его или «усовершенствовали»? Или, быть может, «широко использовали», а изобрели раньше?

Наконец, где это было? Ведь ученые вряд ли держали в руках отчет о пуске пергаментной фабрики в малоазийском городе Пергаме (который вдруг оказывается Бергамолл). В таком случае, почему же они уверяют, что выделывать шкуры животных для нужд письменности впервые начали в Малой Азии, а, например, не в городе Бергамо, провинциальном центре Северной Италии?

Затем историки сообщают, что в VII–IX веках н. э. пергамента катастрофически не хватало. Тогда появились «палимпсесты» – пергаменты, с которых первоначальный текст стирался и заменялся новым. Возможно, в это время он и был изобретен.

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 определенным образом заточенного гусиного пера для письма по пергаменту можно изменить и вид письма – сделать его прописным и наклонным.

Гусиные перья просуществовали рекордно длительное время, до конца XVIII века. Они же дали название складному ножу, которым поправляли перья; на Руси его назвали перочинным.

Примерно в 1790 году независимо друг от друга австралийцы и французы изобрели грифель для карандаша и возникла индустрия пишущих инструментов; в это время уже вовсю применяли бумагу.

История с бумагой тоже не очень ясная. Есть мнение, что бумага появилась в Китае около 100 года н. э. Но мы не будем этого рассматривать, а начнем с более достоверной истории.

В арабских владениях производство бумаги из тряпья началось в VIII веке.[12] В Самарканде бумажная мастерская действовала с 751 года, в Багдаде – с 794-го. Документы, написанные в VIII веке на бумаге, найдены в Таджикистане. В Х веке бумага достигла Египта и Северной Африки, после чего в Каире бумажные мастера населяли целые кварталы. Наряду с оберточной и плотной писчей бумагой они вырабатывали тончайшие листы для голубиной почты.

Из Северной Африки бумага в 1150 году попала в Испанию. Здесь заработали первые в Европе бумажные мельницы. Высоким качеством бумаги славились Касатива (Шатива), Валенсия и Толедо. Сначала бумагу вырабатывали из хлопка, потом ее стали делать из очесов, ветхого белья, старых канатов и парусов.

Основными операциями в бумажном производстве были: очистка и промывка тряпья, толчение его в деревянных корытах пестами, разрыхление массы в чанах с водой и ее разливка на тонкие проволочные сетки. В целом технология изготовления бумаги насчитывала не менее 30 операций.

В Италии бумагу научились делать в 1154 году; центром производства стал итальянский город Фабриано, где насчитывалось до 40 бумажных мельниц. Бумажное производство развивала и Венеция. Итальянские бумажники значительно облегчили способы изготовления бумаги, применив для превращения волокнистого сырья в кашицеобразную массу так называемые толчеи. Толчея представляла собой толстое бревно с выдолбленными в нем углублениями или каменное корыто. Их заполняли измельченным тряпьем, добавляли воду и толкли деревянными, окованными железом пестами. Песты приводились в движение деревянным валом с кулачками от колеса водяной мельницы, и такие устройства применялись до конца XVIII века. Итальянцы ввели в практику проклейку бумаги животным клеем, чем повысили ее прочность и снизили капиллярность.

На первых порах бумага была рыхлой, не очень прочной, сероватого или желтоватого цвета. Она была настолько грубой и недоброкачественной, что в 1221 году германский император Фридрих II издал приказ уничтожить все акты на бумаге и переписать их на пергамент. Но со временем качество росло; с конца XIII века на бумаге европейского производства начинают появляться так называемые водяные знаки.

На Русь бумага первоначально ввозилась преимущественно из Италии и Византии.

Появившийся в XV веке печатный станок предъявил к бумаге новые требования. Она должна была стать более гладкой, ровной, прочной, упругой и эластичной, хорошо впитывать краску. И именно это стимулировало дальнейший прогресс в ее производстве. Так обычно и бывает: производство ставит задачу, и из предлагаемых решений выбирается нужное. А иначе, если оно и появится, то не получит развития, так как неясно, ради чего надо нести затраты.

В процессе изобретения книгопечатания можно наметить три главных этапа. Сначала печатали с деревянных форм, вырезавшихся из дерева по одной для каждой страницы. На следующем этапе печатали подвижными литерами, изготовляемыми из дерева или какого-либо иного материала. Имея несколько сот штук каждой литеры, печатник мог набирать из них целую страницу текста в рамку, затем перейти к набору следующей страницы и т. д. Но при таком способе печати каждую литеру приходилось вырезать в количестве нескольких сотен штук. И наконец текст начали набирать методом массового производства, отливая из металла все литеры в одной форме.

Как всегда, Китай впереди всех. Считается, что книгопечатание с деревянных форм появилось там в VI веке, затем примерно в 1045 году начали применять глиняные формы, а около 1314 года распространились деревянные литеры. Наконец в Корее с 1392 года литеры стали отливать из металла, а в 1409 году этим способом была напечатана первая книга. Но огромное количество экземпляров каждой литеры, необходимое для китайской грамоты, задерживало здесь развитие печатания металлическими литерами. Вот европейцы их и опередили в производстве книг.

Однако европейские методы печатания были совершенно иными, чем у китайцев. Поэтому нет никакой необходимости выводить ее из Китая, тем более что наборные доски и книгопечатание в Китае появилось лет на триста позже, чем в Европе.

Ведь книгопечатание отличается от просто печати наличием касс с одинаковыми знаками. Вообще же ксилография для печатания бумажных денег, игральных карт и картинок религиозного толка появилась в Европе к концу XIV века и довольно широко распространилась в начале XV. Напечатанные ксилографическим способом книги появились примерно в 1450 году. Переход к металлическим литерам произошел, по-видимому, быстро (промежуточного этапа в Европе не было). Уцелевшие в Авиньоне следы подобных попыток относились к 1444 году, а в Гарлеме они проводились, вероятно, даже несколько раньше.

Но заслугу разрешения многих технических проблем процесса печатания историки отдают, хотя и не единодушно, жителю немецкого города Майнца Иоганну Гутенбергу. Он начал работу в этом направлении с 1436 года и стал печатать свои книги приблизительно с 1450 года (с точностью до двух лет в ту или другую сторону от этой даты). В 1500 году книгопечатание проникло уже в двенадцать европейских стран; к этому времени было издано около 40 000 экземпляров книг.

Это была такая же революция, как и открытие железа. Оно стало в последующие столетия важным моментом в убыстрении темпов технического прогресса.

История механизмов

Машина – это двигатель, передача, рабочий орган. Говоря попросту, разные машины состоят из разных или сходных механизмов. И вот оказывается, что человек постоянно стремится применить машину там, где требовалась физическая сила, чтобы заменить человека, то есть увеличить свою энерговооруженность.

К 1975 году было известно 4746 видов механизмов. Почти двумястами годами раньше, в начале 1800 года, как установлено достоверно, люди знали не более двух сотен видов механизмов. Таким образом, увеличение – почти в 24 раза. А за двести лет до XIX века, в начале XVII столетия, их было известно около ста, то есть за двести лет изобретатели всего лишь удвоили их количество.

По конструктивным признакам основные механизмы можно свести в следующие группы:

1) стержневые, или рычажные (шарнирные) механизмы;

2) фрикционные механизмы;

3) зубчатые механизмы;

4) кулачковые механизмы;

5) механизмы с гибкими звеньями;

6) винтовые механизмы;

7) механизмы с упругими звеньями;

8) комбинированные механизмы;

9) механизмы переменной структуры;

10) механизмы движения с остановками;

11) гидравлические механизмы;

12) пневматические механизмы;

13) электромагнитные механизмы;

14) электронные механизмы.

Поговорим об истории развития механики. Мы, конечно, не будем рассматривать все перечисленные группы, тем более что некоторые из них появились лишь в последнее время. Но обратим внимание на важность развития техники. Недавняя история человечества показывает, что страны, обладающие техническими и технологическими преимуществами, достигают военного и политического могущества. Эту формулу можно перевернуть: могущественные страны обязательно обладают передовой для своего времени техникой и технологиями. Так мало того: общее могущество предполагает идеологическое превосходство, развитие литературы и искусства.

Этот вывод верен для нашего времени, тем более он должен быть верен для прошлых веков, когда связи между наукой и техникой, между военной силой и политическим могуществом были более очевидными и прозрачными.

Однако традиционная история допечатных времен предлагает нам весьма противоречивую и даже парадоксальную картину. Античные греки обладают высочайшей литературой и наукой, которая никак не реализуется в реальной технике и производстве. Описания технических устройств есть, в образцах – нет. Древние римляне имеют потрясающую армию, которая завоевала весьма культурные страны, а потом… безвозвратно проиграла германским «дикарям». А всю науку римляне «заимствуют» у греков. Монголы в XIII веке, не имея ни науки, ни техники, ни письменности, ни производства, ни идеологической основы хотя бы в религии, побеждают вообще всех подряд, являя невиданное ни до, ни после могущество, не подкрепленное ничем.

Но самый удивительный случай – Византия, центральная область Ромейской империи. Ее история, насчитывающая тысячу лет, в отличие от монгольской истории отнюдь не мифична. Византия объединяет вокруг себя все страны Средиземноморья, Западной и Восточной Европы, Русь, многие страны Азии. Византия (Царьград, Константинополь) – крупнейший центр международной торговли, через нее идут пути с севера на юг и с запада на восток; здесь концентрируются богатства всего мира. Ее император – общепризнанный помазанник Божий, что дает Византии колоссальное идеологическое преимущество.

Империя успешно воюет и на Востоке, и на Западе, а потерпев в 1204 году поражение от объединенных германцев в ходе 4-го Крестового похода, находит силы, чтобы вернуть свои земли.

Даже после того, как в 1453 году власть взяли мусульмане и Ромейская империя превратилась в Румский султанат, а в дальнейшем в Турцию, страна вплоть до XIX века была сильнее всей Западной Европы, во всяком случае, была не слабее. Это значит, что она превосходила других в производстве и лишь вследствие промышленной революции на Западе потеряла свое преимущество.

Но вот здешних ученых за всю длинную историю Византии можно пересчитать по пальцам (и они только и делали, что комментировали «антиков»), искусство выглядит достаточно убогим, а идеология представлена лишь с религиозной стороны. Все это противоречит новейшей истории человечества, в которой могущество обязательно вызвано научным, техническим, технологическим и идеологическим превосходством, – а ведь больше действительно нечем объяснить могущество любой страны.

Чтобы свести концы с концами, нам придется вспомнить, что государственным языком Византии на протяжении почти всей ее истории был греческий, что на Руси всех византийцев чохом, вплоть до XVII века, звали греками, а сами себя они не называли иначе, как ромеями, то есть римлянами. Итак: греки имели науку, римляне армию, а византийцы – греки и одновременно римляне – производство и были самым могущественным народом в мире. А единую хронологию, которая разделила греков и римлян с византийцами, высчитали даже не в Византии, а в Западной Европе почти через полтора столетия после того, как империя исчезла с карты мира. И уже на базе этой хронологии создалась история, грешащая, скажем прямо, изрядным европоцентризмом.

Иначе говоря, историю Византийской империи растащили по разным странам и временам, причем наиболее колоритные «куски» достались Европе, и это сделало ее диковатое прошлое возвышенным и благородным.

Поскольку традиционная хронология первоначально была рассчитана Иосифом Скалигером по каким-то математическим правилам, постольку можно было ожидать, что алгоритм расчетов хоть как-то, но проявится. И действительно, А. М. Жабинский, анализируя стили искусства разных эпох, сумел так выстроить века хронологии на своей схеме, которую назвал «синусоидой», что стало возможным свести по «линиям веков» эпохи, отличающиеся ярко выраженным стилистическим параллелизмом произведений изобразительного искусства.

Это открытие А. М. Жабинского безусловно будет полезным для разоблачения неверной хронологии, которая пока составляет костяк традиционной истории. Но, к сожалению, из одной неверной истории нельзя сделать другую, «верную», переставляя отдельные части. Если это и удастся когда-нибудь, то только применительно к истории Западной Европы. Так что историю всего человечества придется восстанавливать иными методами. Один из них, но не единственный – анализ эволюции науки и техники.

Античные механики

Герон из Александрии (умер, как считается, приблизительно в 70 году до н. э.) оставил потомкам не только трактаты, в которых описываются многие бывшие тогда в употреблении механизмы, но и первое сочинение об автоматах. Фигуры и их элементы двигались по прямой линии, по кругу, по произвольной кривой. Каждое движение производилось при помощи нитей, навернутых на барабаны или блоки различного диаметра и натягиваемых грузиками. В некоторых местах нити имели ненатянутые участки (петли) для того, чтобы одно движение запаздывало относительно другого.

С помощью таких автоматов проводились театрализованные и религиозные действия; наряду с малыми автоматами были и большие, управлявшие движениями статуй. Современный торговый автомат по принципу действия очень напоминает героновский автомат, выдававший святую воду в обмен на монетку. Есть утверждение, что Герон писал и о военных машинах, но это его сочинение до нас не дошло.

Кем он был? Предполагают, что землемером. Основания для такого предположения довольно смутны: якобы одно из наиболее полезных его изобретений напоминает теодолит, а другое – шагомер, прибор для определения пройденного расстояния.

Этот шагомер механически подсчитывал число оборотов вращающегося колеса; его можно уподобить современному счетчику километров на автомашине. Правда, никто этого прибора не видел, есть лишь сообщения, что он имел зубчатую передачу, причем изобретение зубчатой передачи иногда приписывают Архимеду. В свое время Леонардо да Винчи пытался сделать этот шагомер по описанию и понял, что прибор не работоспособен. То есть это могло быть некоторое теоретическое рассмотрение, которое никогда и не пытались сделать и никогда не применяли, так что вопрос о времени «изобретения» тоже чисто теоретический. Да и сама зубчатая передача для тех случаев, когда была нужна определенная точность, в те времена просто не могла быть сделана, а почему – рассмотрим позже, в главе об истории часов.

Сообщают, что Герон в трудах своих описал насосы, приспособление для автоматической регулировки фитиля и уровня масла в лампах, пожарную помпу и пожарную машину. Другие героновы механизмы в большинстве случаев представляют собой не более как механические фокусы или игрушки. Опять же, в натуральном виде этих приборов нет. Да и заявление, что их «описал Герон», сделал не сам Герон.

Историки науки пытаются объяснить такое положение тем, что ремесло было отделено от изобретательства (называемого «решением теоретических задач»). Любой «теоретик» хотел бы видеть воплощение своих задач в практике и старательно их описывал, желая привлечь внимание ремесленника или спонсора. Но если автор просто фантазирует, его фантастические приборы, естественно, не могли быть воплощены в практику. А описания остались.

Герону приписывают изобретение простейшей паровой турбины и ветряной мельницы, хотя существуют некоторые сомнения в правильности перевода текста, упоминающего мельницу. Но нам важно то, что здесь мы встречаемся с двумя устройствами, которые действительно можно было превратить в эффективно действующие первичные двигатели, однако это так и не было сделано до новейшего времени.

Можно предположить, что сам Герон не понял смысла своих собственных изобретений. Такое случается, хоть и редко. Но его работы читали другие и тоже не сделали никаких выводов. Такое могло быть только в двух случаях. Или на самом деле эти изобретения уже не только известны, но и воплощены в металл, – тогда Герон обычный популяризатор. Или, наоборот, технологии не позволяют создать такой механизм, – и тогда Герон обычный фантазер.

В любом случае для Герона техника была просто забавой. Турбина вращается сама по себе и ничего не приводит в движение. Ветряные лопасти крутят особое приспособление, но это не мельница, а всего лишь хитроумная безделушка.

В восточных (условно говоря мусульманских) землях ветряные мельницы появились приблизительно в VII веке, в Западной Европе – ближе к концу XII века. Поскольку Герон жил в Александрии, на византийской территории, то самая, на наш взгляд, возможная хронологическая точка для него – VI век, незадолго до появления мельниц в мусульманских странах, которые, понятно, при Героне еще не могли быть мусульманскими, поскольку пророк Мухаммед жил позже.

Изобретение пневматики историки отдают другому александрийскому механику – Ктесибию (100 или 150 год до н. э.) Он изобрел двухцилиндровый пожарный насос (который ни в чем существенном не отличается от современного), водяные часы, водяной оргбн, а также аэротрон – военную машину, в которой роль упругого тела играл сжатый воздух. Как пожарный насос, так и аэротрон представлял собой цилиндр с движущимися внутри них поршнями, так что в трудах Ктесибия мы имеем первое в истории техники упоминание о кинематической паре «цилиндр-поршень». Но опять неизвестно, когда это было написано, и опять нечто подобное есть у Леонардо да Винчи.

Далее вспоминают математика и механика Архимеда, который родился в Сиракузах на острове Сицилия, учился в Александрии, а погиб на родине: согласно легенде, во время осады его родного города римлянами он создал новые военные машины, которые надолго задержали превосходящие силы врага под стенами Сиракуз. Но все же город пал, и Архимед был убит. Когда много лет спустя в Сиракузы приехал Цицерон, он не сумел убедить местных жителей, что у них жил такой выдающийся механик.

Архимеду приписывают изобретение винта, усовершенствование зубчатого колеса, формулировку закона его имени, а также создание многих новых машин. Если учесть, что в начале XVII века, через 1800 лет после Архимеда, было известно всего лишь около сотни механизмов, то человечество должно быть ему неизбывно благодарно. Правда, само его имя еще в XV веке не было широко известно.

Важным источником, из которого черпают представления об античной технике, стали «Десять книг об архитектуре» римского архитектора и инженера Марка Витрувия Поллиона (считается, что он жил в I веке до н. э.). Десятая книга его сочинения посвящена машинам, и здесь же дано определение машины: «Машина есть сочетание соединенных вместе деревянных частей, обладающее огромными силами для передвижения тяжестей». Согласно Витрувию, машины и орудия различаются тем, что машины для выполнения работы требуют большого числа рабочих или применения большой силы (таковы, например, баллисты и давильные прессы), орудия же выполняют задание умелой рукой одного человека.

Здесь мы находим еще одно противоречие. Раннее Средневековье знало водоподъемное колесо. Оно было вертикальным, с прикрепленными к нему черпаками, которые перекачивали воду в оросительный желоб. На первых порах колесо вращал человек посредством топчака или ворота, потом стали использовать вола, затем – силу воды. Столетиями применение водяного колеса ограничивалось мукомольным делом, но в конечном итоге оно стало главным источником двигательной силы, на фундаменте которого протекали начальные стадии развития современной цивилизации. Так же много позже Витрувия применяли горизонтальное водяное колесо, вращающееся на вертикальном валу под действием потока воды, направляемого желобом.

А у Витрувия описана усовершенствованная разновидность водяной мельницы, с вертикальным колесом и горизонтальным жерновом, связанными между собой зубчатым (цевочным) зацеплением, похожей на нашу современную водяную мельницу. Уместно отметить, что зубчатое зацепление здесь было таким же, как и у водоподъемного колеса, которое вращал вол, но с передачей усилия в обратном направлении. Между тем ввести водяное колесо во всеобщий обиход выпало на долю средневековых механиков, что показывает: если Витрувий и был античным ученым, то эта античность непосредственно предшествовала Средневековью. Можно предположить, что жил он в XI или XII веке.

В одной поэме, которую относят к IV веку, упоминается приводящаяся в движение водой пилорама для резки мрамора. Однако трудно представить себе, чтобы какому-то изобретателю удалось использовать силу воды для сложного процесса резки мрамора задолго до того, как ее догадались применить даже для помола зерна.

Многие историки культуры считают Средние века (500-1450 годы) мрачной эпохой: она привела цивилизацию к гибели. Действительно, в рамках традиционной хронологии так оно и выглядит: на протяжении всей этой эпохи не было почти никакого прогресса, пока в период довольно-таки чудодейственного Возрождения люди не открыли повторно изящные искусства и науки Древней Греции и античного Рима, чтобы на их основе вернуться в лоно цивилизации.

Арабские и византийские достижения

Между арабской и византийской культурами, при всем сходстве все же существовал языковой барьер. Это привело к существенному расхождению в результатах научной работы, прежде всего в теоретических построениях. В то же время невозможно даже предположить, что арабские и византийские ученые не знали о работах друг друга.

Ученые арабского мира совершили немало открытий; принято считать, что в освоении знаний они опережали Запад на несколько веков. При дворе халифа аль-Мамуна в конце VII века было основано специальное учреждение – Дом мудрости, в котором он собрал ученых, владевших различными языками, во главе с известным математиком аль-Хорезми. Но чем же они занимались? Они переводили на арабский язык труды античных авторов по философии, математике, медицине, алхимии, астрономии!

Античные мудрецы в нашей улучшенной хронологии – это ученые Византии, творившие не в VI–I веках до н. э., а в IV–XII веках н. э., а значит, они просто современники арабских ученых. И в самом деле, арабский мир, непосредственно граничащий с землями Византии, вполне мог получать оттуда научные труды и переводить их. Ведь в Византийской империи уровень познаний в области практической механики был достаточно высоким; известно, что в Константинополе был арсенал с большим количеством военных машин.

Одновременно в границах Арабского халифата создавалась новая наука, причем ее создателями были все народы, населявшие халифат, – хорезмийцы, сирийцы, тюрки, египтяне, арабы, испанцы. И ведь все они были недавними подданными Византии, их земли отделились от империи лишь в VII веке, после зарождения ислама. Объединяющим для всех них был арабский язык, язык науки и религии. Поэтому совершенно справедливо считается, что главным источником знаний арабоязычных народов в области практической механики на начальном этапе были сочинения, переведенные с греческого на арабский язык. Но это был язык не мифических «древних» греков, а грекоговорящих византийцев.

Полученные знания были не только усвоены арабами, но и развиты ими. Так, в средневековом арабском сочинении IX века «Ключи науки» сообщаются сведения о простых машинах, о водяных и ветряных мельницах, о военных машинах и об автоматах. При чем же тут, спрашивается, «древние» греки?

Название «простые машины» в течение очень длительного времени применялось для обозначения простейших подъемных приспособлений – рычага, блока, наклонной плоскости, клина и винта. Строго говоря, ни одно из этих приспособлений нельзя в полном смысле назвать машиной, и произошел этот термин, вероятно, от неправильного перевода того слова, которым Герон Александрийский обозначил эти простейшие приспособления. Вплоть до конца XIX века и само понятие «машина» было неопределенным.

При халифах Харун-ар-Рашиде и аль-Мамуне (VIII–IX века) научная деятельность была на подъеме: строились астрономические обсерватории, здания для научной и переводческой работы, библиотеки. Получило развитие школьное дело, причем в некоторых случаях труд учителей очень хорошо оплачивался; предпринимались даже специальные путешествия учеников с учебными целями.

Было разработано много разных типов водоподъемных машин, приводимых в движение силой воды или силой животных. В Х-XI веках было повсеместно прекращено производство муки на ручных мельницах: их сменили водяные мельницы, которые устанавливались не только на реках и в устьях каналов, питавшихся водой за счет прилива, но даже были выстроены мельницы, которые приводила в движение вода, отступавшая во время отлива. В Месопотамии на Тигре действовало много плавучих мельниц. Мельницы Мосула висели на железных цепях посредине реки; каждая мельница Багдада имела по сто жернопоставов.

Подробный перечень химического оборудования, применявшегося арабами при перегонке, возгонке, растворении, кристаллизации веществ, описал в своих трудах ученый ар-Рази (865–925), знаменитый врач и алхимик иранского происхождения, работавший в Багдаде. Ар-Рази упоминает различные типы горнов, жаровни, фитильные и пламенные (нефтяные) горелки, литейные формы, мензурки, колбы, склянки, тазы, тигли, банки, литейные ковши, напильники, шпатели, молотки, щипцы и т. д.

Крупнейшим математиком и астрономом IX века был Сабит Ибн Корра. Именно в его переводах дошли до нас сочинения Архимеда, которые не сохранились в греческом оригинале (если такие были).

Известен трактат «Книга о механике», принадлежавший знаменитым астрономам и математикам Багдадской школы – трем братьям Бану Муса (IX-Х века). Среди механических устройств, описанных в их книге, имеются сведения о приспособлении для поддержания постоянного уровня воды в сосуде. Трактат братьев Бану Муса породил целый ряд комментариев и трактатов.

Механическим устройствам для поднятия воды посвящен трактат Абу-ль-Изза Исмаила аль-Джазари (XII–XIII века) «Книга о познании инженерной механики». Такого же рода устройства рассматриваются в трактате Мухаммеда Ибн Али аль-Хурасани «О водяных колесах». Многочисленные описания всевозможных механических устройств, применявшихся в разных странах ислама, содержатся в трактатах аль-Кинди Якута и Ибн Халдуна.

Важным районом научно-технического развития была Южная Испания, составлявшая Кордовский эмират Арабского халифата, а с 1-й четверти Х века сделавшаяся особым Кордовским халифатом. В результате взаимодействия культур многонационального местного населения в IX–XV веках там шел быстрый подъем общей культуры. В высших школах Кордовы, Барселоны, Гранады, Саламанки, Севильи, Толедо и других городов, помимо мусульманских официальных богословско-схоластических премудростей, преподавались философия, математика, астрономия, медицина и другие науки.

В библиотеке кордовского халифа Хакама II (2-я половина Х века) имелось до 400 тысяч рукописей. Здесь же были открыты и общеобразовательные школы. В научных центрах халифата велась большая работа по переводу античных рукописей с греческого на арабский и с арабского на латинский язык. В Кордовский халифат приезжали ученые не только со всех концов мусульманского мира (в том числе из Средней Азии, Ирака и т. д.), но и из христианских стран Европы. Так, изобретатель часов Герберт учился в школах Барселоны и Кордовы и великолепно знал арабский язык.

Ветряные мельницы впервые появились в Афганистане в IX веке: лопасти ветряного колеса располагались в вертикальной плоскости и были прикреплены к валу, который и приводил в движение верхний жернов. Почти одновременно с ветряными мельницами были изобретены и регулирующие устройства, необходимость в которых диктовалась тем, что крылья мельницы были связаны с жерновом напрямую, и скорость его вращения сильно зависела от силы ветра. В Афганистане все мельницы и водочерпальные колеса приводились в движение господствующим северным ветром и поэтому ориентированы только по нему. На мельницах были устроены люки, которые открывались и закрывались, чтобы сила ветра была то больше, то меньше, поскольку при сильном ветре мука горит и выходит черной, порой даже жернов раскаляется и разваливается на куски.

В странах Арабского халифата большое распространение получило ткацкое искусство. В Египте производились льняные и шерстяные ткани, и это мастерство перешло затем в Персию. Хлопок совершил обратное движение; его начали ткать в Индии, откуда он перешел в страны Средней Азии и Египет. В Х веке хлопчатобумажные ткани из Кабула вывозили в Китай и в Персию. Центром шелкопрядения была Византия, шерстяные ковры ткали в Армении, Персии и Бухаре, причем армянские ковры считались лучшими.

Такое массовое производство тканей для рынка явилось результатом совершенствования техники прядения и ткачества. Преобразование поступательного движения во вращательное с помощью педального механизма, первоначально освоенное в гончарном производстве, вошло в конструкцию прядильного механизма, а это улучшило качество пряжи и ускорило производство.

Была усовершенствована конструкция ткацкого стана, который в античные времена (легко предположить, что незадолго до изобретения этого ткацкого механизма) представлял собой примитивную деревянную раму с простейшими механическими приспособлениями. Теперь станок с подвижными шнурами для поднятия и опускания нитей после каждого пролета челнока был освоен ткачами Средней Азии и Ближнего Востока.

Крупнейшим ученым был руководитель Константинопольского университета (с 863 года) Лев, получивший прозвище Математика. Он изобрел систему световой сигнализации, с помощью которой сообщалось во дворец о событиях, происходивших в государстве. Также с именем Льва связано изобретение «рычащих львов» и «поющих птиц», приводимых в движение струей воды. Огромное значение имело применение Львом букв как арифметических символов: так он, по существу, подошел к основам алгебры. Лев составил медицинскую энциклопедию, включавшую выписки из старых книг.

К сожалению, нашествия внешних врагов нанесли византийской культуре огромный урон. В 1204 году крестоносцы взяли Константинополь и варварски разграбили его. Хотя через 60 лет Михаилу Палеологу удалось восстановить Византийскую империю, но ее экономика была подорвана, ремесло стало отставать от западноевропейского, а византийское купечество должно было уступить позиции купцам Венеции и Генуи. Вот почему византийские научно-технические достижения предшествовавшего периода приходится в значительной степени отнести к открытиям, по большей части безрезультатно исчезнувшим либо приписанным другим.

Начало прогресса в Европе

В Средние века, кроме силы животных и воды, начали осваивать, «механизировать» еще и силу ветра, что позволяло людям не ограничивать свою техническую смекалку лишь теми местами, где можно использовать водный поток. Казалось бы, вовлечение в технический прогресс все больших территорий и количества людей должны были инициировать подъем изобретательства.

Но нет: историки науки уверяют, что средневековые механики ничего не изобретали, а придуманные в античности машины почти не изменились. Даже когда появлялись новые машины, они по принципу действия не отличались от старых. Что интересно, как в годы Витрувия, так и тысячу лет после него машины делаются в основном из дерева, металлические детали крайне редки. Число механизмов, используемых при их построении, остается одним и тем же.

Западная Европа черпала свои технические знания из трех источников. Первым было развитие собственной техники. Второй источник – исламские сочинения XI–XIII веков. Третий – труды византийцев, которые попали в Западную Европу несколькими путями: в XIII веке в результате грабежа крестоносцами византийских ценностей, в том числе и культурных, или в XV веке после захвата Константинополя турками, когда многие ученые бежали на Запад, прихватив с собой свое наиболее ценное достояние – рукописи на греческом языке. Причем историки прямо сообщают, что эти византийские иммигранты привезли с собой в Европу целые библиотеки античных трудов.

Применение техники в Европе началось с использования водяного колеса. Оно упоминается почти во всех письменных свидетельствах VI и VII веков; видимо, новинка потрясла воображение летописателей. Затем шло постоянное внедрение колеса в практику. Например, на юге Трента и Северна (Англия) в 1086 году работали 5624 водяные мельницы, по одной приблизительно на каждые пятьдесят хозяйств. Этого, несомненно, было достаточно, чтобы коренным образом изменить условия жизни людей. Новая разновидность мельницы, приводимая в движение силой прилива, появилась на побережье Адриатического моря в 1044 году, а в Довере между 1066 и 1086 годом.

На первых порах водяное колесо, как и якобы в Древнем Риме, только мололо зерно. Но уже в XI веке кому-то пришла в голову мысль заменить рабочие органы мельницы – жернова – другими органами, предназначенными для выполнения иной работы. В простейшем случае на главном валу мельницы вместо цевочного колеса был жестко закреплен кулак, он «управлял» рабочим органом. Его стали применять для самых разнообразных нужд, например на сукноваляльном производстве для отбивания сукна в воде, чтобы становилось плотнее и прочнее. Прежде валяли руками, ногами и даже палками, но теперь это стали делать силой воды, которая поднимала падающие молоты посредством кулачков, установленных на валу колеса. В XIII веке подобные мастерские уже перестали быть редкостью. По такому же принципу в XI и XII веках стали строить кузнечные молоты и кузнечные мехи, в XIII веке появились бумажные фабрики, а в XIV – рудодробилки.

Силу воды применяли для толчения вайды (растения, дающего синюю краску) и дубовой коры. К концу XI века водяное колесо пришло в мелиорацию, в XIII – на лесопилки. Тогда же его стали использовать для затачивания ножей, а в XIV веке – для волочения проволоки, растирания красок и привода токарных станков. Зодчий Виллар де Оннекур из Пикардии, о котором известно, что он занимался строительством соборов, оставил эскиз с изображением мельницы, которая вместо жерновов имела пилу, приводимую в движение с помощью шарнирного четырехзвенника.

Итак, за триста-четыреста лет реального использования, а не в фантазиях историков, водяное колесо претерпело эволюцию от устройства, пригодного исключительно для размола зерна, до универсального двигателя, повсеместно используемого в различных отраслях промышленности.

Вслед за тем и ветряные мельницы, появившиеся в Европе к концу XII века, совершили быстрый количественный и качественный прогресс. Мы писали уже, что в странах ислама ветряные мельницы встречаются уже с VII века. Но устроены они были совсем иначе, нежели европейские: к ободу горизонтального колеса с жерновом, вращавшегося на вертикальном валу, крепили лопасти. Европейская же конструкция походила на современную ветряную мельницу, ее крылья отходили от горизонтального вала, вращение которого передавалось жернову парой зубчатых колес. По сути дела, это была водяная мельница Витрувия, в которой двигатель подняли наверх, и с лопастями для улавливания ветра вместо водяного колеса. Вряд ли она была простой копией восточной мельницы. Возможно, это был отклик людей, уже знакомых с водяными колесами, на рассказы, скажем, крестоносцев о том, что сарацины «запрягли ветер».

О ветряной мельнице в Европе впервые упоминается приблизительно в 1180 году в одном документе из Нормандии. До конца столетия она уже применяется от Йоркшира до Леванта. Конечно, приспособить ветряной двигатель для обслуживания каких-либо процессов, кроме мукомольного, было не так легко, но приблизительно с 1400 года она становится основой водоподъемных работ при осушении земель в Нидерландах. Иногда ее использовали как привод различных механизмов, например для рудничного подъемника в Чехии в XV веке.

Самые первые ветряные мельницы в Европе были козловыми, то есть весь корпус поворачивался на козлах для наведения колеса с лопастями на ветер. Это очень жестко ограничивало размеры мельниц. Затем появились шатровые мельницы, в которых ходовая часть помещена в неподвижный корпус, а поворотный шатер несет лопасти и шестерни. Ее мощность была уже в два-три раза больше, чем у козловых. По-видимому, такая мельница появилась к концу XIV века, но широкого распространения не получала вплоть до XVI века, пока голландские инженеры не усовершенствовали ее, использовав все потенциальные возможности механизмов. После этого стало возможным ее применение для многих производственных нужд.

Упряжь для скота

На протяжении многих столетий, вплоть до появления парового двигателя, только животные обеспечивали человеку скорость передвижения и перевозку грузов. Ясно, что разработка приспособлений для использования скота была очень актуальной.

Древняя упряжь была придумана для запряжки быков. Ее главным элементом было ярмо, покоящееся на холке быков, – к счастью, форма бычьей шеи позволяла сделать эту упряжь весьма рациональной. Однако она не годилась для онагра (это дикий осел), и в особенности для лошади. Шея у них неподходящая. Поэтому ярмо, когда оно лежало на холке лошади, прихватывали ремнем или хомутом вокруг шеи. По сравнению с современной упряжью, в которой хомут покоится на лопатках, эта упряжь была очень неудобной. Когда лошадь тянула повозку или плуг, ремень давил ей шею и душил, вынуждая становиться на дыбы или закидывать назад голову.

Кроме того, лошадей не умели ковать, а кожаные накопытники надевали только на сбитые ноги. В результате по меньшей мере две трети энергии лошадей тратилось впустую. Лошадиной тягой люди пользовались только для перевозки легких грузов, а тяжелые грузы продолжали перетаскивать вручную ценой неимоверных страданий.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Крестьянин за работой (рисунок XIX века)

А историки говорят, что коня широко применяли еще во времена Древней Греции и Рима! Но ведь в те времена не было упряжи. Очень долго не было ее ни для езды верхом, ни для одноконной, ни для многоконной езды; лишь в Средние века вошла в употребление рациональная и удобная упряжь.

Профессор Ярослав Кеслер высказывает вот какое мнение:

«…Посмотрим XI век. И что мы видим в источниках? Первый пример: на территории Италии в XI веке, в пересчете на сегодняшний курс, одна лошадь стоила 30 тысяч долларов. В настоящее время в Европе много народа может позволить купить себе лошадь за 30 тысяч долларов? Нет. В бартерном эквиваленте, в товарном, одна лошадь была эквивалентна 45 коровам, то есть лошади были исключительно дороги в XI веке и так же редки, как слоны сейчас. Второй пример, в том же XI веке. Вильгельм Завоеватель со своим полутысячным отрядом всадников, собранных со всей Европы с помощью папы Григория VII, высадившись на Британские острова, наголову разбивает на порядок превосходящую по численности армию Гарольда, пешую. Почему? А не было лошадей в Англии. Дело в том, что англосаксы пахали на быках, о лошадях и не слышали. Так что традиционная теперь английская любовь к лошадям возникла после Вильгельма Завоевателя. Это он их научил ценить лошадей.

А что же у нас на Руси, Русская Правда Ярослава Мудрого? Да там высшая мера устанавливается не за убийство свободного человека, не за измену, а за конокрадство. И в наших былинах мы читаем: «В одну сторону пойдешь – себя потеряешь, в другую сторону – коня потеряешь». Ни один наш былинный богатырь не шел туда, где «коня потерять». Летопись снабжена прекрасными иллюстрациями. Вот на этих иллюстрациях вы увидите, что на борзых конях сидят всадники, натягивают луки, поднимают сабли, только одна деталь – стремян нет у этих лошадей. А теперь те, кто занимался когда-нибудь верховой ездой, скажите, что произойдет, если у вас стремена отсутствуют, что произойдет, если вы будете пытаться натянуть лук или замахнуться саблей? Воевать так можно?…»

История развития современной упряжи весьма запутана. Считается, что в Китае сумели ее значительно усовершенствовать самое позднее ко II веку до н. э., введя мягкий хомут (форейтор). Он охватывал грудь лошади ниже, чем бычий, а приблизительно посередине его крепился горизонтально ременный тяж, что освобождало шею животного от давления. Но к китайским сообщениям надо вообще подходить очень осторожно, не слишком-то им доверяя.

Большего доверия заслуживают сообщения, что к VII–VIII векам у народов Передней и Центральной Азии, а также Сибири вместо дышловых повозок, в которые лошадей запрягали с помощью ярма либо нагрудных и нашейных ремней, появились повозки с оглоблями и постромками. Были наконец изобретены и такие важные части упряжи, как хомут, состоящий из деревянного остова – клешни с подшитой под него прочной (вначале обычно войлочной) подушкой-валиком. Хомут надевался на шею лошади и крепился таким образом, чтобы не стягивать животным дыхательного горла.

Вслед за Византией и в Европе в какой-то момент вместо ярма и дышла лошадей стали запрягать в оглобли. Упряжь подобного рода появилась здесь к IX веку и скоро прочно вошла в обиход. Современная упряжь с мягким хомутом, постромками и оглоблями распространяется повсюду в этом своем окончательном виде к XII веку.

Тогда же вошли в обиход подковы (X век), прибиваемые к копытам лошадей гвоздями, ведь в античную эпоху (то есть в предшествующий период) были известны лишь защитные сандалии с металлической подошвой, надеваемые на копыта животных. Правильно подковать лошадь – непростое дело!.. В XI веке появились стремена. В XII веке подковами и стременами стали пользоваться повсеместно. Запрягание лошадей цугом тоже распространилось лишь в Средние века.

Таким образом, люди научились наконец полностью использовать тягловую силу животных. В итоге снизились расходы на сухопутные перевозки. Теперь на сельскохозяйственных работах малоэффективных волов можно было заменить лошадьми и ослами. Лошадь в усовершенствованной упряжи заменяла 10 человек, а хорошее водяное колесо или хорошая ветряная мельница – работу 100 человек.

Военная техника

Каждое племя спешит со своим оружием в битву,

Римлянин – каждому цель: там стрелы летят отовсюду,

Факелы, камни летят и от воздуха жаркие ядра,

Что расплавляются в нем, разогретые грузным полетом.

Тьмы итурейцев, мидян и вольные шайки арабов,

Грозные луки у всех и стрелы пускают не целясь;

Мечут их в небо они, что над полем раскинулось битвы.

Сыплются смерти с небес; обагрен, не творя преступленья,

Тот чужеземный булат; беззаконие все собралося

К дротикам римским теперь: весь воздух заткан железом,

Мрак над полями навис от стрел, несущихся тучей.

Марк Анней Лукан (39–65)

Теперь перейдем к описанию военной техники. Отвлечемся от хронологии, посмотрим, что о ней вообще сообщалось.

Итак, совершенствование лука и пращи привело к изобретению военных машин. Среди них называют катапульты, которые метали стрелы, и баллисты, метавшие камни. Движителем этих машин была упругая сила канатов, свитых из воловьих жил или из волос. Считается, что военные машины – первые приспособления, размеры которых рассчитывались, причем расчетным модулем служила величина отверстия, через которое пропускался канат. Были малые машины, метавшие камни по 0,8 кг весом, но строились и машины внушительных размеров, которые метали камни по 80-120 кг.

Китайский древнейший камнемет представлял собой упругий шест, вкопанный в землю, к которому крепилась праща, несущая «снаряд» – камень. В Европе некое подобие такого камнемета называлось фрондиболой.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Подготовка фрондиболы для переброски снаряда в осажденный город

Мощной метательной машиной для бомбардировки крепостей по высокой траектории и на значительном расстоянии был монанкомн или, по латинским источникам, онагр. В основе этого сооружения лежала очень прочная горизонтальная рама с натянутым внутри него толстым жгутом, скрученным из воловьих жил или волос. В этот канат вставлялся прочный рычаг, к свободному концу которого подвешивалась праща с камнем. Посредством особых приспособлений рычаг заводился вниз, при этом витой канат приходил в боевое положение, затем освобожденный рычаг мгновенно выпрямлялся, а находившийся в праще камень выбрасывался с большой силой.

Палинтон (баллиста) также бил навесным огнем. Это устройство имело более сложную конструкцию. Внутри двух прочных вертикальных рам, по обеим сторонам боевого желоба, имевшего наклон 45°, натягивались толстые канаты. В пучки витых канатов вставлялись прочные рычаги, свободные концы которых соединялись крепкой тетивой, ходившей вдоль боевого желоба. С помощью приспособления натягивали тетиву, при этом рычаг и канаты приводились в боевое положение. Перед тетивой помещали камень. Выстрел производился спуском тетивы: канаты принимали первоначальное положение, тетива выпрямлялась, и камень, следуя направлению боевого желоба, выбрасывался с большой силой.

Если эти устройства были рассчитаны для стрельбы камнями, то евтитон, или катапульта, предназначался для метания дротиков и громадных стрел. Устройство евтитона было близко к палинтону, однако находившийся между рамами желоб был расположен под углом не 45°, а горизонтально. Эта метательная машина использовалась для ведения настильного огня.

Метательные машины, в зависимости от их мощности и характера снарядов (каменные ядра, стрелы, зажигательные сосуды, корзины с ядовитыми змеями, зараженная падаль и т. д.), обслуживались командой от 4 до 10 специально обученных механиков и их помощников. Камнеметы и тяжелые стрелометы предназначались для разрушения не очень прочных укрытий противника, его орудий и кораблей. Легкие стрелометы поражали живую силу противника. Снаряд, выпущенный из метательного устройства, мог точно попадать в цель на дистанции 100–200 шагов, дальность стрельбы составляла около 300 метров. Существовали специальные прицельные приспособления и приборы для изменения траектории.

Историки утверждают, что такую технику имели древние – китайцы, греки и римляне. Но точно о таких же устройствах сообщают средневековые источники, и что важно: только в эту эпоху для их производства были соответствующие материалы, а главное, большое количество городов, населенных ремесленниками, производителями техники. Так что здесь, скорее всего, ошибка в датировке.

Но не менее интересно, что многие военные машины в том виде, как они описаны, в реальном применении или не могли быть полезными, или попросту не могли действовать.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Катапульта в изображении средневековых художников

Например, византийский механик Деметрий Полиоркет изобрел для осады крепостей большое количество осадных сооружений. Среди них были специальные укрытия от метательных снарядов – черепахи для земляных работ, черепахи с таранами, а также галереи, по которым можно было безопасно проходить и возвращаться с этих работ. В это можно поверить. Но самым значительным сооружением, изобретенным Полиоркетом, была гелепола – движущаяся башня пирамидальной формы на восьми больших колесах, окованных железными шинами. Вот возможность построения такой башни представляется весьма сомнительной.

Башня была девятиэтажная, до 35 метров и выше. На каждом этаже располагались камнеметы и стрелометы, а также отряды воинов для штурма крепости. Фасад ее, обращенный к неприятелю, был обшит железным листом, что предохраняло сооружение от зажигательных снарядов. Когда гелепола с помощью 3400 человек пододвигалась вплотную к крепостной стене неприятельского города, а сопротивление защитников было подавлено градом камней и стрел, с гелеполы на стены перекидывались мостки, по которым воины устремлялись на приступ.

Но если земля неровная, ни двигать эту махину, ни управлять ею нельзя. Те, кто это описывал, не знали о трении в осях. Неслучайно сегодня огромные подъемные краны ездят по рельсам, уложенным на ровной местности. Правда, подобные устройства применялись в позднее Средневековье, но были они не столь массивными, имели железные ступицы и оси, и представляли собой, по сути, защищенные тяжелые штурмовые лестницы.

Наряду с динамическими военными приспособлениями, созданными для экономии человеческой силы, описаны иные приспособления, которые можно назвать кинематическими: они служили для преобразования не силы, а движения. Это своего рода автоматы, происхождение которых полагают весьма древним. Вершина военной инженерной мысли античных греков – полибола, метательная машина для горизонтальной автоматической стрельбы. В полиболе натягивание тетивы, подача стрелы и выстрел производились автоматически, с помощью бесконечной цепи, которая приводилась в движение вращением особого ворота.

Основным оружием дальнего действия и греков и римлян служила машина, напоминающая артиллерийскую установку, в которой использовалась не сила взрывчатого вещества, а упругость скрученных веревок. Историки утверждают, что установки подобного рода были изобретены в начале IV века до н. э. После целого ряда усовершенствований они стали бросать камень весом до 30 килограммов на расстояние 180 метров. Архимед, говорят, значительно усовершенствовал конструкцию таких механизмов.

В дальнейшем Ктесибий (приблизительно 100–150 года до н. э.) и Фило из Византии (примерно 180 год до н. э., весьма недостоверные даты) пытались усовершенствовать подобную артиллерию. Фило, в частности, предлагал заменить скрученные веревки бронзовыми пружинами или сжатым воздухом. Ни одна из этих попыток не увенчалась успехом, так, может быть, многие из описаний – плод труда научно-технических «фантазеров» Средних веков?…

В 1982–1983 годах журнал «Техника и Наука» провел дискуссию, обсудив достоверность сообщений о военной технике древности. Начал дискуссию Д. Зенин (№ 5, 1982), объявивший военные машины античных и татаромонгольских воинов вымыслом, затем к ней присоединились военные, историки и просто рукастые ребята, не поленившиеся собрать катапульту.

И. Старшинов, поддерживая традиционную версию истории военной техники, пишет:

«…Непонятно, что хочет сказать Д. Зенин, приводя величину импульса силы: то, что выбрасывание более тяжелых снарядов требует и большего импульса силы, ясно и без того. Очевидно, правильная постановка вопроса будет следующей: могла ли аккумулирующая система, использованная в машине, накопить энергию, необходимую для вылета снаряда с определенной скоростью. Но этот вопрос Д. Зенин обходит молчанием. Вместе с тем в свое время П. Львовским были проведены достаточно глубокие теоретические исследования устройства торсионных машин (баллист и катапульт), на основании которых им были выведены формулы, позволяющие оценить не только дальнобойность орудий и скорость вылета снаряда из установки, но и такие характеристики, как вес и размеры этих орудий, а также силу, которую необходимо приложить для взвода устройства…

Учитывая, что знания древних по баллистике находились на довольно низком уровне, Львовский вполне резонно предположил, что основным видом стрельбы из метательных машин должна быть прямая наводка, в силу чего угол вылета снаряда из установки был, в общем, небольшим (очевидно, не более 20–25°). Приняв этот угол равным 20°, Львовский получил, что скорость вылета снаряда составляла для катапульт 44 ± 4 м/с и для баллист 65 ± 5 м/с. Соответственно дальность полета снаряда была 100–150 м для катапульт и 230–320 м для баллист. Это, в общем, не так уж мало, особенно если учесть, что дальнобойность античного лука не превышала 100 м.

Если считать, что метательная машина взводится механизмом с передаточным отношением 1:4 и что максимальная сила, развиваемая человеком, составляет 80 кгс и непосредственно на взводе машины работают 4 человека, то получаем, что этих усилий достаточно для стрельбы катапульт, метающих снаряды весом до 30 кг, и баллист, метающих снаряды весом до 2 кг. Кроме того, более сложные передаточные устройства, а также большее количество обслуживающего персонала делает возможной эксплуатацию более мощных машин. Так что в машинах Архимеда, метавших камни весом до 80 кг, нет ничего неправдоподобного, хотя результаты, показанные ими, были для своего времени безусловно рекордными».

Подполковник П. Солонарь, отвечая, сообщает такое мнение:

«Труд, затраченный П. Львовским, бесспорно, заслуживает самого глубокого признания, но для баллист не учтен опрокидывающий момент, возникающий при соприкосновении метательного рычага с опорной балкой при выстреле, и такой важный компонент, как сопротивление воздуха снаряду. Кроме того, П. Львовский своими расчетами прежде всего доказал, что более или менее транспортабельными были весьма посредственные установки, рассчитанные на вес снаряда до 5 кг. Если бы снаряды этой массы могли поражать групповую цель, применение метательных установок было бы вполне рентабельно.

Создание же деревянного сооружений массой в 9,6 т, способного переносить ударные нагрузки, при всем уважении к гению Архимеда находится до сего времени за пределами даже наших технических возможностей.

Само использование «сложных передаточных устройств» делает систему мало пригодной для боевого использования по причине низкой надежности. Уровень сложности техники должен соответствовать уровню подготовки обслуживающего штата.

Конечно, с позиций последней четверти XX века вес боевой системы в 0,5 т можно считать умеренным, особенно если ее поставить на колеса с пневматическими шинами, но время вероятного практического их применения было эпохой деревянных ободов, к тому же отсутствовали амортизаторы, я уже не говорю о дорожных покрытиях. Кроме того, большие габариты чудо-машины ограничивали маневр, исключая всякую неожиданность для противника. И поэтому для ведения боя совершенно бесполезны».

Далее П. Солонарь высказывает сомнения в пользе метательных машин при осаде крепостей, кроме случаев использования зажигательных снарядов, и пишет:

«Применение установок в полевых сражениях более чем бесперспективно, поскольку предельная дальность стрельбы этих грозных орудий – 150–250 м – расстояние, которое легкая конница, рыцари и пехота пройдут за считанные минуты. Поэтому если первый залп и выведет из строя несколько бойцов противника, то второго залпа не будет, ибо, пока прислуга будет перезаряжать свои орудия, атакующие успеют подойти к противнику вплотную и вступить в рукопашную.

Обеспечение переправ при указанных расчетных дальностях стрельбы представляется бесполезным.

Защита берегов от высадки десантов могла бы иметь место, если бы обороняющимся заранее было известно точное место высадки десанта, и одного залпа установок было бы достаточно для нанесения ощутимых потерь десантно-высадочным средствам противника. Но поскольку уже первый залп выдавал бы присутствие грозного оружия, то перенос плацдарма метров на пятьсот полностью выводил бы десантников из-под обстрела.

Утверждения о хорошей обученности и большом опыте осад и штурмов, которым обладали рыцари и кнехты (активные бойцы Средневековья), не верно. Рыцари обучались в домашних условиях как единоборцы, так же подготавливались и стрелки, кнехтов никто ничему не учил.

Штурмы стали возможными только с появлением взрывчатых веществ, до этого осадное дело сводилось к разорению окрестностей и прекращению подвоза продовольствия блокированному объекту.

К сожалению, во многих средневековых трактатах, на миниатюрах и даже иконах встречаются изображения метательных машин. Они попали даже в Московский лицевой свод XV века. Но все установки выглядят, несмотря на кажущуюся достоверность, очень подозрительно. В тех же источниках содержатся куда более фантастические сведения: плавающие сапоги, колесницы с серпами, пушки, стреляющие за угол, рекомендации в морском бою обстреливать корабли противника бочками с жидким мылом, «дабы сделать палубу скользкой», и многие другие «для ратных дел пользительные предположения».

В заключение автор отмечает, что на рисунках метательные машины подкупают кажущейся простотой конструкции, а поэтому легко воспринимаются за объективно существовавшие, хотя все попытки изготовления аналогов не удались.

О такой попытке изготовить аналог сообщает в журнале «Техника и Наука» (№ 4, 1983) Д. Баранов из г. Полоцка Витебской обл.

«С интересом прочитав статью Д. Зенина «Артиллерия древних: правда и вымысел», я стал размышлять, возможно ли принять на веру столь смелую гипотезу, отрицающую то, что с детских уроков истории не вызывало сомнения. Когда мое мнение стало склоняться на сторону автора статьи, я призвал на помощь знакомых и друзей. Завязался спор. Говорили много, долго спорили, но к общему мнению так и не пришли. Тогда одному из нас пришла в голову блестящая идея: на практике проверить действие грозной китайской техники, которую, по мнению историков, использовали монголо-татары при взятии русских городов.

Препятствий к опыту мы не видели, так как у нас в ту пору шла реконструкция соседнего поселка, и материалы для эксперимента были, как говорится, под рукой. Конечно, выйные связки буйвола нам взять было неоткуда, да и женских волос в нужном количестве достать довольно сложно, но выход найти удалось. Я предложил использовать белую резину. Если с ее помощью запускают планеры, то груз в 32 кг, как мне казалось, можно закинуть куда угодно.

Раму, рычаг с подвижной опорой и стопорную балку мы сколотили довольно быстро. За образец была взята катапульта из учебника истории для 5-го класса. Правда, вместо классической ложки мы сделали маленький ящичек по размерам стандартного кирпича. Не мудрствуя лукаво, определили размеры сооружения: рама – 2 1,5 м, П-образная рама со стопорной балкой – 1,5 м, рычаг – 2 м. Кроме рычага, все детали пилили из бревен 0,2 х 0,2 м. Для рычага использовали доску 0,15 • 0,1 м. Три часа дружной работы, и «чудо античной и батыевой техники» было готово. Изделие получилось внушительное.

Испытания начали сразу же, но… первый амортизатор оказался слабым. Добавили еще по 5 резиновых лент. Взвели устройство, выстрелили – верх рычага улетел вместе с кирпичом метров на 25. Нарастили рычаг крюком, а кирпич положили в авоську. Приготовились ко второму выстрелу. Залп! Кирпич прорвал авоську, а рычаг сломался посередине. Пришлось ставить балку, как на раме.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Так выглядело орудие, сооруженное для эксперимента.

Амортизатор снова нарастили. Очередной выстрел снес вместе со скобами стопорную балку. Нам потребовался час, чтобы усилить конструкцию, но эффект был тот же, рычаг сворачивал стопорную балку, а кирпич не летел дальше 30 м. Вдобавок ко всему сооружение после каждого выстрела подпрыгивало и расшатывалось. Даже если бы оно и стреляло как следует, то сомневаюсь, что из него можно было целиться. Вот так я убедился, что спор о мощности и эффективности этих машин беспочвен».

В Западной Европе в XIII–XIV веках применялись следующие виды осадных орудий: тараны, метательные орудия (онагры, баллисты, катапульты, гигантские арбалеты и т. д.). Для разрушения зубцов крепостной стены использовали специальные крюки-разрушители (подвешенная на стояке-раме длинная жердь с крюками на конце). Крепостные стены преодолевались с помощью подвижных деревянных башен, имевших несколько этажей с откидными мостиками для выхода на стену, с которых перебрасывались лестницы с крючьями на вражеские стены (подобные гелеполам). Использовались штурмовые лестницы – самбук. А нам говорят, что все это было придумано античными механиками Древней Греции.

При подходе к укреплениям атакующие прикрывались переносными или передвижными (на катках или колесах) щитами и винеями. Щиты защищали атакующих только с фронта, а винея, представлявшая собой крытый ход, – с боков и сверху. По мере продвижения винеи вперед к ней сзади приставлялись новые звенья. Опять, считай, украли у античных механиков.

В морских сражениях участвовали весельные (или парусно-весельные) боевые корабли с заостренными бивнями в носовой части, которыми таранили суда противника. На больших судах устанавливались также метательные механизмы, обычно швырявшие разнообразные зажигательные снаряды. Здесь, по сравнению с античностью, новое – только зажигательные снаряды.

Средневековые метательные машины строились по тем же принципам, что и античные, но менялись их типы, габариты, метаемые объекты, скорострельность. Легко понять, что какая-то часть Средневековья и была этой мифической античностью, а развитие техники шло эволюционным путем. В частности, фрондибола была той же античной метательной машиной, только снабженной противовесом. Аркбаллиста была комбинацией мощного лука с лебедкой для натягивания тетивы. Более тяжелой машиной для метания стрел была бриколь – в ней использовалась упругость дерева.

Два слова о Китае. Одни историки уверяют, что китайцы к VII-Х векам самостоятельно выработали основные типы военных машин, а наибольшего расцвета в их производстве достигли в Х-XII веках, и что из Китая эти машины попали в Среднюю Азию. Другие историки говорят, что среднеазиатские страны имели метательные машины греческого происхождения, полученные из Византии.

Но этого мало: оказывается, некоторые типы камнеметов, построенные в Китае, назывались «мусульманскими»! Тут ситуация становится такой удивительной, что невольно вспоминается фраза Алисы из книжки Льюиса Кэрролла: «Чем дальше, тем страньше», – в начале XIII века с китайской военной техникой ознакомились монголы, а в середине того же века монгольский богдыхан Хубилай начал войну с Китаем и применил против него «мусульманские» метательные машины, а затем, говорят, монголы напали и на Русь, имея китайские машины. Так кто, у кого и что заимствовал?…

Переход к огнестрельному оружию поставил перед механиками новые задачи: улучшение техники изготовления стволов, обеспечение их прочности и точности стрельбы. Само открытие пороха явилось, по-видимому, результатом деятельности техников разных стран, которые довольно долго искали что-то подобное. Так, в последней четверти VII века византийцы впервые применили «живой», или «греческий огонь».

Изобрел его якобы сирийский мастер Каллиник в 671 году, и вплоть до XII века византийцы сохраняли в тайне секрет его изготовления. «Греческий огонь» включал предположительно смесь селитры, серы, нефти, смолы, канифоли и некоторых других веществ. Он не тонул и не гасился водой. На флоте для его метания использовались бочки, стеклянные и жестяные шары, а также специальные медные трубы, с помощью которых зажигательная жидкость выпускалась на корабли или войска противника в виде пылающих струй. Эти средневековые огнеметы назывались ручными сифонами, модфами, смаговницами, пламенными рогами.

«Греческий огонь» потерял свое значение лишь с появлением огнестрельного оружия, но сам, конечно, был его предтечей.

Тут опять нужно вспомнить о Китае. Считается, что почти одновременно с появлением в Византии «греческого огня» в китайском алхимическом сочинении был описан горючий состав из серы, селитры и древесного угля. К началу Х века порох в Китае не только уже изобрели, но и начали применять в военных целях. Но нам известна достоверная история, согласно которой иезуиты, пришедшие из Европы, помогали китайцам лить пушки.

Странно получается. За что не возьмись нам говорят: «Да в Китае это уже тысячу лет назад знали». Но где последствия китайского творчества? Когда европейцы пришли в Китай, то им пришлось учить местных жителей почти всему заново.

Изобретателями пороха считали естествоиспытателя Роджера Бэкона, монаха Бертольда Шварца, а также некоторых алхимиков. Так же, как и на Востоке, в Европе в начале XIV века появляется огнестрельное оружие. Уже через несколько десятилетий англичане под предводительством короля Эдуарда III обстреляли город Кале. Одновременно огнестрельное оружие попадает и на Русь, сначала с Запада, а затем и с Востока. Соответственно тут образуются и разные военные термины: гарматы и тюфяки. Спустя сто лет на Руси уже строили свои пушки весом до 300 кг из железных полос, сваренных в полый цилиндр и скрепленных обручами.

Однако результативность нового оружия была небольшой. Так, во время обороны Галича осаждавшие применили артиллерию. «Но ни во что же бысть се им, – писал летописец, – божиею благодатию не убиша бо никого же…» Так было не только на Руси: первые пушки если и убивали кого-либо наверняка, то в первую очередь пушкарей. Все это привело к необходимости создания новой технологии: от сварки полос перешли к отливке и к сверлению заготовок. Таким образом, можно считать, что рядом с поршневым насосом именно пушка стоит у колыбели паровой машины.

Обработка орудийных и ружейных стволов стимулировала развитие металлообработки и подъемной техники. Повысилась роль металла: части машин становятся не деревянными, а преимущественно металлическими.

В целом производство машин, конечно, зависело от качества материалов и их наличия. Но дело не только в этом. Видимыми и невидимыми нитями само конструирование машин с самого начала было связано с естествознанием, математикой, искусством – со всеми направлениями развития человеческой культуры. Это достаточная причина для того, чтобы, занимаясь хронологией, анализировать все направления человеческой культуры, выискивая взаимосвязи и закономерности их совместного развития.

Арбалеты

В битвах Средневековья дворянской коннице противостояли городские отряды лучников, а затем арбалетчиков. Арбалет (от латинского arcaballista – лук-баллиста) появился в IX веке и получил широкое распространение начиная с XII века. Он представлял собой ложе из крепкого дерева (обычно тиса), на одном конце которого укреплялась дуга (иногда две дуги) лука из стали. Тетиву из крученого сухожилия или пенькового шнура натягивали при помощи специального устройства, вращая зубчатое колесо. Арбалет стрелял короткими железными стрелами или свинцовыми и каменными пулями на расстояние до 150 шагов. Пробивная способность арбалетных пуль значительно превышала таковую обычных стрел и представляла серьезную угрозу рыцарским доспехам.

Однако сообщения о первых арбалетах в Китае относят к середине первого тысячелетия до нашей эры. В отличие от своих европейских братьев, в основной массе отличавшихся неказистым дизайном, образцы китайских арбалетов, что дожили до наших дней, несут на себе печать некой законченности и четкости конструкции, а это сразу же внушает подозрения: чтобы достичь такого результата, изделие должно было пройти большой эволюционный путь.

Кроме того развитие арбалетов в Европе – история вполне самостоятельная и не имеет отношения к Китаю, так как конструкции замков оружия абсолютно различны, да и по параметрам китайские образцы отличались от европейских. Ложа китайского арбалета в среднем была порядка 750–850 мм, луковища использовались составные, наибольшим распространением пользовались луки на основе бамбука, средняя их длина колебалась в пределах 750-1200 мм. Удивляет также, что, несмотря на большое усилие натяжения (в некоторых образцах оно достигало 360 кг), натяжные устройства как таковые отсутствовали, и китайскому арбалетчику приходилось, лежа на спине, действовать одновременно руками и ногами, взводя свое оружие. Но наиболее примечательной деталью является спусковой механизм, который состоял всего из трех деталей; он поражает своей цельностью и продуманностью.

Европейцы же познакомились с арбалетами в Византии, где их именовали гастрофетом, приблизительно в V–VI веках н. э., но не смогли в силу своего технического отставания воспроизвести их. В то же время известно описание гастрофета, сделанное древним греком Героном Александрийским. Мы в этом, кстати, видим подтверждение нашего предположения, что Герон – византийский мастер первых веков империи.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Один из первых европейских арбалетов

Вторая встреча состоялась в конце XI века, когда крестоносцы совершали свой 1-й Крестовый поход. Арбалет снова вызывал у них удивление и страх. И только в XII веке он получил широкое распространение, особенно в Англии и Франции. Уместно заметить, что на Руси арбалеты были известны раньше, в X–XI веках, о чем свидетельствует Радзивиловская летопись. Возможно, это произошло потому, что наша культура была тесно завязана на Царьград.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Английский арбалет

Применение арбалета быстро изменило тактику боя, ранее ориентировавшегося на лучников. В те времена техника стрельбы из лука предполагала спускать тетиву от уха, а не от носа, как это делается сейчас, в связи с чем целиться, в нашем понимании данного процесса, было невозможно. Чтобы действительно научиться не просто стрелять, но и попадать, необходимо было регулярно и подолгу тренироваться, начиная с детства, вырабатывая в себе особое «чутье», а к совершеннолетию выпускать в минуту до десятка стрел на расстояние порядка 200 шагов. Естественно, услуги таких стрелков обходились недешево.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Немецкий арбалет

Но с появлением арбалета любой человек, обладая лишь элементарными навыками стрельбы, мог соревноваться в меткости с профессиональным лучником, а по поражающему действию оружия и превзойти его. Так, по некоторым данным, болт, пущенный из арбалета, с расстояния в 150 метров поражал латника и мог сбить всадника с коня на расстоянии 200 метров.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Арбалет, стреляющий пулями

С этого момента лучники перестали быть отдельной, высокооплачиваемой кастой, и их серьезно потеснили быстро растущие отряды арбалетчиков. Благодаря своей доступности, арбалет еще долгое время считался «низким» оружием, недостойным благородного рыцаря, а Второй Латеранский Собор в 1139 году запретил использование арбалетов против христиан как смертоносного оружия и разрешил применять их исключительно против неверных. Однако уже около 1190 года арбалеты применялись в войсках Ричарда I Английского и Филиппа-Августа Французского, вследствие чего папа Иннокентий III возродил запрет Собора, что, впрочем, не дало особых результатов.

Так началось бурное развитие и совершенствование арбалетов, «золотой век» которых пришелся на XV–XVI столетия, когда они применялись наравне с достаточно несовершенным ручным огнестрельным оружием.

Вместе с улучшением самой конструкции арбалета возникли и новые типы конструкций. В XIV веке появилось первое натяжное устройство – натяжной крюк, который крепился к поясу арбалетчика: для натяжения стрелы нога упиралась в стремя, стрелок приседал, зацеплял тетиву за крюк и, выпрямляясь, натягивал тетиву. Развитием идеи рычажной натяжки явилась так называемая козья нога. В 1500 году, по указу императора Максимилиана I, который чуть не погиб на охоте от неожиданного спуска стрелы, было разработано простейшее предохранительное устройство, предотвращавшее случайный выстрел.

Около 1530 года в Италии появились маленькие арбалеты, которые можно было носить под одеждой. Правительство их запретило, а сенат Венеции назначил в 1542 году большой штраф за использование подобных видов оружия, но это не убавило им популярности, особенно среди горожан. Что касается отличий в конструкциях самих арбалетов, то здесь было все, до чего только могли додуматься пытливые умы Средневековья. Так, на некоторых моделях зажим делался поворотным, его можно было свернуть в сторону при натяжении лука. В Испании применяли баллестры, арбалеты с длинной тонкой ложей, в Италии – шнепперы, которые отличались от баллестров изогнутой, между спуском и луком, ложей.

Затем появились модификации для стрельбы глиняными или металлическими пулями, тогда же были использованы первые прицельные приспособления. Конец XVI века ознаменовался появлением арбалетов, комбинированных с огнестрельным оружием, но вскоре арбалет вообще перестали использовать в военном деле.

После того как арбалет сняли с вооружения армий, он еще некоторое время оставался оружием охотников, любивших его за бесшумность, но в связи с совершенствованием огнестрельного оружия, повышением дальности его боя и кучности стрельбы, бесшумностью стали пренебрегать и от арбалета почти повсеместно отказались. Хотя еще в начале ХХ века промысловики Сибири оставляли на звериных тропах натянутые тросики с подведенным к ним конструктивным подобием самострела-арбалета.

Корабельный руль и тачка

Имеются достаточно достоверные сведения о мореплавании в VIII, IX и X веках. Известно, как выглядели корабли той поры. Также мы совершенно доподлинно знаем, что в эти века не было плаваний через океаны, – потому что корабли не были к этому приспособлены, не имелось навигационных приборов и карт.

Плавания совершали преимущественно вдоль берегов. Вместо карт использовали так называемые Пейтингеровы таблицы – по сути дела не карты, а «дорожную номенклатуру», списки населенных пунктов и портов. Впервые морская карта упоминается в связи с морским походом французского короля Людовика IX в 1270 году. Но в XIV веке моряки уже регулярно стали пользоваться картами, вернее указателями фарватеров.

Затем, надо учитывать, что отнюдь не всякое изготовленное руками человека плавсредство может выйти в открытое море. Вернее выйти-то оно может, но вот вернется ли обратно?… Если корпус не выдерживает ударов волн, если мачты ломаются, а паруса рвутся, если, наконец, судном невозможно управлять – никакого мореходства быть не может.

Теперь уже невозможно сказать, когда люди научились гнуть доски для корпуса, когда изобрели пилу и бурав, когда отработали технологию сшивания досок и балок в единый корпус. Это происходило во времена той «доисторической» истории, основные этапы которой мы показали в главе «Накопление опыта». Но есть в конструкции морских судов такие элементы, без применения которых нельзя было даже задумывать дальние плавания, причем известно время их изобретения. Мы говорим о корабельном руле.

Сначала для военных и торговых целей использовали весельные галеры и иные типы гребных судов. По каждому борту галеры располагался ряд весел, каждое длиной до 15 метров и весом 250–300 кг. Таким тяжелым веслом гребли 6–9 человек, держась за специальные скобы на вальке. Гребцы, располагавшиеся рядом друг с другом, во время работы вставали с банок и делали несколько шагов вперед и назад в соответствии с тактом каждого гребка. Темп гребли задавался до 22 гребков в минуту.

Руль на таких судах мало отличался от обычного гребного весла, он был лишь немного приспособлен для управления. На крупных кораблях его крепили на корме и, чтобы усилить точку опоры, снабжали рычагом, отдаленно похожим на румпель. Почти так же, с помощью широколопастного короткого весла управлял своей пирогой сидевший на корме дикарь. Иногда по обеим сторонам кормы устанавливали два широких весла. Весло опускали в воду с той стороны, в которую хотели повернуть судно.

Но это был малоэффективный способ управления, ведь весло не давало упора и легко отклонялось под ударами волн. Для мелких судов этот недостаток особого значения не имел, но по мере того, как корабли становились крупнее и крупнее, несовершенство рулевого управления выявлялось все очевиднее и ограничивало размеры строившихся судов. Попытки разрешить проблему с помощью установки нескольких рулевых весел не принесли никакого успеха.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Старинный корабельный руль с колдерштоком. Применялся начиная с XIII века

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Корабельный руль со штурвальным колесом. Вошел в практику в начале XVIII века

При отсутствии надежного руля корабли не могли плыть против ветра, они всегда находились во власти стихии, независимо от того, был ли движущей силой труд гребцов или парус. Гребцы были даже лучше, поскольку, подгребая больше с того или другого борта, можно было разворачивать судно. Поэтому на галерах приходилось держать много рабов. Это, конечно, сдерживало развитие торгового мореплавания, потому что весь полезный объем судна занимали гребцы и запасы продовольствия для них, и отказаться от гребцов, даже при наличии на корабле парусов, было невозможно.

Проблема управления судном была особенно актуальной для военного флота. Пока таран и абордаж были главными способами атаки, маневренность галер обеспечивала им преимущество, и ничем иным, кроме тяжелого труда галерных рабов, нельзя было достичь этой маневренности. Положение стало изменяться только в XVI веке, когда развитие артиллерии коренным образом изменило тактику морского боя. Но даже и тогда, хотя наличие на борту множества гребцов не позволяло вооружать корабли в достаточной мере артиллерией, их продолжали использовать; даже в XVII веке мы видим морские сражения с участием весельных кораблей.

Однако в книге «История техники» читаем:

«До нас дошло описание знаменитого греческого корабля, построенного в III в. до н. э. Если верить сведениям, дошедшим от древнегреческих писателей, водоизмещение этого корабля было не меньше 4000 т. Судно было приспособлено для военных действий».

Но управлять подобным монстром совершенно невозможно! Такое описание – либо чистая фантазия, либо в преувеличенном виде показывает испанские галионы. В Испании в самом конце XV века смогли построить галион водоизмещением в 2 тыс. тонн и обнаружили, что такая громадина, несмотря на хорошую вместимость, не выдерживает морских походов. Идти круто к ветру, в бейдевинд, галион мог лишь с большим трудом: избыточный надводный борт ловил ветер как парус; только этим парусом было нельзя управлять.

А руль современной конструкции появился в Византии, затем после XIII века попал в Западную Европу, где получил название наваррского руля. Руль начали прочно навешивать на ахтерштевень, являющийся продолжением киля и образующий единое целое со всем судном. Его появление резко повысило маневренность судна.

Руль устанавливали на достаточной глубине под водой, чтобы укрыть от действия волн. Теперь его можно было сделать довольно большим по размерам и строить более крупные корабли с хорошими мореходными качествами, позволявшими плавать против ветра. Усовершенствовав рулевое управление, смогли улучшить оснастку судов, и к XV веку она достигла полного совершенства. За период с XIII по XV век в развитии мореплавания было сделано больше, чем за весь прошлый период, когда, со времени появления первых парусников, навигация развилась от речного плавания лишь до каботажного мореходства вдоль побережий континентов.

Оразио Курти, заведующий отделом транспортной техники Национального музея науки и техники в Милане пишет:

«Штурвальное колесо появилось в начале XVIII века. До этого румпель поворачивали вертикальным рычагом – колдерштоком. Конец этого рычага был соединен с концом румпеля, его наклон приводил к повороту руля. На малых судах румпелем управляли непосредственно».

Только в 1492 году, спустя два-три столетия после появления в Европе современного рулевого управления (хоть еще и без штурвального колеса), человеку удалось пересечь Атлантический океан. Не менее долгим было открытие морского пути в Индию. Три столетия подряд мощные морские державы: Италия, Испания и Португалия, соревнуясь, отправляли современные морские корабли; экспедиция за экспедицией шли на юг, пока не достигли южной оконечности Африки, пока не сумели ее обогнуть и пока Васко да Гама не нашел наконец морскую дорогу до Индии.

Однако историки уверяют, будто задолго до изобретения карт, руля, морской оснастки и компаса люди просто так, без труда плавали по всему земному шару и прекрасно знали географию!

Можно ли в это поверить?

Большой шаг вперед в развитии судоходства по внутренним водным путям был сделан с изобретением шлюзов с воротами. Начало положили шлюзы с одним створом для пропуска судов. Шлюзы с верхними и нижними воротами появились в Нидерландах в XIV веке и, по-видимому, независимо в Италии в XV веке. Как и все остальное, в Китае шлюзы с одними воротами появились еще до нашей эры, а шлюзы с двумя воротами – в IX или Х столетии. Но китайцы почему-то использовали их крайне редко, да, наверное, и вообще не использовали, тогда как подобные шлюзы в Европе были очень тесно связаны с решением насущных задач, они были действительно нужны, и их появление здесь вполне закономерно.

Менее крупным, но существенным изобретением этого времени была тачка, решавшая задачи местных перевозок. Китайцы, конечно, и тачку знали еще с начала нашей эры, а в «отсталой» Европе она появилась только в XIII веке. Но ведь очевидно, что механизм или машина с тем или иным двигателем, пусть даже таковым выступает человек, нужна лишь тогда, когда есть достаточно работы, чтобы сделать ее экономически выгодной. Появление морского судна, перевозящего грузы, равные по весу грузу каравана из тысячи верблюдов, сделало изобретение тачки неизбежным. Новые транспортные средства позволили в Средние века доставлять грузы в порт к кораблю или наоборот, а также возить зерно на центральную водяную мельницу или лес на крупную лесопилку.

Иначе говоря, не то что в Древнем мире, но и в раннее Средневековье не было задач для машин с двигателями, даже для тачки. Там все было более мелких масштабов, что исключало почти полностью возможность их использования.

История часов

Механические часы оказались самым сложным механизмом, созданным в Средние века. И так же, как во всех других случаях, появление и совершенствование этого механизма, с одной стороны, были вызваны потребностями общества, а с другой – сами инициировали развитие науки и общественный прогресс.

Надежные часы были нужны прежде всего церкви, для уточнения и унификации времени богослужения. Сначала с этой задачей более или менее успешно справлялись солнечные часы, со временем их заменили башенные с боем, – поэтому есть основания предполагать, что первые часовые механизмы не имели циферблата, а имели один только бой, обозначая звуком наступление определенного часа.

Но и в светских делах требовалось знать точное время! Показательно в этом смысле разрешение, которое королевский наместник в Артуа (Франция) дал в 1355 году жителям городка Эр-сюр-ля-Лис: он разрешил воздвигнуть городскую колокольню, чтобы ее колокола отбивали не церковные часы, а время коммерческих сделок и работы суконщиков. Время нужно было знать и в мануфактурах, в которых результат работы зависел от точного соблюдения продолжительности отдельных технологических процессов.

Но, скажем прямо, во всех перечисленных случаях можно было обойтись без механических часов. Хватило бы тех, что уже были: солнечных, песочных или водяных.

А вот развитие торговли без механических часов обойтись не могло, ведь значительное расширение морских торговых связей требовало более точных методов навигации. Когда морские суда плавали в Средиземном море или с севера на юг вдоль побережий, то определение широты, дополняемое исчислением по лагу, позволяло определять местонахождение морского судна с достаточной точностью. Широту местности определяли с помощью астрономии; но долготу с помощью астрономического расчета определить невозможно, необходимая для этого точность измерений была недостижимой даже в XVIII веке. И только имея часы, настроенные на время в некой известной точке Земли, можно было, сравнивая его со временем на судне, рассчитать долготу местности. А время на судне определяли по солнцу и звездам.

Производство часов, даже таких крупных и несовершенных, какими были первые образцы, требовало гораздо более высокой точности изготовления, чем все прежние машины. Говорят, что современное машиностроение есть детище, родившееся от «брака» тонкого мастерства часовщика с техникой тяжелого машиностроения, применявшейся строителями мельниц и других мощных двигателей.

Как же узнавали время до появления механических часов?

Солнечные часы

Несомненно, самым распространенным хронометрическим прибором были солнечные часы, основанные на кажущемся суточном, а иногда и годовом движении Солнца. Появились такие часы не раньше осознания человеком взаимосвязи между длиной и положением тени от тех или иных предметов и положением Солнца на небе. Но даже осознав это все, вряд ли кто-то сразу бросился строить часы; надо было еще понять, что такое время. Ведь и теперь еще бродят кое-где по Земле первобытные племена, прекрасно знающие, что такое тень, но обходящиеся тем не менее без часов. Нужды нет.

Известно, что в своем первоначальном виде такие часы имели форму обелиска, но точная дата их возникновения неизвестна. А кстати, их могли изобрести несколько раз в разных местах.

Традиционная история считает, что самым первым упомянул солнечные часы китаец Чиу-пи (около 1100 года до н. э.). В своей рукописи он сообщил, что с их помощью китайцы легко установили летнюю и зимнюю высоту Солнца и определили наклон эклиптики в 23°52 . Правда, неясно, как они это мерили, поскольку многие знания, необходимые для этого, в частности тригонометрия, появились значительно позже. Да и зачем они это сделали, тоже непонятно. Предположим, из-за врожденной китайской любознательности. Причем до недавнего времени китайцы считали свою страну Срединной империей, накрытой куполом неба, и никакого представления ни о шарообразности Земли, ни об эклиптике не имели.

Самые благоприятные климатические условия для измерения времени с помощью солнечных часов имеет Египет, поэтому более достоверным представляется мнение, что первые солнечные часы – гномон, вертикальный обелиск со шкалой, нанесенной на землю возле него, – появились именно здесь. Обелиски служили одновременно для почитания культа бога Солнца. Эти священные обелиски стояли, как правило, перед входами в храмы. Интересно, что традицию устанавливать солнечные часы у храмов можно проследить и в Европе вплоть до XIX века. А вот в России не всегда солнечно, поэтому у нас собирают верующих в храм боем колоколов.

До сих пор сохранился египетский обелиск высотой в 34 метра. Считается, что он в царствование Августа был перевезен из Египта в Рим и по указанию императора установлен на Марсовом поле, а руководил этой операцией математик Факундус Новус. Гномон поставили в центре специальной панели, на которой расчертили циферблат; часовые линии были выложены из бронзовых металлических частей. По словам Плиния Старшего, обелиск служил для определения времени года и долготы дня. Он простоял несколько веков, но в эпоху упадка Древнего Рима был сброшен и надолго забыт. В 1463 году его опять нашли, но только в 1792 году вновь установили на площади Монтечиторио в Риме, где он стоит и поныне.

В Египте помимо обелисков были созданы и другие конструкции солнечных часов. Например, состоящие из горизонтальной части – линейки с хронометрической шкалой длиной около 30 см, и перпендикулярного ей «плеча», отбрасывающего тень на шкалу. Еще тут были ступенчатые часы с двумя наклонными поверхностями, ориентированными по оси восток-запад и разделенными на ступени. При восходе Солнца тень падала на край верхней ступеньки одной из этих поверхностей, восточной, затем постепенно опускалась, а к полудню исчезала. После полудня тень снова появлялась в нижней части западной поверхности, откуда она поднималась до тех пор, пока при заходе Солнца не касалась грани верхней ступеньки. У таких часов время определялось длиной, а не направлением тени.

Измерение времени длиной тени кое-где сохранилось до позднего Средневековья. Врач и географ Паоло Тосканелли построил в 1468–1482 годах на костеле св. Марии де Фиоре во Флоренции гномон высотой 84,5 метра, с помощью которого удавалось измерять с полусекундной точностью местный полдень. С помощью этого гномона Тосканелли уточнил данные астрономических таблиц.

Были другие солнечные часы, со шкалой для определения времени по направлению отбрасываемой тени, хоть и появились они, наверное, позже. Для правильного показания времени верхняя линия шкалы была горизонтальной, и шкала составляла прямой угол с плоскостью местного меридиана. Поскольку компас еще не был известен, для правильной установки часов приходилось вести наблюдения за моментами солнцестояний или равноденствиями.

На древних солнечных часах деления наносили, исходя из практического опыта, потом – на основе теоретического расчета, правда неверного. Египтяне знали, что тень, отбрасываемая гномоном, различна в зависимости от времени года, но разница не учитывалась. Абсолютно точное время здешние гномоны показывали лишь дважды в год: в дни весеннего и осеннего равноденствия. Поэтому позже, чтобы улучшить результат, стали строить солнечные часы с особыми шкалами для разных месяцев.

При кажущейся простоте в ходе разработки теоретических основ науки о часах, гномоники, возникали и решались математические задачи о трисекции угла, о конических сечениях, о стереографической проекции и т. д. Решение этих задач на мусульманском Востоке привело к обоснованию и применению в практике формул прямолинейной и сферической тригонометрии. Создание солнечных, водяных, песочных часов способствовало развитию точной механики, а она, в свою очередь, была связующим звеном между приборостроением и опытной наукой.

Из Египта знания о солнечных часах стали распространяться по всему миру. И здесь можно привести два соображения: хронологическое и общеисторическое.

Во-первых, тот факт, что теоретическое обоснование для солнечных часов делали в мусульманских странах, говорит нам, что эта история происходила позже как минимум VII века, ибо раньше не было еще не только мусульманских стран, но и вообще мусульман.

Во-вторых, подобные научно-технические разработки могут вести только народы, имеющие для этого и подготовленных людей, и средства, и потребность в измерении времени. Достоверная история Византийской империи и отдельных ее территорий, в отличие от мифической истории Древнего Китая, показывает, что процесс научно-технического развития, при всех его зигзагах и завихрениях, имеет эволюционный и международный характер.

Византия среди всех стран достигла высокого уровня развития техники. Арабы учились у византийцев многому, в том числе и конструированию и изготовлению различных видов солнечных часов.

А в самой Византии были весьма распространены настенные вертикальные солнечные часы. Они имелись на стенах церквей и общественных зданий и были примерно такого же типа, как на стенах Башни ветров в Афинах и на стене византийской церкви, построенной на месте языческого храма Грация. На циферблате для обозначения часов впервые появляются числа.

Свидетельства о наличии в Константинополе часов как прибора времени историки находят в документах, отнесенных ими к VI веку, но, к сожалению, без какого-либо пояснения их устройства. На основании эпиграммы, относящейся ко времени царствования Юстина II (565–578), византиевед Рейске заключает, что уже в VI веке у византийских греков были часы с боем, по крайней мере, большие городские. Датировка такого сообщения требует дополнительной проверки и больших размышлений.

В «Уставе» Константина Багрянородного (911–959) упоминается профессия часовщика. Здесь же говорится о наличии в империи специальных людей, отбивавших часы церковных служб и молитв. Предполагается, что во дворце отбивание часов необходимо было не столько для молитв и церковных собраний, сколько для обозначения времени собраний воинов, открытия и закрытия дворца, смены стражи и других действий, совершающихся регулярно.

Однако учтем, что при господстве аграрного строя и ремесленной техники (будь то в Древнем мире или в Средние века) не было нужды делить время на мелкие отрезки и точно их измерять, как теперь. Люди определяли время по естественному движению Солнца, по длинным летним дням и коротким зимним, которые одинаково делили на 12 часов, а потому летние и зимние часы были разными.

Подчеркнем это особо: под влиянием изменяющегося наклона Солнца изменялась в течение года длина дневных и ночных часов. Согласовывать час, который показывают приборы с равномерной шкалой (водяные, огневые, песочные и механические часы) с длительностью часа солнечных часов – труднейшая проблема.

Более поздние солнечные часы получили криволинейные шкалы, что устранило этот недостаток. Такими часами со сложными шкалами, рассчитанными для квартальных или месячных интервалов, пользовались примерно до XV века. Также до конца XIV века в Центральной Европе были весьма распространены настенные вертикальные солнечные часы с горизонтальной теневой штангой, перенятой первоначально из Египта. Но в Египте, благодаря сравнительно малой удаленности от экватора, время определялось с приемлемой степенью точности, тогда как в Греции, Италии или Чехии эта точность была значительно хуже.

Новую эпоху в развитии солнечного часостроения открыло важное изобретение, сделанное в 1431 году. Принцип его заключался в установке теневой стрелки в направлении земной оси; такую стрелку назвали полуосью. Этим простым нововведением было достигнуто то, что теперь тень равномерно вращалась вокруг полуоси, поворачиваясь каждый час на 15°.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Разновидность экваториальных часов – аналемматические солнечные часы, стрелка которых направлена перпендикулярно плоскости часовой шкалы, но эта шкала лежит не в плоскости, параллельной экватору, а в горизонтальной плоскости, например непосредственно на земле.

Если бы нам понадобилось измерять этими часами время, то надо было бы вынести часовую шкалу на эллиптическую кривую и при этом одновременно изменять положение стрелки в меридиональной плоскости применительно к сезону года. Описание таких часов появилось в астрономических трудах XVI века, но детальными измерениями с помощью этих часов стал заниматься лишь в середине XVIII века астроном и директор Парижской обсерватории Джозеф Джером Лаланд.


Стало возможным ввести равномерное время для всего года, причем отрезки, соответствующие часам, были одинаковой длины независимо от изменяющейся высоты Солнца. Одним из первых упоминаний о часах с полуосью является рукопись Теодорика Руффи от 1447 года. Некоторые солнечные часы того времени имели одновременно гномон и полуось; они описаны в рукописи арабского астронома XV века Сибт-аль-Маридини; аналогичные часы построил примерно в то же время египетский астроном Ибн-аль-Магди.

Прогресс, которым ознаменовалась наука в эпоху Возрождения, отразился и на конструкции солнечных часов. Сравнительно быстро, примерно за 130 лет, прежние несовершенные часы превратились в весьма точные для своего времени хронометрические приборы, которыми можно было измерять время в любом месте Земного шара. Для правильной установки часов стали использовать компас.

Один из первых создателей солнечных часов с корректирующим компасом – астроном и математик Региомонтан, настоящее имя которого Йоганнес Мюллер (1436–1476), известный также как Жоан де Монте Регио, работавший в середине XV века в Нюрнберге. Он был также автором первого специального труда о солнечных часах.

Сочетание солнечных часов с компасом привело к тому, что их стало возможным использовать повсеместно, и появились портативные, карманные или дорожные модели часов. Солнечные часы в виде полого полушария со стрелкой, отбрасывающей тень на внутреннюю полость, начали строить с 1445 года, хотя официальная история науки и относит их изобретение к античности.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Солнечные портативные часы

Интересны кольцевые солнечные часы, один из вариантов дорожных, – они одновременно служили и в качестве декоративной подвески. Главной их частью было латунное кольцо диаметром в несколько сантиметров, сопряженное с другим подвижным кольцом, снабженным отверстием для солнечного луча. На внешней поверхности главного кольца гравировали начальные буквы месяцев, а против них, на внутренней поверхности, находилась часовая шкала. Перед измерением надо было повернуть меньшее колечко так, чтобы отверстие для луча лежало у наименования нужного месяца. Для измерения времени часы выставляли так, чтобы солнечный луч проходил через отверстие и указывал час на шкале.

Первое описание таких часов, в виде перстня с печатью, содержится в книге врача Боне, изданной в Париже в 1500 году.

Одной из самых популярных разновидностей дорожных солнечных часов были так называемые пластинчатые часы. Первые экземпляры появились в Европе в 1451–1463 годах. Обычно они состояли из двух, а иногда из трех одинаковых по величине четырехгранных прямоугольных пластинок, соединенных подвесками, причем в нижней пластинке обязательно должен был находиться компас.

Имеется описание деревянных восьмигранных палок с металлическим острием длиной 160 см и с вырезанными часовыми шкалами. Это – дорожные солнечные часы (ашадах), которыми пользовались в Средние века индийские паломники. В ручке такой палки просверливали обычно четыре сквозные отверстия, в которые над шкалой для соответствующего месяца вдвигался стержень длиной около 15 см так, чтобы его острие при вертикальном положении палки отбрасывало тень на шкалу. На палке должно было быть 12 шкал. Поскольку для дней, удаленных от солнцестояния на одинаковое время, действовали одинаковые условия, то достаточно было иметь 8 шкал. Наименование ашадах эти часы получили по тому сезону (июнь – июль), в котором совершались паломничества.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Солнечные часы-посох для паломников

С начала XVI века теорию солнечных часов начали преподавать в университетах Виттенберга, Тюбингена, Ингольдштадта, в Праге и в Штирском Градце как составную часть математики.

Примерно в это же время появились оконные солнечные часы. Они были вертикальными, их циферблатом была поверхность окна храма или ратуши. Циферблат обычно состоял из мозаичной филенки, залитой свинцом. Стрелка отбрасывала тень на циферблат, устроенный так, чтобы конец тени указывал не только часы, но и положение Солнца в зодиаке. Прозрачная шкала позволяла наблюдать время, не выходя из здания.

Были и зеркальные солнечные часы, которые отражали солнечный луч зеркалом на циферблат, расположенный на стене дома. Первым такие часы описал Й. Б. Бенедиктус в книге, изданной в Турине в 1574 году. По некоторым сведениям, конструированием зеркальных часов занимался будто бы и Николай Коперник, чему можно поверить, ибо до сих пор сохранился циферблат зеркальных часов на замке в Ольштыне предположительно его работы.

С точностью солнечных часов не могли сравниться механические до того, как в них стали применять маятниковый осциллятор. Но и после его появления солнечные часы сохраняли свою популярность. Наибольшего расцвета их производство достигло в XVI и XVII веках; их созданием занимались передовые европейские математики и астрономы. К тому же они очень долго оставались обязательной принадлежностью всех обсерваторий. Еще и в XVIII веке их строили в астрономических обсерваториях стран Востока, например в Индии. Яи Синг II, князь Джайпура, основав в 1708–1710 годах большую обсерваторию в Дилли, поставил там гномон высотой 18 метров. Вскоре после этого он приказал построить подобные часы в Бенаресе, Муттрже, Уйгаине и в Джайпуре.

Но люди изыскивали и примитивные способы измерения времени с помощью Солнца; иногда единственным пособием для этого была человеческая рука. Первые сообщения о таких «часах» относятся к началу XVI века. Левую руку поворачивали ладонью вверх и ее направленный вверх большой палец выполнял роль теневой стрелки. В зависимости от длины этой тени в сравнении с остальными пальцами руки можно было примерно определить время. Этот простой способ измерения времени во Франции, Южной Германии и некоторых других местах был хорошо известен даже в XIX веке.

Определение времени по положению звезд

Как уже сказано, в дальних морских плаваниях определение времени было очень важным делом; без этого нельзя понять, где находится судно. Водяные или песочные часы надо постоянно корректировать, но как? При помощи солнечных часов, какого бы совершенства они ни достигли, делать это в условиях качки и постоянных разворотов невозможно.

Оставалось использовать для определения времени «естественные часы» – звездное небо. Можно предположить, что очень долго это делали «вручную» люди, обладающие громадным опытом. Но развитие мореплавания шло быстро, требовались приборы. А поскольку первыми реальными мореходами были не мифические аргонавты, а моряки-византийцы и арабы, совершавшие плавания по Красному и Аравийскому морям в Индию, естественно, что их ученые и занялись этим вопросом.

Важнейший прибор, созданный ими, – астролябия. Этот угломерный прибор служил до XVIII века для определения широт и долгот в астрономии, а также горизонтальных углов при землемерных работах. До наших дней дошел трактат об астролябии, написанный византийским ученым Филопоном (он же Иоанн Грамматик) в 625 году. Примерно в это же время трактат на ту же тему написал сириец Себохта, а Сирия входила в состав Византийской империи. Первым из мусульманских ученых составил трактат по астролябии перс Ал Фазар (умер ок. 777 года).

Между тем изобрел астролябию, как полагают, древний грек, астроном Гиппарх в 150 году до н. э., то есть за 775 лет до того, как Филопон взялся писать об этом приборе первый известный нам трактат. Вообще Гиппарху (якобы ок. 180 или 190–125 до н. э.), чьё имя означает Конный Начальник, приписывают изобретения, которые могли быть реализованы лишь в VI–VII, а в некоторых случаях даже в XV веках. Например, он определял долготы, наблюдая одно и то же лунное или солнечное затмение из разных по долготе мест. Для этого ему надо было бы иметь представление о сквозном времени, то есть использовать механические часы, синхронизированные для всех наблюдателей.

По «линиям веков» синусоиды А. М. Жабинского время его жизни совпадает с XVI веком. Мы по этому поводу можем сказать лишь одно: именно в XVI веке средневековые ученые, используя нумерологические приемы, рассчитывали хронологию человеческой истории. По их версии некий Гиппарх оказался астрономом II века до н. э. Кто, когда и по какой причине приписал именно ему многие изобретения Средних веков и эпохи Возрождения, теперь сказать нельзя, равно как и назвать имя истинного изобретателя астролябии.

Такие же точно соображения можно привести по поводу многих так называемых древнегреческих ученых. Это византийцы VI–XII веков, действительные изобретатели многих полезных вещей, чьи прозвища мифологизировались, а даты жизни много позже были сильно удревлены. Вдобавок «сочинители» истории приписали этим ученым открытия более позднего времени.

Судите сами: Птолемей Клавдий (ок. 90 – ок. 160 н. э.) знал о Восточной Африке до 16,5 градуса ю. ш., об Индокитае и Восточном Китае, о Британских островах и Балтийском море. И это за полтора тысячелетия до широкого мореплавания, до появления компаса, корабельного руля и механических часов!

Так вот, Птолемей тоже изобрел медную астролябию, а пользоваться ею стали почему-то лишь с XVI века. А нам интересно, что по синусоиде А. М. Жабинского и Гиппарх и Птолемей, разделенные тремя веками, оказались все же на одной «линии веков» № 8, соответствующей XVI веку реальной истории, и оба изобрели разновидности астролябии такого высокого технического уровня, который был доступен как раз в этом веке. Поэтому затвердим раз и навсегда: упоминаемые в традиционной истории Гиппарх и Птолемей – литературные персонажи, и если даже астролябию изобрели люди с такими прозвищами, то были они византийцами, жили не ранее V века, а их изобретение не могло быть столь совершенным, как то утверждается историками.

Кстати, вспомним Герона Александрийского, увлечение которого механикой не привело ни к чему, кроме создания игрушек.

В отличие от мифической древнегреческой истории, в Византии развитие военной техники и реальное создание астролябии и часов способствовали совершенствованию механического искусства. Показателен здесь пример выдающегося византийского ученого Льва Философа (IX век). Его исследования касались главным образом математики, практической механики и прикладного естествознания. Он тоже увлекался игрушками, используя механику, в частности для устройства весьма сложных автоматически действующих фигур и подъемных механизмов для императорского дворца. Но ведь в это время создавалась и серьезная техника!..

До появления астролябии были уже приборы для фиксирования положения звезд при наблюдениях, это – визировальная доска и отвес. Работу выполняли два человека. Наблюдатель садился лицом к северу и держал перед собой дощечку и отвес; напротив него садился его помощник, который также держал отвес. Воображаемая линия от глаза наблюдателя к Полярной звезде должна была проходить через расщеп визировальной дощечки и оба отвеса. Время прохождения звезды через плоскость, определяемую этой воображаемой линией и отвесами, было моментом прохождения ею меридиана местности, на основании чего и составлялись звездные карты, образцы которых нам известны.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Инструменты для наблюдения прохождения звезд по меридиану (а) и порядок их использования для этой цели (б)

Затем появилась астролябия, и на протяжении столетий она была самым распространенным астрономическим прибором; ею пользовались на суше и на море. По замеренному с ее помощью положению звезды можно определить время. Арабы с помощью астролябии определяли время с погрешностью лишь в 1–2 минуты. Измерение времени методом определения высоты звезд применялось до середины XVII века многими астрономами, в том числе и Тихо Браге, который достиг точности измерения до нескольких секунд.

В Средние века бронзовые астролябии, имевшие основание в виде круглой плиты, разделенной на 360°, обычно вкладывали в пакеты с астрономическими таблицами или картами земной поверхности, составленными для различных географических широт. Астролябию дополняла звездная карта со знаками зодиака.

Самый старый и наиболее долго употреблявшийся звездный каталог называют каталогом Гиппарха: в нем имелись данные о движении 1022 звезд, а средняя погрешность достигала четырех минут. Западноевропейцы долгое время пользовались так называемыми Толедскими таблицами Альфонса, названными так по имени испанского короля Альфонса X, который поручил составить их в 1252 году. Прусские планетарные таблицы, изданные в 1551 году Эразмом Рейнгольдом, были созданы ради уточнения данных этих таблиц. Однако наибольшей точности достиг в своем звездном каталоге Тихо Браге; в нем упоминалось лишь 997 звезд, но средняя погрешность не превышала одной дуговой минуты.

В первой половине XVI века распространилось в Европе строительство армиллярных сфер, состоящих из системы кругов. Эти круги изображали экватор, меридианы, тропики, высотные круги и эклиптику со знаками зодиака, мировой оси, траекторий и положений Солнца и Луны и т. п. Как правило, армиллярные сферы имели лунные календари и схему расположения планет и служили для демонстрации положений созвездий и планет в определенный момент времени в различных координатных системах. Существовали и наблюдательные армиллярные сферы, предназначенные для измерения, однако они были весьма редкими, и сохранилось их очень мало. Эти приборы так и не заменили астролябию; считается, что единственным изготовителем их был Тихо Браге.

Наука о часах и развитие математики

С астрономии и науки о часах – гномоники, начинается история науки вообще, а в частности развитие теории астрономических инструментов. Изучая движение солнечной тени, отбрасываемой гномоном, греки Византии и Египта заложили начала тригонометрии; затем ее тщательно разрабатывали индусы, а потом арабы.

Гиппарх, византийский грек, как мы показали, ввел только одну тригонометрическую величину: хорду дуги и дал в качестве тригонометрического пособия таблицу хорд. Она содержала величины хорд, соответствующие углам в круге в частях радиуса, но их было трудно вычислять. Исходными для Гиппарха были хорды в 120, 90, 42, 60 и 36°. Затем Птолемей с большой точностью определил хорды всех углов, последовательно возрастающих на полградуса.

Если византийцы за меру угла принимали хорду, то в средневековой Индии стали прибегать к другим тригонометрическим величинам. Созидательная работа индусов в области гномоники приходится на период до XII века. Индийские математики впервые ввели в употребление половину хорды – синус. Кроме линий синуса, они пользовались линией косинуса и линией синуса-верзуса, что есть разность между радиусом и линией косинуса.

В трактате «Сурья-сиддханта», как и в других «сиддхантах», гномон и его тень фигурируют во многих тригонометрических задачах. Постепенно были сформулированы правила гномоники для определения теней по высоте Солнца и обратное правило – определение высоты Солнца по тени гномона и т. д.; увеличивалось количество введенных в рассмотрение зависимостей между тригонометрическими величинами. Это было актуально для нахождения высоты и азимута Солнца, в зависимости от которых в течение каждого дня определялось время и изменения соответствия между ночными и дневными часами. Именно для нахождения по тем или иным данным высоты Солнца, продолжительности дня и ночи перечислялась последовательность арифметических действий над синусами, синусами-верзусами и радиусом.

В трактате «Сурья-сиддханта» можно найти, хотя и в словесном выражении, теорему косинусов сферической тригонометрии, использованную для определения высоты Солнца.

В VIII–XI веках индийская тригонометрия попадает к арабам.

В 772 году в Багдад ко двору халифа аль-Мансура прибыл один индийский астроном и принес с собой астрономические таблицы. Эти таблицы, содержавшие важную индийскую таблицу синусов, были вскоре по приказанию халифа переведены на арабский язык и приобрели среди здешних ученых большую популярность под названием «сиддхант». Ученые стран ислама, заменив хорды Птолемея синусами и опираясь на вычислительные приемы «Альмагеста» и правила индийской гномоники, ввели в математику остальные тригонометрические функции (тангенс, котангенс, секанс и косеканс).

В это время перенятое у византийцев искусство изготовления угломерных инструментов, различных видов водяных и солнечных часов и других приборов было доведено мусульманскими учеными и мастерами до большого совершенства. Так благодаря применению тригонометрии к решению задач гномоники она из искусства превратилась в подлинную науку.

В Европе интерес к науке гномонике был вызван переходом в конце XIV века на новый счет времени, основанный на равных ночных и дневных часах. Возникла потребность приспособить устройство солнечных часов к этому счету времени. Развитию науки в этом направлении способствовал перевод на латинский язык руководства по гномонике Абу-Али ал Хасана. Последний был пионером в разработке теории и практики создания солнечных часов, ориентированных на измерение равных часов. Работы этого арабского ученого XIII века были хорошо известны в Западной Европе.

Водяные часы

Солнечные часы были простым и надежным указателем времени, но страдали некоторыми серьезными недостатками: их работа зависела от погоды и была ограничена временем между восходом и заходом Солнца. Нет сомнений, что из-за этого ученые стали изыскивать иные пути измерения времени, не связанные с наблюдением небесных тел. Также понятно, что новые приборы измерения времени должны были принципиально отличаться от солнечных часов.

Единица времени для солнечных часов выводилась из вращения Земли и ее движения вокруг Солнца; для звездных – из видимого движения звезд. Новые хронометрические приборы (жидкостные, песочные, воздушные, огневые и др.) имели искусственный эталон единицы времени в виде его интервала, необходимого для вытекания, втекания или сгорания определенного количества вещества.

Подобно солнечным часам, эта группа простейших часов прошла долгий путь развития, сопровождавшийся открытием интересных принципов действия и конструктивных элементов. Ведь измерение времени с помощью часов «втечения» или «истечения» было довольно трудным делом: они должны были иметь много шкал или специальных устройств для регулирования поступления или истечения воды. Некоторые из них, например зубчатые передачи, ролики, цепные подвески и гири, нашли применение в последующей эре хронометрии – эре механических часов.

Водяные часы заняли после солнечных второе место по количеству и были самыми важными в этой группе простейших часов.

В литературе часто говорится о них, как о «клепсидрах». Это наименование происходит от сочетания двух греческих слов klepto – брать и udor – вода. Многие, судя по греческому наименованию, ошибочно считают, что именно в Греции они были придуманы. Однако дело обстоит не так: в примитивном виде водяные часы были известны уже египтянам, у которых сохранились, по всей вероятности, самые старые водяные часы в мире. Они были обнаружены в 1940 году в храме Аммона в восточных Фебах, а сейчас хранятся в музее Каира. На внутренней поверхности их алебастрового корпуса наколами обозначено 12 часовых шкал для измерения времени в соответствующих месяцах. Помните, что солнечные часы дают разную длительность часов в разные месяцы? Это и было учтено в египетских водяных часах. Сосуд заполняли до самого верха водой, которая затем вытекала через небольшое придонное отверстие.

Однако есть и загадка. Дело в том, что самой существенной проблемой при создании таких часов была отработка такой формы сосуда, которая обеспечивала бы истечение воды с равномерным понижением уровня. Так вот, упомянутые египетские часы уже давали достаточную равномерность понижения уровня, хоть и с некоторой ошибкой. Это наводит на мысль, что они хоть и древнейшие из известных, но все же не первые.

В античной Греции водяные часы применяли для регламентации времени, предоставляемого ораторам во время судебных процессов. Эти часы были, по существу, большими амфорами, внутренняя поверхность которых имела форму, образованную вращением параболы или эллипсоида, что опять показывает их позднее происхождение: ведь установить зависимость скорости истечения от высоты столба воды и формы сосуда смогли только в Средние века.

Амфора высотой около 1 метра и шириной несколько более 40 сантиметров вмещала около 100 литров воды. При диаметре отверстия истечения в 1,4 мм требовалось почти 10 часов на полное опорожнение сосуда. В воде находился поплавок с прикрепленным к нему длинным стержнем, выступавшим над краем сосуда. На стержне была выгравирована шкала. Время, истекшее после начала истечения воды, указывалось на этой шкале. Поплавок опускался в амфоре равномерно, поскольку уменьшение скорости истечения компенсировалось уменьшающимся внутренним диаметром сосуда.

То, что клепсидра не зависела от света Солнца, сделало из водяных часов прибор, пригодный для непрерывного измерения времени и днем и ночью. К тому же стало возможным развивать некоторые механические элементы. Началось соревнование конструкторов в изобретении остроумных гидравлико-пневматических механизмов: для звуковой сигнализации о времени, для освещения часов ночью; такие элементы можно найти у целого ряда водяных часов арабского происхождения. В руках одаренных воображением мастеров возникли выдающиеся произведения, отличающиеся высокой художественной ценностью и оригинальной функциональностью.

Поистине легендарной фигурой среди мастеров по изготовлению клепсидр считается известный греческий механик Ктесибий Александрийский, живший то ли за 100, то ли за 150 лет до н. э. Римлянин Витрувий даже называет его изобретателем водяных часов.

Сохранились сообщения о двух изготовленных Ктесибием часах, которые ввиду своих особых достоинств заслуживают хотя бы краткого описания. В часах, приводимых в действие водяным колесом, Ктесибий использовал передачу сил и движения зубчатым механизмом, проект которого теоретически наметил еще Аристотель (якобы в IV веке до н. э.). Зубчатая передача соединяла ведущий механизм со шкалой, расположенной на цилиндрической поверхности поворотной колонны и разделенной вертикальными прямыми на четыре основных поля. Система из 24 наклонных линий образовывала, собственно говоря, часовую шкалу для измерения планетных часов. Колонна со шкалой, приводимая в движение водяным колесом, вращаясь вокруг своей оси, совершала один оборот в год. Поэтому и камеры водяного колеса в нижней части часов заполнялись водой медленно, причем вода подавалась в небольшом количестве по особому трубопроводу. Статуэтка со стрелкой двигалась с помощью специального поплавкового механизма, управляемого другой статуэткой, находящейся на другой стороне часов. Слезы – водяные капли, капающие из глаз статуэтки, накапливались в сборники-подставки, откуда через трубопровод текли в поплавковую камеру стрелочного механизма. Кроме того, эти часы имели еще специальное устройство, которое через определенные интервалы выбрасывало на чашку мелкие камешки; это было звуковой сигнализацией.

Вторые часы Ктесибия отличались от первых тем, что их стрелка в верхней части с циферблатом управлялась поплавком, подвешенным на цепи, навернутой вокруг вала стрелочного указателя. Лунный календарь с зодиаком в нижней части часов тоже приводился в движение водяным колесом, камеры которого были закреплены непосредственно на задней стороне зодиаковой плиты.

По синусоиде А. М. Жабинского время этих изобретений приходится на линию № 8, реальный XVI век. И в самом деле, такие часы были сделаны и описаны в сочинении «De solaribus horologies», изданном в Париже в 1560 году.

К произведениям высшего художественного творчества бесспорно относятся бронзовые водяные часы, изготовленные в период 799–807 годов, которые Гарун-аль-Рашид послал в подарок Карлу Великому. Эти часы с богатыми орнаментальными украшениями имели циферблат и каждый час провозглашали звуковым ударом металлического шара, который выскакивал из часов на декоративную решетку, а в полдень в часах открывались ворота и из них выезжали рыцари. Подобная техника автоматически движущихся фигур была развита в Европе много позднее – в период готики, со второй половины XII века. А кстати, рыцари, как сословие, со всеми присущими им атрибутами, появились не раньше XI века.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Китайские астрономические водяные башенные часы действующие вместе с армиллярной сферой и небесным глобусом

В Индии водяные часы назывались «яла-янтра». Это были преимущественно часы «истечения» с небольшим отверстием в дне. При восходе Солнца их заполняли водой, которая затем вытекала, так что до вечера процесс заполнения и истечения воды повторялся пять-шесть раз.

Считается, что около 725 года появились водяные часы в Китае, их сделал И-Хсинга. Верхом совершенства несомненно был проект больших пагодных астрономических водяных часов, разработанный в 1090 году и осуществленный Су-Сунгом в провинции Хонан, тогдашней столице китайской империи. Эти часы имели сигнальное устройство, похожее на то, которое имелось у водяных часов Ктесибия. Астрономическая же их часть имела форму армиллярной сферы и небесного глобуса. Многие считают, что принцип регулятора хода пагодных астрономических часов Су-Сунга стал соединительным звеном между водяными и механическими хронометрическими приборами. Но мы помним, какую дикость встретили в Китае первые иезуиты, придя туда. Так что все эти чудесные часы либо более позднего происхождения, либо выдумка.

Арабский инженер Аль-Язари написал в 1206 году книгу, в которой описал различные механизмы. В шести из десяти глав книги он описывает водяные часы с различными фигурными элементами, а в остальных главах знакомит читателей с некоторыми видами огневых свечных часов. Аль-Язари предпочитал фигурное изображение времени, в отличие от последующих конструкторов, которые перешли на цифровые индикаторы. Указательный механизм водяных часов Аль-Язари состоял из скульптурных изображений четырех павлинов: старый павлин, два молодых павлина и над ними пава. Эта фигурная часть дополнялась сверху 15 стеклянными шарами.

Как же работал механизм управления павлинами? Вода вытекает из бака в сосуд, закрепленный в подвеске так, чтобы после его наполнения он в определенный момент опрокинулся, причем его содержимое переливалось бы в нижнюю ванну и текло оттуда на лопасти водяного колеса. Водяное колесо приводит в движение передаточный механизм, соединенный с павлином, и он начинает свое движение. От воды действует и звуковой механизм флейт, и приводное устройство молодых павлинов. Водяное колесо отклоняет с помощью тяг павлинов от их первоначальных положений, а вода, вытекающая из ванны под водяным колесом в нижний бак, выжимает из него воздух на язычок флейт.

Это описание дает представление об остроумии авторов и сложности приборов, которые арабский мир знал намного раньше, чем подобные элементы появились в Европе.

Огневые часы

Помимо солнечных и водяных, с начала XIII века появились и первые огневые, или свечные часы. Это тонкие свечи длиной около метра с нанесенной по всей длине шкалой. Они сравнительно точно показывали время, а в ночные часы еще и освещали жилища церковных и светских сановников, в том числе таких правителей, какими были в середине XIII века Людовик Святой, а в XIV веке – Карл V. К боковым сторонам свечи иногда прикрепляли металлические штырьки, которые по мере выгорания и таяния воска падали, и их удар по металлической чашке подсвечника был своего рода звуковой сигнализацией времени.

В течение целых столетий также и растительное масло служило людям не только для питания, но и в качестве светильного материала, и как основа для масляных лампадных часов. Как правило, это бывали простые лампады с открытой фитильной горелкой и со стеклянной колбой для масла, снабженной часовой шкалой. Объем колбы подбирали так, чтобы ее содержимого хватило для непрерывного свечения между 6 часами вечера и 8 часами утра. Толщиной и длиной горящего фитиля регулировали величину пламени и расход масла так, чтобы понижение уровня масла в колбе соответствовало нанесенным на нее обозначениям времени.

Первоначальные цилиндрические или слегка выпуклые стеклянные сосудики под масло были источником некоторой погрешности в измерении времени. Дело в том, что вечером из-за более высокого уровня масла его давление вызывало более быстрое выгорание, чем ближе к утру. Поэтому лампадные часы более позднего происхождения имели стеклянную колбу в виде расширенной кверху груши, чтобы таким образом частично выровнять скорость сгорания масла и обеспечить точность определения времени.

Определить время появления таких часов сложно, однако можно сказать наверняка, что произошло это не раньше, чем научились производить в достаточном количестве стекло.

Больше всего лампадных часов было в Китае, который вообще считается колыбелью всех видов огневых часов. Помимо всякого рода лампадных часов тут в более позднее время появились газосветные часы, которые китайцы полюбили настолько, что некоторые их типы сохранялись вплоть до ХХ века. До сих пор в Китае рассказывают, что примерно 3000 лет назад Фо-хи, «отец Китая» и его первый император, создал первые огневые часы, чтобы с их помощью измерять дневное и ночное время.

Существовал и другой тип огневых часов, так называемые фитильные. Их главной частью был фитиль в виде длинной металлической палочки, покрытой слоем дегтя с деревянными опилками. Жар тлеющих опилок, подожженных на одном конце палочки, постепенно пережигал тонкие, поперечно натянутые волокна с подвешенными к ним шариками, которые падали в металлическую чашку. Иногда фитиль сворачивали в спираль, форма которой уже сама по себе заменяла часовую шкалу.

Наиболее типичные для Китая фитильные часы имели форму дракона, в хребте которого укреплялся специальный держатель для палочки. Скорость сгорания фитиля зависела от многих обстоятельств, и для определения ее требовался большой опыт. Такие часы никогда не относились к приборам, которые по точности можно было бы сравнить с солнечными или водяными часами. Причем наличие всех этих часов в Китае не дает никакой хронологической отметки, и во всяком случае не означает их древности.

Песочные часы

Дата возникновения первых песочных часов тоже неизвестна. Но и они, как и масляные лампадные, появились не раньше, чем прозрачное стекло. Считается, что в Западной Европе о песочных часах узнали лишь в конце Средневековья; одним из самых старых упоминаний о них является сообщение от 1339 года, обнаруженное в Париже. Оно содержит указание по приготовлению тонкого песка из просеянного порошка черного мрамора, прокипяченного в вине и высушенного на солнце.

Несмотря на то, что песочные часы появились в Европе столь поздно, они быстро распространились. Этому способствовали их простота, надежность, низкая цена и не в последнюю очередь возможность измерять с их помощью время в любой момент дня и ночи. Их недостатком был сравнительно короткий интервал времени, который можно было измерить, не переворачивая прибора. Обычные часы были рассчитаны на полчаса или час, реже – на 3 часа, и лишь в совершенно редких случаях строили огромные песочные часы на 12 часов хода. Не давало улучшения и соединение нескольких песочных часов в одно целое.

Как и огневые, песочные часы никогда не достигали точности солнечных. Кроме того, при длительном пользовании ими их точность изменялась, поскольку зерна песка постепенно дробились на более тонкие, а отверстие в середине диафрагмы, наоборот, постепенно истиралось и увеличивалось, так что скорость прохождения песка через них становилась большей.

Изобретение механических часов

Солнечные, водяные и огневые хронометрические приборы завершили первую фазу развития хронометрии и ее методов. Постепенно выработались более четкие представления о времени и стали изыскиваться более совершенные способы его измерения. Революционным изобретением, ознаменовавшим совершенно новые этапы развития в этом направлении, было создание первых колесных часов, с появления которых началась современная эра хронометрии.

Автор и дата изобретения механических часов неизвестны. Из некоторых сообщений Х века делаются предположения, что именно тогда впервые построил такой механизм монах Герберт из Ориллака, будущий римский папа Сильвестр II (950-1003). Действительно в технике он был большим талантом, к тому же имел возможность во время своих учебных поездок знакомиться с принципами построения различных арабских астрономических приборов и водяных часов. И все же вывод о создании Гербертом механических часов не имеет достаточных оснований, и вот почему.

Во-первых, арабы были весьма искусны в изготовлении водяных часов, и часы Герберта тоже могли быть водяными. Ведь содержащийся в документах термин «хорология» (horologium) относился тогда ко всякого рода приборам для измерения времени. Во-вторых, в дальнейшем не было упоминаний о достижении Герберта или о том, что его идею кто-либо развивал при его жизни или после нее.

Кстати, именно Герберт ввел в Европе «арабские» цифры.

Большинство историков видят преемственность: ведь и в самом деле механические часы стали результатом усложнения механической части водяных, в которых применялись уже циферблат, колесная передача, механизм боя, марионетки, разыгрывающие различные сцены… Разница была в движущей силе: в одном случае струя воды, в другом – тяжелая гиря. Недоставало только механического спускового устройства и регулятора хода.

Автор шпиндельного спуска («сторожка»), который через определенные промежутки времени прерывает движение часового механизма, неизвестен.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Примитивное спусковое устройство Вилларда де Оннекура: а) – общий вид: б) – спусковое устройство

Обычно историки ссылаются на механизм, чертеж которого приведен в альбоме французского архитектора Вилларда де Оннекура, как на первое упоминание спускового устройства для регулирования хода часов: он описал (приблизительно в 1250 году) грубое устройство, позволявшее фигурке ангела всегда показывать рукой на Солнце. Этот механизм, как полагают многие, не был изобретен Виллардом; скорее всего, он познакомился с ним и срисовал его во время своих путешествий. К тому же нарисованный в альбоме Вилларда механизм все-таки мало напоминает шпиндельный спуск.

Как видно из эскиза этого устройства, здесь в качестве движущей силы применена гиря, подвешенная на конце веревки, обмотанной вокруг оси колеса. Падение гири и относительно равномерное вращение вертикального стержня, на котором на подставке укреплена фигура ангела, регулировалось колебанием колеса взад и вперед. Период колебания обусловливался многими факторами, включая момент инерции, трение в опорах, силы, действующие на веревку.

С другим, несколько более поздним сообщением о механических часах встречаемся в «Божественной комедии» («Рай», песнь X) Данте Алигьери (1265–1321):

И как часы, которых бой знакомый

Нас будит в миг, как к утрене встает

Христа невеста звать нас в божьи домы,

Часы, где так устроен ход,

Что звук: динь-динь как звуки струн на лире.

В песне XXI «Рая» читаем:

И как в часах колеса с их прибором

Так движутся, что чуть ползет одно,

Другое же летит пред взором…

Но и в этих стихах речь может идти о сложных водяных часах, а не о механических.

Поэтому остается нам, оставив надежду на определение автора и точной даты, констатировать только одно: кто-то неизвестный и в неизвестное время – вероятно в конце XIII века, изобрел шпиндельный ход и сделал возможным появление механических часов. И этот ход оставался затем в употреблении в течение пяти с половиной веков. Самая же ранняя дата, которую можно достоверно назвать, говоря о применении шпиндельных механических часов, относится приблизительно к 1340 году или несколько позже (с точностью до нескольких лет). С тех пор они быстро вошли в общее употребление и стали предметом гордости городов и соборов. В 1450 году появились пружинные часы, а к концу XV столетия – переносные часы, но еще слишком крупные, чтобы их можно было назвать карманными или наручными.

Известны весьма старинные французские и английские башенные часы простого устройства с боем, но без циферблата. Английское слово clock – часы происходит от латинского clocca; другим его эквивалентом является саксонское clugge, французское cloche и древнегерманское (тевтонское) glocke, но первоначально все эти слова обозначали не часы, а колокол.

Производство железных башенных часов начинается с английских вестминстерских часов 1288 года. Следующее сообщение от 1292 года говорит о часах храма в Кентербери, далее есть сообщения о часах, построенных в 1300 году во Флоренции, на 14 лет позднее – в Каннах, в 40-х годах XIV века – в Модене, Падуе, о бельгийских часах в Брюгге и об английских часах в Дувре. В 1352 году были построены монументальные куранты в кафедральном соборе Страсбурга, четырьмя годами позже – башенные часы в Нюрнберге, в 1370 году такие же – в Париже, в 1381-м – первые подобные в Базеле, и, наконец, в 1410 году появились такие часы в Праге, ставшие основой позднейших пражских курантов.

Сохранились, конечно, и другие сообщения о строительстве часов, но они не вполне обоснованны. По одному из таких сообщений, башенные часы с боем изготовил Висконти в 1335 году для костела Беата Вирджинни (ныне Сен-Готард) в Милане. По другим данным, Генри де Вик из Поррэна изготовил около 1370 года башенные часы с боем для королевского дворца Карла V.

Результатом применения механических часов стал переход по всей Европе от церковных канонических часов, неравных по времени года, к равным часам нашей современной системы исчисления времени. Изменение было радикальным, а потому переход совершался постепенно, по мере распространения в городах башенных часов. Французский король Карл V первым сделал шаг к этой реформе. После установки дворцовых башенных часов де Вика он приказал всем церквам Парижа отбивать по ним часы и четверти часа. Так как на этих часах время отсчитывалось в равных промежутках, новый порядок исчисления времени распространился не только в Париже, но постепенно и в европейских странах.

Сутки сначала подразделяли на 24 часа, считая от одного заката Солнца до другого. Окончание дня отмечалось 24 ударами колокола, и такой порядок счета времени в некоторых местах сохранялся до 1370 года. Затем начался постепенный переход к подразделению суток на две равные половины, каждая по 12 часов, с отсчетом от полуночи до полудня и обратно – от полудня до полуночи. Теперь не стало надобности отбивать время двадцать четыре раза – хватало двенадцати раз. Переход на этот, более рациональный счет времени происходил в различных странах Западной Европы неодновременно; счет времени от 1 до 24 часов, начиная с часа восхода Солнца, дольше всего сохранялся в Италии и в некоторых городах Германии.

Часы одинаковой продолжительности называли «городским временем». Однако и при новом счете часы продолжали соразмерять и контролировать по истинному солнечному времени; это делали до появления маятниковых часов.

Помимо унификации длительности часа, вторым и долгосрочным результатом изобретения часов стал прогресс в механике. Очевидно, например, что зубчатые колеса столь широко распространились в технике во многом благодаря изобретению часов.

Самым старым документом о механических часах, содержащим описание и чертеж и опубликованным в 11 различных рукописях (из которых по крайней мере одна исходит непосредственно от автора часов), является, по всей видимости, сообщение об «астрарии» – астрономических часах, которые после 16 лет труда закончил в 1364 году профессор астрономии и медицины Джиованни де Донди для Палаццо дель Капитане в Падуе. Эти часы показывали движение Солнца, Луны и пяти планет, содержали в себе вечный календарь и давали возможность определять звездное и среднее солнечное время; они были известны далеко за пределами Италии, доставили Донди большую славу при жизни и обессмертили его имя.

У часов Джиованни Донди рама была изготовлена из бронзы, а валы, колеса, циферблат – из латуни. Из 297 частей этих часов 100 составляли колеса и шестерни, зубцы которых были нарезаны вручную. Зубцы были треугольной формы, но для различных астрономических зубчатых передач употреблялись тупые зубья – округленные, со срезанными краями. Для воспроизведения движения Луны нужно было иметь колесо со 157 зубцами, нарезка которых представляла задачу весьма трудную. Не менее трудной была нарезка на одном колесе 365 зубцов.

В 1529 году эти знаменитые часы испортились и остановились. После долгих поисков нашли часовщика, который сумел их восстановить, – это был Джуанелло Турриано (1500–1585). Современники провозгласили его гением, ведь он и сам сумел создать астрономические часы сложнейшей конструкции. Для их устройства потребовалось 1800 колес, с помощью которых воспроизводилось 30-дневное движение Сатурна, часы дня, годичное движение Солнца, движение Луны, а также всех планет в их «обычном движении» соответственно птолемеевой системе мироздания. По свидетельству современника, Джуанелло потратил двадцать лет только на предварительную разработку проекта своих часов.

Он же известен как строитель водопровода, который считался одним из величайших технических чудес XVI века.

Прогресс механических часов

В башенных часах впервые нашли применение сложные многоступенчатые колесные передачи (кинематические цепи с большими передаточными отношениями), а также кулачковые и храповые механизмы и муфты. В XIV–XVII веках более сложного технического объекта, чем башенные часы, не было. Они по количеству, разнообразию и точности механизмов, подлежащих монтажу, превосходили любые технические объекты того времени.

Часовое дело требовало знания важнейших кинематических соотношений, например числа оборотов колес и трибов (колесо с осью) при определенном количестве зубцов колес и трибов. Возникла необходимость в разработке кинематики механизмов. Зубчатыми передачами заинтересовался Леонардо да Винчи. Джеронимо Кардано (1501–1576), занимаясь часовыми механизмами, также уделял внимание кинематике зубчатого зацепления.

Весьма привлекательной частью башенных часов, кроме движения разнообразных по назначению стрелок, было наличие затейливых фигур, совершающих движение по определенной программе и весьма оживляющих часы. Затем, циферблаты часто располагались на всех четырех сторонах башни, и на всех циферблатах стрелки должны были показывать одно и то же время. Это достигалось путем устройства соответствующей колесной передачи, соединенной с часовым колесом и позволявшей одновременно перемещать стрелки часов на одно деление на всех четырех циферблатах.

Самую раннюю историю механических часов индивидуального пользования невозможно восстановить с полной достоверностью. Но есть основания утверждать, что часы такого рода появились почти сразу по изобретении механических часов, то есть в конце XIII или в начале XIV века, в жилищах итальянских князей и во дворце Филиппа IV Красивого во Франции. В описи имущества последнего упоминаются комнатные часы с двумя свинцовыми гирями.

Другое упоминание об индивидуальных часах имеется в поэме «Роман о Розе» Жана де Мена, написанной в XIII веке. В четверостишии, относящемся к часам, говорится: «И тогда он заставил часы звонить в своих залах и в своих комнатах посредством хитроумно изобретенных колесиков, двигающихся непрерывно».

Большим недостатком комнатных часов XV века была величина колес: некоторые были таких размеров, что выступали за раму.

В XV–XVI веках механические часы стали применяться в астрономических обсерваториях. В 1471 году астроном и математик Региомонтан поселился в Нюрнберге и вместе с Бернгардом Вальтером, меценатом и любителем астрономии, построил обсерваторию, снабженную превосходными инструментами, которые были изготовлены выдающимися нюрнбергскими механиками. Здесь в 1484 году впервые были применены к астрономическим наблюдениям механические часы, приводимые в действие гирей.

В середине XVI века в некоторых больших часах появляется минутная стрелка, а иногда и секундная. Примерно в то же время входит в употребление будильник. Тогда же наметилась широкая потребность в часах индивидуального пользования, в XVII веке спрос на них возник не только среди знати, но и среди буржуазии, а особенную потребность в надежных небольших часах высказывали мореходы. Однако удовлетворить спрос стало возможным лишь после применения в часах ходовой пружины.

Явление упругости было невозможно обнаружить при изучении физических свойств камня и возведенных из него сооружений. Свойство упругости рельефно проступает лишь при функционировании конструкций из стали. Теперь на это обратили внимание, и именно из стали многими учеными-механиками XVII века были впервые изготовлены пружины для часовых механизмов.

С этого момента в области часового дела начался действительный прогресс и значительное распространение часов среди широкого круга горожан. Первые переносные механические часы изготовил по всей вероятности около 1510 года нюрнбергский слесарь Петр Генлейн, когда он заменил гирю плоской спиральной пружиной. Так пружинный привод часов, принцип которого был заимствован от механизмов движущихся фигур-автоматов XIII века, открыл путь к миниатюризации часов. Однако задача создания точных часов для нужд мореплавания еще долго не была решена.

Попытки создать механические часы для кораблей предпринимались уже в 1530 году. Но часы с балансовым шпиндельным спуском не обеспечивали достаточно точного хода в условиях морской качки. Первым шагом к созданию надежных часов стало включение в их механизм маятника в качестве регулятора. В 1581 году Галилео Галилей (Италия) открыл, что период колебаний маятника с небольшим размахом не зависит от амплитуды этого размаха. В 1641 году он сконструировал маятниковые часы для использования в навигации, а после его смерти их частично построил его сын.

Гюйгенс (Голландия) посвятил работе над маятниковыми часами около двадцати лет своей жизни, пытаясь приспособить их к нуждам мореплавания. Он дополнил их многими ценными приспособлениями и начиная с 1657 года создал несколько часов повышенной точности. Но все его попытки, как и усилия многих других механиков, не приводили вплоть до 1726 года к достижению основной цели: заставить маятник правильно качаться в условиях качки судна.

Мы видим, что механические часы развивались стараниями сотен людей – ученых, механиков, слесарей в течение долгого времени, не менее чем пяти веков. Профессия часовщика стала очень почетной. Цех часовщиков образовался в Париже еще в 1453 году, но только через столетие (в 1544-м) он получил свой первый статут, утвержденный декретом короля; тогда имелись уже три категории часовщиков: специалисты по башенным часам, специалисты по настольным часам и будильникам и специалисты по изготовлению пружинных переносных часов.

Большинство изобретателей машин в XVIII веке были часовщиками или были близко знакомы с устройством часов. Увлечение в XVII и XVIII веках часами определялось не только тем, что они имели широкое практическое применение, но и тем, что они заключали в себе принцип автоматизма, который стали переносить на различные объекты фабричной техники.

Часы являются чрезвычайно важной «машиной» как с точки зрения механической, так и социальной. В середине XVIII века, еще до наступления индустриальной революции, они стали уже весьма совершенными и точными. Как первый автомат, примененный для практических целей, и как образец точности часы неизменно привлекали внимание всех изобретателей. В их устройстве искали ключ к решению многих технических вопросов.

Уже Коперник находил возможным, по аналогии с часами, судить об устройстве мироздания. Философы XVII века стали прибегать для объяснения механической закономерности физического мира к сравнению ее «с искусственными механизмами, сделанными рукой человеческой»: нередко Вселенную сравнивали с затейливым механизмом страсбургских часов.

Можно констатировать, что распространение башенных часов и нового счета времени было прямым следствием развития торговли и ремесел в городах Западной Европы в XIV веке. Развитие экономики усиливало мощь и значение этих городов и способствовало переходу инициативы из рук духовенства к светскому обществу или секуляризации общества. Но само появление часов ускорило технический прогресс и, кстати, дало новый товар торговле.

Ускорение прогресса

Торговая революция и производство товаров

Появление новых средств передвижения, надежной навигации, производство товара в массовом количестве привели к началу так называемой торговой революции, наступившей в последние столетия Средних веков. Здесь опять все закономерно. Прогрессивные методы хозяйствования дали большее количество прибавочного продукта. Больше прибавочного продукта – больше людей, свободных от производства пищи.

В доисторические времена пахали сохой без колес, которую сам пахарь поддерживал на нужной высоте и под нужным углом. Соха давала неровную борозду, но даже и для этого пахарю приходилось прилагать огромные усилия. В отличие от современного плуга, который отрезает стерню и переворачивает ее, соха просто царапала почву. Таким первобытным орудием, только оснащенным железным лемехом, в странах Средиземноморья пользовались очень долго. Для обработки мягкой почвы она еще как-то годилась, но для твердого грунта на большей части Северной и Западной Европы была просто бесполезна.

Варварские племена, населявшие территорию между Данией и Баварией, изобрели значительно более производительный тяжелый плуг, который разрезал и переворачивал стерню. Новый плуг получил с VI столетия широкое распространение в Европе. В своем окончательном виде он был снабжен вертикальным ножом, разрезавшим почву, лемехом, подрезавшим пласт, отвалом, переворачивавшим этот пласт, и колесами, позволявшими пахарю вести более ровную борозду и облегчавшими его труд, делая ненужным поддержку плуга руками на нужной высоте. Неясно, когда плуг оснастили всеми этими приспособлениями. Колеса в общий обиход вошли лишь с XI столетия, отвал был изобретен, видимо, еще позже.

К XIII веку последовательное усовершенствование плуга придало ему почти современный вид. Помимо более производительного переворачивания почвы, этот плуг позволял проводить борозды, чередующиеся с гребнями, что улучшало дренаж и позволяло возделывать плодородные почвы на низменностях. Резко повысилась урожайность продовольственных культур. Избыток питания освободил людей для других занятий – ремесла, торговли и изобретательства.

Стало больше материальных ценностей, техники, производственных помещений, – понадобились сырье и новые устройства для его переработки. Новые устройства требуют неких специальных комплектующих, которых начинает не хватать. Нехватка комплектующих требует развития торговли. И всему, в том числе самой торговле, нужны новые технические решения.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Ручной ткацкий станок

Однако мировая торговля, превратившаяся в двигатель культуры и цивилизации, сама по себе вовсе не самодостаточна. Византия, оседлав основные торговые пути, не испытывала дефицита в ресурсах и жила за счет торговой прибыли, пренебрегая вложениями в производство. В конце концов, из-за этого началось ее технологическое отставание от Европы, жители которой, не имея возможности самостоятельно обеспечивать себя всем необходимым, начали ввозить сырье и продукцию из всех стран мира. А это дало сильный толчок росту промышленности, а вместе с ней и развитию все более мощных машин, причем энергия воды, ветра и тягловая сила животных оставались основой всех крупных механизмов вплоть до XVIII столетия, когда перешли к использованию энергии пара.

Итак, средневековое изобретательство и торговля положили реальное начало развитию нашего современного мира машин.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Средневековый ремесленник, работающий на ножном гончарном круге

Поскольку среди предметов первой необходимости, интересующих торговлю, непосредственно за продовольствием идет одежда, постольку вполне естественно, что в эту эпоху коренным образом должны были измениться и текстильные машины. Раньше ткацкий станок был примитивным легким устройством, состоящим из ряда связанных или скрепленных между собой, а иногда просто воткнутых в землю прутьев, почти без всяких механических приспособлений, облегчающих труд ткачей.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Кухонная утварь Средневековья

Теперь он превратился в прочную станину, снабженную вальцами, делавшими ткачество непрерывным процессом, подвесным бердом, обеспечивавшим плотную и регулярную прибивку уточины педальными ремизками, и многими другими приспособлениями. Это уже была сложная машина, по сравнению с которой древний ткацкий станок выглядел детской игрушкой. В Европе такой почти совершенный станок появился в XIII столетии.

Улучшения в производстве тканей требовали улучшений в производстве нити. Веретено, каким его знали пряхи самых древних времен, претерпело коренные изменения, которые увенчались изобретением прядильного станка. Затем процессы кручения и перематывания шелка (возможно по образцу византийских станков конца XI века) были механизированы в Болонье в 1272 году. В XIV веке такой станок с водяным колесом в качестве привода стал весьма производительным и под присмотром двух-трех мастеровых заменял труд прежних нескольких сотен рабочих. Именно производство шелковой нити сделало возможным быстрое развитие мануфактурного прядильного производства.

При производстве льняной, бумажной и шерстяной пряжи столь же быстрый рост был невозможен, так как здесь в непрерывную нить приходилось скручивать короткие волокна. Но изобретатели превратили простое веретено в прядильное колесо, которое еще пару столетий назад можно было встретить во всех деревенских домах. На первых порах его использовали только для наматывания на катушку нити, которую уже скрутили примитивным веретеном. Но уже к 1280 году колесо начали применять для прядения, а в XIV столетии оно получило широкое распространение.

В конце XIII века в Западную Европу попало прядильное колесо с бесконечным ремнем. Под влиянием арабских образцов ткацкий станок получил отдельный привод, тем самым энергетическая функция была отделена от функции технологической: последняя осталась за руками.

Прогресс имел место и в гончарном производстве.

В начале VIII века в Европе появились первые проблески возрождения гончарного производства, в том числе и производство фаянса, – так говорят историки. Не можем сказать, что означает в их речи словосочетание «первые проблески», а вот о «возрождении» скажем прямо: это отражение неверной хронологии. Ведь, по традиционным представлениям, все технические навыки древности обязательно требовалось возрождать. В Х веке «возродилось» волочение проволоки, якобы освоенное древними греками, а затем ими забытое, видимо, за ненадобностью, в XIII – производство вязаных изделий, а в VIII, как видим, гончарное производство…

На самом-то деле можно предположить, что только с VIII века и развилось оно всерьез как отрасль, производящая крайне нужный товар. А раньше посуду лепил себе из глины каждый сам или производил маленькими партиями для небольшого круга пользователей, например для жителей своего села.

С переходом к товарному производству основным изделием стала глазурованная плитка для облицовки стен и полов. Керамическое производство существовало в Гранаде, Альгамбре и других испанских городах арабского мира, а также в Византии. В Италии в XI веке флорентийские мастера Лукка делла Робиа и его преемники стали покрывать свои изделия молочно-белой непрозрачной глазурью, получившей название майолики (от балеарского острова Майорки, или Мальорки). Глазурь содержала окись олова, подкрашивалась она в синий цвет кобальтом, в зеленый – медью, в фиолетовый – марганцем. Все изделия мастера обжигали дважды: перед глазурованием на слабом огне и после покрытия их глазурью – на сильном.

Тосканские гончары, узнав секрет оловянной глазури, поставили производство на поток, положив начало новой для Европы отрасли гончарного производства: изготовлению глазурованного фаянса. А название свое фаянс, эти изделия получили по названию североитальянского города Фаэнцы, поскольку гончарные изделия местных мастеров приобрели наибольшую известность в мире.

Вот сколь интересна история технологии керамики.

Города и жилищно-коммунальное хозяйство

Вершиной строительной техники Византии является храм св. Софии в Константинополе. Построенное при императоре Юстиниане (по традиционным представлениям, в VI веке), это сооружение превзошло своими размерами и роскошью все известные до той поры храмы. Центральное квадратное в плане пространство храма было перекрыто куполом диаметром 33 метра. Такого купола, да и вообще такой грандиозной постройки не было больше нигде. Нагрузка от купола распределялась на четыре мощных пилона высотой 23 метра. Два полукупола, расположенных на противоположных сторонах главного купола, опирались на те же пилоны и придавали большую стабильность и прочность всему сооружению. Внутренние помещения храма были облицованы мозаикой из стеклянной смальты и мрамором.

Затем достижения византийских мастеров начали широко использовать и в других странах Византийской империи: на Крите, в Македонии, Сербии, Болгарии. Наконец, когда после IX века началось культурное развитие Западной Европы, и здесь тоже появились мастера строительного дела и зодчие.

Как и другие средневековые ремесленники, строители также объединялись в артели, корпорации и иные цеховые организации. Особенно заметными такие корпорации стали с XIII–XIV веков в тех странах, где велось значительное каменное строительство: в Англии, Италии, Франции и Германии.

От строителей-каменщиков величественных зданий, каковыми были в те годы преимущественно церкви и монастыри, требовалось большое мастерство и искусство. Однако свои знания и умения каменщики хранили в тайне. По характеру работы строители были вынуждены подолгу жить вдали от дома. Они селились компаниями по 12–20 человек поблизости от места строительства в постройках, называемых ложами (от фр. loge, англ. lodge). Первые ложи были основаны около 1212 года в Англии и в 1221 году во Франции.

Позднейшие организации франкмасонов (в переводе – «свободные каменщики»), которые приобрели религиозно-политический характер, позаимствовали некоторые черты от этих средневековых корпораций, прежде всего таинственность, которой окружали себя последние, и сложную систему причудливых обрядов.

Что касается мостов, то в Европе они долгое время сооружались преимущественно из дерева. Каменные мосты сначала появились в странах Востока и в Византии, а в Западной Европе их строительство началось в XII веке. Первые были построены в Регенсбурге (1146) и Лондоне (Старый мост, 1176). По образцу других корпораций во Франции было создано Мостовое братство монахов ордена бенедиктинцев, с уставом как у монашеского ордена, построившее, в частности, мост через Рону у Авиньона (1178) с 21 эллиптической аркой. Во Франкфурте-на-Майне и в Дрездене первые каменные мосты были построены в XIII веке. Мосты строились также во Фландрии и других странах Западной Европы.

Вслед за улучшением архитектурного облика городов началась их очистка. Ведь в Средние века почти все города Центральной и Западной Европы буквально утопали в грязи. Так, средневековый Париж был настолько погружен в грязь, что жители, вынужденные покидать свои дома, совершали это только верхом на лошади или в высоких сапогах.

К XIV веку содержание улиц в порядке и чистоте становится постоянной заботой городских властей. Служба мусорных повозок была организована в Париже в XIV, а в Амьене в XV веке. В некоторых городах жители нанимали мусорщиков за собственный счет. Мусор и нечистоты сбрасывали в реки или рвы. Каждому горожанину вменялось в обязанность заботиться о том, чтобы улица перед его домом была замощена. Такое требование привело к тому, что к XIV веку улицы важнейших французских городов имели мостовые; в это же время появляются мостовые в Праге (в 1331 году).

И водосточные канавы появились в Европе в XIV–XV веках, но только в крупных городах.

Вообще снабжение водой было примитивным. Во дворах выкапывали колодцы, а также собирали дождевую влагу в специальные цистерны, расположенные на чердаках, или брали воду в городских фонтанах. Канализация отсутствовала. Грязную воду и нечистоты сливали в специальные ямы, которые время от времени очищали.

В общем-то, здесь нам все понятно. Именно так мы и представляем себе средневековый город и его эволюцию. Странно лишь то, какой нам рисуют гигиеническую обстановку в древних городах. Оказывается, для снабжения жителей Вавилона водой был сооружен акведук, имевший длину, равную расстоянию от Парижа до Лондона. Он был для своего времени техническим чудом, говорят историки, да ведь и в Средние века такой акведук был бы чудом.

Далее, для греко-римского мира баня – обычное дело. А в Средние века бань и в частных жилищах не было, и общественными не пользовались: только в XIII столетии баня «вновь начинает пользоваться популярностью». Очередное «возрождение», как видим; в Париже в 1292 году было уже до 30 общественных бань.

А вот санитарное состояние античных городских площадей, улиц, дворов задолго до средневекового варварства обеспечивалось хорошо организованной системой водостоков, обложенных камнем и перекрытых плитами; существовала и канализация. Благоустройство и санитарное состояние города были предметом заботы со стороны должностных лиц – астиномов, наблюдавших, чтобы уборщики нечистот сваливали их не ближе 10 стадиев от городской стены. Городские дома имели ванные комнаты, а также канализацию и водопровод, трубы которого делали из обожженной глины. Специального отопления в домах не было: в холодную погоду комнаты согревались переносными глиняными сосудами с двумя ручками, в которых находился раскаленный древесный уголь. В комнатах для мытья было духовое отопление, горячий воздух из топки проходил под полом по трубам.

Появившееся в VI веке до н. э. центральное отопление стало устанавливаться в храмах, банях, частных домах древних греков, его применяли и в гимназиях для нагревания воды в бассейнах. Отопительный прибор состоял из жаровни и гипокаустона, над которым располагалась емкость с водой для нагревания, и из труб, по которым горячая вода подавалась в бассейн.

А потом все это было забыто, чтобы много столетий спустя, с развитием медицины, санитарии и общественной нравственности, появиться снова. И прежде всего должны были снова появиться теория и практика таких отраслей знания, как пневматика и гидравлика.

Вы верите такой эволюции общества? Мы – нет.

Пневматика и гидравлика

Наполненный воздухом пузырь, сделанный чаще всего из кожи животного, был первым из всех ныне известных пневматических устройств. С помощью таких пузырей люди переправлялись через реки. Но это было уж в совсем дикую эпоху, а во времена более культурные надувные пузыри понадобились в качестве мехов в железоделательном производстве. Здесь, можно сказать, начало пневматики. В гидравлике же первым шагом стала копка простейших канав, превратившихся со временем в ирригационные сети. Люди на практике использовали закон сообщающихся сосудов, даже не подозревая о существовании столь сложного закона.

А вторым шагом в гидравлике каким-то чудом оказались научные работы Архимеда, как уверяет традиционная история. Считается, что он занимался судостроением, конструированием машин для потопления судов, гидростатическим взвешиванием, создал технические устройства, использующие свойства жидкостей. И что же? Казалось бы, его исследования вызваны запросами практики, но они получили лишь ограниченное применение в технике, преимущественно в сфере его личной конструкторской работы, а затем были на столетия забыты.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Архимедов винт (реконструкция по описанию Витрувия)

Все знают закон Архимеда. Считается, что он вывел его из допущения, что вода состоит из действующих одна на другую частиц жидкости. Те из них, которые сильнее сдавливаются, выталкиваются на поверхность. Такому же воздействию подвергаются погруженные в жидкость тела, обладающие меньшей плотностью, чем окружающие частицы. В изложении М. В. Ломоносова закон Архимеда выглядит так:

Тело, упертое в воду,

Не теряет в весе сроду.

Оно прется оттуды

Весом выпертой воды.

Мы начинали эту часть книги – «История техники» – с античных механиков. Теперь, переходя к технике эпохи Возрождения, мы вынуждены опять говорить об античных механиках!

Ведь и пневматику, сразу же вслед за изобретением первобытных мехов, и сразу на уровне XVI века, развивал античный грек Герон. Он даже написал серьезный труд «Пневматика» – о механизмах, приводимых в действие нагретым или сжатым паром. Но его «Пневматика», как и работы Архимеда в области гидравлики, имела ограниченное хождение, была известна лишь узкому кругу александрийских инженеров. Зато в эпоху Возрождения этот труд был издан типографским способом и получил широкую известность!

По нашей версии, словесные описания античной гидравлической техники если и относятся к эпохе античности, то только такой античности, которая непосредственно предшествовала своему собственному «возрождению». Но, впрочем, тексты – они и есть тексты. Современные фантасты как нечего делать могут описать космический корабль, летящий, например, к Сириусу. Но вот нам говорят, что город Мохенджо-Даро на берегу Инда за 2–3 тысячелетия до нашей эры имел водопровод и канализационную систему, вот это да! Это уже не теория, это практика!

А в Древней Греции за четыре столетия до н. э. строили публичные бани с водопроводом и канализацией, а в Афинах – водопровод в VI веке, а в Сиракузах в V, а в Антиохии и Пергаме во II веке. Все, заметьте, до нашей эры, и все на территории Византийской империи. Уже к концу VI века до н. э. древние греки затеяли строительство судоходного канала на Коринфском перешейке, а во II веке до н. э. вырыли канал между Нилом и Красным морем. Проводились и крупные мелиоративные работы, не говоря уже об управлении разливом рек, орошении полей при помощи каналов, учете распределяемой воды, создании водоподъемных приспособлений и прочем.

В Древнем Риме в I веке н. э. водоснабжением и строительством водопровода занимались особенно интенсивно. Тогда-то, полагают историки, и появилось слово «гидравлика», а Сикст Юлиус Фронтиус написал трактат о сооружении трубопроводной техники. Но опять изобретения имели ограниченное применение и не нашли своего продолжения, и даже более того – довольно скоро земляне загадили свои города и полторы тысячи лет не могли сообразить, что вообще может существовать канализация и водопровод.

Мы тут на выбор можем предложить два коренных изменения в представлениях о цивилизации. Надо или пересмотреть теорию эволюции, признав, что на Земле меняются две расы людей: сначала живут такие умные, что без подготовки и без всякой нужды делают гениальные изобретения, а потом вместо них появляются полные дураки, неспособные заметить очевидного или хотя бы продлить уже сделанное. Или другой выход: пересмотреть хронологию, признав, что вся техника Древней Греции спроектирована и использована в Византии после VI века н. э.

Если же вернуться к более или менее достоверной истории, то мы обнаружим, что в VII–IX веках прямо продолжили античные исследования (а во многом их и выполнили) ученые стран Ближнего Востока и Испании. Арабам (аль-Гацини и аль-Бируни) принадлежит заслуга уточнения таких понятий физики, как удельный вес, плотность, установление влияния на эти характеристики температуры. Рассматривались не только твердые тела, но и жидкие. Кроме того, аль-Гацини дал объяснение функционирования артезианских колодцев, связанное с принципом действия сообщающихся сосудов. В Европе такие колодцы появились лишь в XII веке.

Арабы уделяли большое внимание вопросам мелиорации, орошения, водоподъема и сооружения каналов. Но эти задачи, говорят, «решались без использования научных знаний и не повлекли за собой разработку теории». Итак, в эмпирическом плане в гидравлику в это время было внесено мало нового; поскольку, как известно всем историкам, подобные гидротехнические сооружения были известны и египтянам и ассирийцам за тысячелетия до н. э., – и теория тоже осталась в «античности». Вот и получается, что в Средние века жили одни дураки.

В Западной Европе арабские достижения получили развитие начиная с XII века. В XV и XVI веках появились инженеры, пришедшие «на смену античным механикам». Они были знакомы с архитектурой, фортификацией, артиллерией, а иногда и с сооружением каналов. Первые технические учебные заведения, артиллерийские школы, создаются в начале XVI века в Италии (Сицилия, Венеция) и в Испании (Бургос). Печатается значительное число руководств по артиллерии, принадлежащих, например, Коладо, Капо-Бианки, Диего Уфано, Тартальи и др.

В это время происходит интенсивное развитие мореплавания, идут большие работы по расширению судоходства по рекам и специально сооружаемым каналам, возводятся плотины, строятся шлюзы, устраивается большое число водяных мельниц, ведутся большие ирригационные работы. Естественно, все это не могло не пробудить интереса к вопросам гидростатики.

И наконец в середине XVI века Тарталья публикует трактат Архимеда по гидростатике, а также приводит таблицу удельных весов различных минералов, главное же – предлагает способ подъема затонувших судов, обращаясь в сущности к положениям гидростатики древнего грека. Тут может быть три варианта. Первое: Тарталья перевел Архимеда и на основе его работ сделал свои предложения. Второе: Тарталья работал над этой темой, узнал о трудах Архимеда и привел его работу в доказательство своей правоты. Третье: Тарталья сам сделал всю работу, но для придания ей авторитета приписал основополагающие ее части известному ученому.

Продолжая его работу, наиболее важных практических результатов достиг Леонардо да Винчи. Он принимал участие в мелиорации в Ламелинне, в устройстве гидросооружений в Наварре. Занимался осушением Понтийских болот, проектировал отвод русла реки Арно у Пизанского моста, изучал гидроустройства на Адде и на Картезианском канале. Важнейшие судоходные каналы Италии также были сооружены им. Он составил проект улучшения судоходства на реке Луаре (Франция), в частности предусмотрел ее шлюзование. Правда, если следовать официальной истории, то непонятно, в чем его заслуга, ведь «в глубокой древности» эти проблемы решались с легкостью необыкновенной.

А Леонардо для своей работы пришлось изучать закономерности течения жидкости в каналах, определять причины появления волн и вихрей, исследовать водосливы, заниматься вопросом возникновения наносов на дне рек… Эти проблемы и сейчас являются основными в русловой гидравлике.

Он предположил существование закона сообщающихся сосудов и описал парадокс равенства давления на дно сосудов различной формы, в дальнейшем эти результаты были обобщены Паскалем и Торричелли и получили известность под их именами. В трактате «О движении и измерении воды» Леонардо да Винчи определял скорость истечения воды из отверстия сосуда в зависимости от высоты его уровня над горизонтом, но сделал это не совсем точно, ведь это сложнейшая задача. А нам говорят, что еще в Древнем Египте создали водяные часы с равномерным понижением уровня воды!

Леонардо да Винчи – художник, архитектор, инженер, механик – практик и экспериментатор Это правда, что многие из его экспериментов были выполнены лишь на бумаге. Правда, что его рукописи долгие годы лежали под спудом, и лишь в конце XIX века началась их публикация, но все же они не остались в стороне от главного пути технического прогресса. У Леонардо было много учеников, знакомых с его идеями и сотрудничавших с ним. А если обратиться к публикациям XVI века по технике, то сразу станет видно, что многие авторы были знакомы с проектами и идеями Леонардо.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Гидравлические машины с рисунка Леонардо да Винчи

Изобретательский гений Леонардо был подкреплен обширными техническими знаниями. Он знал практически все разновидности зубчатых зацеплений, кулачковые, гидравлические и винтовые механизмы, передачи с гибкими звеньями. Неизвестно, можно ли было их сделать тогда. Относительно некоторых сразу можно сказать, что они были недоступны для техники той эпохи. Сюда можно отнести центробежный насос, гидравлический пресс, огнестрельное нарезное оружие.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Система шлюзов времен эпохи Возрождения

Есть еще одно выдающееся изобретение Леонардо да Винчи, и в жизнь оно было претворено его трудами. Прежде шлюзовые ворота на каналах делались опускными. Приблизительно в 1495 году он набросал эскиз двух створных щитов, снабженных небольшими отверстиями (с задвижками) для воды, чтобы наполнять или опорожнять шлюз. Этот эскиз вполне можно было бы взять за образец чертежа современного шлюза. А в 1497 году подобные ворота были сооружены на Миланском канале.

Во многих других случаях зарисованные и описанные им машины или приспособления были воплощены на практике лишь спустя пятьдесят лет после его смерти. Например, он предложил пистолет с колесным затвором, по образцу которого в Германии приблизительно с 1500 года стали делать мушкеты. Его роликовые подшипники (о которых он писал как о «чуде механики») были впервые изготовлены в XVI, а получили широкое распространение лишь в XIX веке.

Им были сконструированы спиральные и конические зубчатые передачи. Он изучал шарнирную цепь и многие другие устройства подобного рода. Леонардо лучше своих предшественников понимал разницу между машиной, выполняющей работу, и двигателем, который приводит ее в движение. На эскизах многих его машин указан просто вал, к которому можно подсоединить любой двигатель…

Приведем слова английского ученого Роджера Бэкона, предвосхитившего многие будущие изобретения:

«Прежде всего, я расскажу о чудесных творениях человека и природы, чтобы назвать дальше причины и пути их создания, в которых нет ничего чудодейственного. Отсюда можно будет убедиться в том, что вся сверхъестественная сила стоит ниже этих достижений и недостойна их… Ведь можно же создать первые крупные речные и океанские суда с двигателями и без гребцов, управляемые одним рулевым и передвигающиеся с большей скоростью, чем если бы они были набиты гребцами. Можно создать и колесницу, передвигающуюся с непостижимой быстротой, не впрягая в нее животных… Можно создать и летательные аппараты, внутри которых усядется человек, заставляющий поворотом того или иного прибора искусственные крылья бить по воздуху, как это делают птицы… Можно построить небольшую машину, поднимающую и опускающую чрезвычайно тяжелые грузы, машину огромной пользы… Наряду с этим можно создать и такие машины, с помощью которых человек станет опускаться на дно рек и морей без ущерба для своего здоровья… Можно построить еще и еще множество других вещей, например, навести мосты через реки без устоев или каких-либо иных опор…»

После Леонардо да Винчи развитие техники, и в том числе гидравлики, получило такой размах, что ее достижения намного превзошли то, что наблюдалось в эпоху Возрождения. Это было связано с господствовавшим в XVII и начале XVIII века мануфактурным производством.

Еще одним стимулом для развития физики и механики было проектирование и изготовление водооткачивающих устройств, тепловых двигателей – предшественников паровых машин. Отправным техническим механизмом здесь был насос, изучение принципа действия которого во многом стимулировало разработку проблем пневматики и гидростатики. Естественно, что работы Череди, Делла Порта и других в этой области оказались в сфере пристального внимания ученых XVII века.

Стевину, инспектору плотин Голландии, принадлежит заслуга формулировки важнейших законов гидростатики, теории гидростатического давления и положений, связанных с определением остойчивости судов. В 1632 году Галилей изложил теорию, доказывающую равновесие жидкости в сообщающихся сосудах и равновесие плавающего на воде тела. Кроме того, он изучал течение рек, сооружение и работу плотин и искусственных каналов. Это были начальные предпосылки для построения не только научной гидравлики, но и гидродинамики. Аналогичная проблематика нашла отражение в труде ученика Галилея, Кастелли, – «О движении воды в реках и каналах» (1628). В частности, в нем говорилось о влиянии поперечного сечения русла на скорость движения воды. Для первых шагов в развитии гидродинамики существенным явились высказывания Галилея о значении гидродинамического сопротивления.

Торричелли в 1644 году вывел формулу для скорости истечения водяной струи из отверстия сосуда, что было крайне важно для создания водяных часов. Для этого он воспользовался результатом Галилея по определению ускорения свободно падающего тела применительно к жидкости. Что касается Паскаля, то он в том же 1644 году показал принцип передачи давления в сообщающихся сосудах, продвинув вперед известную ранее теорию.

А нам говорят: Архимед, Герон…

Преобразование движения

В Средние века встала задача так соединить между собой механические элементы, чтобы суметь движение одного вида преобразовать в другое. Особенно важными были способы преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, и возвратно-поступательного во вращательное. При преобразовании первого вида основным механизмом стал кулачок, который был известен раньше, – например он описан в тексте, приписываемом Герону, но использовался в античном мире лишь для «механических забав», а в Средние века стал приносить пользу в машинах.

Основным механизмом для превращения поступательного движения во вращательное служит кривошип, о котором нет сведений в древности. Даже кажущаяся нам столь простой мысль о том, чтобы вращать ручную мельницу, взявшись за укрепленную у края верхнего камня вертикальную рукоятку, видимо, не приходила никому на ум. Большие мельничные жернова вращали рабы или животные, ходившие по кругу. Менее же крупные жернова приводились в движение с помощью выступавших сбоку радиальных рукояток. Вертикальная рукоятка, позволяющая осуществлять непрерывное вращение благодаря кривошипному устройству, появилась очень поздно.

Пожалуй, это было одним из изобретений, принадлежавших варварам. Но даже и тогда людям было трудно уяснить себе принцип действия и распространить его на другие сферы, поскольку о дальнейшем использовании кривошипа ничего не было известно приблизительно до 850 года, когда им стали вращать точильные камни. Затем кривошипом начали оснащать шарманку, возможно в Х веке, но не позднее XII. В XIV или в начале XV века кривошипом закручивали пружины самострелов. К этому времени его стали использовать и для других целей, например в катушках для наматывания мотков пряжи и в таком крайне важном, хотя и простом инструменте, как столярный коловорот.

Во всех перечисленных случаях кривошип вращали вручную. Но приблизительно в 1430 году мы впервые встречаемся с кривошипно-шатунным механизмом, приводившим в движение мукомольную мельницу.

Меж тем педальный механизм претерпевал свою самостоятельную эволюцию – в ткацких станках, в приводах токарных станков и в кузнечном молоте с педальным управлением, который появился в XIV веке. Приблизительно к 1430 году человек соединил педаль, шатун и кривошип воедино в виде привода, знакомого нам по современным ножным швейным машинам. Мукомольные мельницы и на этот раз оказались первой областью его применения. Вот когда появился, наконец, один из практически важных для современных машин механизм! Но внедрение такого привода проходило медленно, вероятно из-за трудностей с изготовлением хороших подшипников. В 1480 году его применяли для вращения точильных камней, а с XVI века стали использовать в прядильных и токарных станках.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Лучковый токарный станок

Росло и число механизмов, известных техникам. Привод ворота породил рукоятку, изогнутую дважды под прямым углом, отсюда недалеко и до коленчатого вала, который появился в XIII веке в качестве удобного привода для ручной мельницы. Постепенно распространяются шарнирные механизмы.

Набор столярных инструментов изменился по сравнению с древними временами не очень значительно, но и здесь не обошлось без важных сдвигов. Коловорот и сверло пришли на смену смычковой дрели, применявшейся в прошлом. А вот устройство токарного станка изменилось коренным образом.

Древний токарный станок (насколько можно судить по дошедшим до нас сведениям) был устроен ненадежно. Он состоял из нескольких соединенных между собой и вбитых в землю брусков. Обрабатываемое изделие вращалось попеременно в обоих направлениях подмастерьем, тянувшим за концы веревки, обмотанной вокруг заготовки. Столяр держал режущий инструмент просто руками, не пользуясь опорой или направляющим приспособлением.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Схема токарного станка А.К. Нартова

В Средние века додумались до жесткого закрепления станины и бабки. Не позднее 1250 года ремень, поворачивающий заготовку, прикрепили внизу к педальному механизму, а наверху – к пружинящему передвижному шесту. Таким образом, у токаря появилась возможность вращать станок ногой через педаль, освободив руки для операций режущим инструментом. С середины XIV века для привода токарных станков начали использовать водяные двигатели. Ременным приводом через колесо с кривошипом стали пользоваться, видимо, уже с 1411 года, во всяком случае, с этого столетия. Первые попытки создать передвижной суппорт были предприняты приблизительно в 1480 году.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Первый токарный станок Генри Модели

В XVI веке Жак Бессон в «Театре инструментов» впервые описал станок для нарезки винтов с суппортом. Только теперь была решена проблема унификации заменяемых частей механизмов; до этого любое изделие носило индивидуальный характер. Изобретение суппорта повторил в начале XVIII века русский механик Андрей Нартов, а в конце XVIII века – английский промышленник Генри Модели.

Итак, в металлообработке мы находим начало той технологии, которая через одно-два столетия привела к промышленной революции. Но путь был долгим! Например, волочильная доска для волочения железной проволоки (прежде ее ковали) была изобретена в Х веке, а с водяным двигателем ее соединили в 1351 году.

На пути к промышленной революции

Во второй половине XV века в Европе резко повысился интерес к науке. Причина понятна: массовый переезд сюда ученых из поверженной турками Византии. Возможно, та же причина привела к повороту от всеобщего языка науки, латинского, к национальным языкам. В самом деле: если вместо латыни языком науки стал греческий, то почему не французский, немецкий или любой другой?…

А греческий был более чем в ходу. Сообщается, что члены венецианской академии Альдо Мапуция беседовали между собой только по-гречески. Писатели подражали «древнегреческим» текстам. Появляется ряд «Всемирных историй» на греческом языке.

Полициано пишет во второй половине XV века:

«Во Флоренции дети лучших фамилий говорят на аттическом диалекте так чисто, так легко, так непринужденно, что можно подумать, будто Афины не были разрушены и взяты варварами, а по собственному желанию переселились во Флоренцию».

Еще одним фактором, ускорившим научные исследования и подготовку лиц, сведущих в инженерном деле, стало книгопечатание. Появляются сочинения по технике, среди них видное место занимают разного рода собрания или «Театры машин», составленные техниками-практиками. Кроме артиллерийских руководств, в эпоху Возрождения выходят книги по таким областям знания, как военное дело (Вальтурио), металлургия (Бирингуччо) и т. п.

Европейские ученые, заинтересованные в развитии науки и техники, начали создавать общества. Первым стала Академия тайн природы (Academia Secretorum Naturae) в Неаполе (1560). В круг интересов подобных обществ входили, конечно, многие вопросы и помимо техники, но они уделяли большое внимание накоплению и систематизации знаний о машинах, способствовали их внедрению и поощряли изобретательство.

С улучшением способов передвижения и ростом торговых связей постепенно исчезало стремление производить все предметы первой необходимости в своей местности. Всякий район мог специализироваться на производстве таких товаров, которые более всего подходили ему, и обменивать свою продукцию в других районах или за границей на необходимые вещи, не производившиеся в своем округе. Это способствовало развитию концентрированной и сравнительно крупной промышленности, допускавшей в свою очередь внедрение механизации во все большем масштабе.

Чугун появился в XIII веке, но, поскольку технические затруднения преодолевались очень медленно, в общий обиход он вошел лишь в XV веке. Как и во многих других случаях, считается, что Китай опередил Европу с выплавкой чугуна, что его там получали еще с IV века до н. э., достигая результата переплавкой кричного железа в тиглях в смеси с углем. И как всегда, этот «приоритет» на пользу Китаю не пошел.

В Европе в XIV веке многие процессы обработки железа переводили на приводы от водяного колеса. Соединение кузнечных мехов с подобным источником двигательной силы для дутья позволило выплавлять к концу Средних веков чугун. Раньше вагранка не обеспечивала высокого нагрева, достаточного для расплавления металла; она позволяла выплавлять только кричное железо (иногда со стальной поверхностью). По мере укрупнения печей более мощное дутье способствовало полному расплавлению металла – сначала чисто случайно, а позднее уже в специально регулируемых условиях.

Способ отливки в песчаных формах был разработан, по-видимому, тоже в XIV или XV веке. Чугун отличается от кричного железа по своему составу и, следовательно, по своим свойствам (в частности он более хрупкий, чем железо) не всегда может заменить крицу. Тем не менее освоение выплавки более дешевого металла, чрезвычайно в некоторых случаях полезного, стало крупным вкладом в технический прогресс в последующие столетия. С приходом чугуна человек получил в свое распоряжение все основные материалы, которые обеспечили его нужды до середины XIX века.

Тяжелое машиностроение развивалось главным образом применительно к нуждам горного дела и металлургии. Развитие торговли и промышленности порождало все больший спрос на металлы, благодаря чему эти две отрасли развивались быстрее остальных. Чтобы удовлетворить растущий спрос, особенно спрос на руду, которую приходилось добывать гораздо глубже под землей, были нужны тяжелые машины с механическим приводом.

Подробное описание машины, применявшейся в горном деле в XVI веке и ранее, оставил немецкий врач, минералог и металлург Георг Бауэр, известный под латинским именем Агрикола. Согласно его сведениям, в горнозаводских машинах применялось железо для изготовления рам, зубчатых колес, подшипников. Ему уже было известно, как от одного водяного колеса можно привести в действие шесть насосов, несколько толчей. Идея привода нескольких механизмов от одного источника энергии тогда еще не имела значительного распространения и была одной из технических новинок.

Самой трудной задачей в горнорудном деле была откачка воды, которая всегда создавала угрозу затопления выработок, причем чем глубже залегал горизонт, тем больше становилась подобная опасность. Самые передовые тяжелые машины того времени предназначались для откачки воды из рудников.

Вот одна из схем. Круглые мешки из конского волоса, насаженные с интервалами на кольцевую цепь, плотно входят в вертикальную трубу, нижний конец которой опущен в водосборник. Когда цепь тянут кверху, мешки тянут за собой воду по трубе. В насосе с мешками на цепи значительная часть напора на трубу воспринимается как нагрузка цепью, а не каждым отдельным мешком. При этом насос приводится в движение людьми или лошадьми через колесо-топчак.

Агрикола описывает установку в Хемнитце, состоявшую из трех насосов, последовательно соединенных с подобными мешками на цепи, самый нижний из которых находился под землей на глубине около 200 метров. Вся установка приводилась в движение 24 лошадьми в четыре смены, то есть была довольно мощной.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Схема водоотливной машины-нории

Современником Агриколы был выдающийся итальянский врач, математик и механик Джероламо Кардано, имя которого сохранилось в названии известного механизма. Кардано – один из основоположников кинематики механизмов. К вопросу о передаче и преобразовании движения он подходил как теоретик, стремясь глубоко разобрать теорию и практику зубчатых зацеплений. Тем не менее при описании изготовления часов он с грустью заметил, что «часовые механизмы нашего века проводят больше времени у часовщиков, чем у владельцев».

Развитие торговли и промышленности сопровождалось быстрым ростом городов, что требовало решения новых задач по их водоснабжению, в частности путем сооружения крупных насосных установок. В этой области, равно как и в горно-инженерном деле, ведущая роль принадлежала Германии. Некоторые города Германии уже к 1500 году располагали крупными водонасосными станциями. В 1550 году сообщалось, что в Аугсбурге существует очень сложная система городского водоснабжения. Установка приводилась в движение водяными колесами, подававшими воду через совокупность архимедовых винтов на водонапорную башню, откуда вода распределялась по трубопроводам.

Начиная с 1526 года и в Толедо неоднократно предпринимались попытки создать небывалую по масштабам систему городского водоснабжения. В городское водохранилище Глочестера воду начала перекачивать с 1542 года ветряная мельница. Водоснабжение Лондона осуществлялось на первых порах приливной мельницей, сооруженной у Лондонского моста в 1582 году немецким инженером Питером Морисом, а затем были реализованы и другие проекты городского водоснабжения города. Первые сооружения по водоснабжению Парижа относятся к 1608 году.

А историки говорят, что проблемы водоснабжения городов решались без всяких проблем в античных городах задолго до н. э.!

Спрос на силовые установки медленно, но верно обгонял их возможности. Люди начали поиск новых двигателей. Скрытые возможности пара смутно предугадывались отдельными лицами на протяжении уже нескольких столетий, но до середины XVI века так и не было предпринято ни одной серьезной попытки «запрячь» пар. Людям не хватало конкретных знаний о его природе и свойствах: его путали, например, с воздухом.

Лишь начиная с 1550 года приступили к настойчивому изучению свойств пара в поисках способов использования его энергии. Эти исследования особенно широко развернулись в XVII веке. Первоначальные попытки не принесли практических результатов, но на основе накапливавшегося опыта и была в конечном итоге построена действующая паровая машина. Баттиста делла Порта показал в 1606 году, как можно поднять воду под действием давления пара и как «засосать» ее путем конденсации пара в закрытом сосуде в целях создания разрежения. Соломон де Кос в 1615 году описал фонтан, приводимый в движение паром по принципу выталкивания воды из горлышка кипящего чайника с плотно закрытой крышкой.

Инженеры того времени умели сооружать весьма сложные установки, прообразы машин автоматического действия. Одну из таких установок построил в середине XVI века в Соловецком монастыре игумен Филипп (Федор Степанович Колычев), который впоследствии был митрополитом Московским и по приказу Ивана Грозного был задушен Малютой Скуратовым. Сохранилось описание его установки. В нее входили водяные мельницы, для приведения которых в действие копали специальные каналы. Они мололи зерно, просеивали помол и были еще и крупорушками. Мало того, установка имела устройство для приготовления кваса. Раньше этим занималась вся братия, которой помогали слуги из швальни, благодаря же механизации с работой справлялись один инок и пятеро служителей.

В монастыре были организованы соляной промысел, железоделательное и кирпичное производство. Изобретатель поставил несколько солеварен, соорудил сложную водную систему.

Интересно, что в «Механике гидравлико-пневматической» немецкого иезуита Каспара Шотта, опубликованной спустя столетие, описана машинная установка для пивоваренного завода, в целом напоминающая соловецкую.

Суммарная мощность гидравлических машин Англии к концу XVIII века составляла примерно столько же, сколько и суммарная мощность людей и животных, занятых в промышленности.

Дальнейший прогресс коснулся и текстильных машин. На ручной прялке процессы прядения и наматывания пряжи на шпулю вели поочередно. Введение рогульки, вращавшейся вокруг веретена с другой скоростью, позволило совместить две эти операции. Первый эскиз рогульки, относящийся приблизительно к 1480 году, свидетельствует о таком совершенстве ее конструкции, которое дает основания полагать, что она была изобретена, видимо, на несколько лет раньше. Леонардо да Винчи принадлежит эскиз уже усовершенствованной рогульки, снабженной приспособлением для автоматической намотки, но она не получила практического воплощения, так что ее в XVIII веке пришлось изобретать заново. Применение рогульки позволяло пряхе сидеть за работой. А сидячий характер работы позволил снабдить прядильную машину педальным приводом.

Лентоткацкий станок – это особая разновидность ткацкого станка, приспособленная для одновременного ткания нескольких лент, на котором выполняемая ткачом операция над одной лентой воспроизводится на всех лентах. Это довольно сложная машина, ознаменовавшая большой шаг вперед в области текстильного машиностроения. По свидетельству одного венецианского писателя от 1629 года, станок был изобретен в Данциге в 1579 году, но муниципальный совет, опасаясь безработицы среди ткачей, скрыл это изобретение, а самого изобретателя тайно задушили. Вновь этот станок появился в 1621 году в Лейдене, проникнув к концу столетия в Голландию, Германию, Швейцарию, Англию и во Францию.

Вязальный станок изобрел в 1589 году Уильям Ли, приходский священник из деревни близ Ноттингема. Это весьма замечательное изобретение, если учесть большую сложность выполняемых им операций по сравнению, скажем, с ткацким станком. Даже в своем первоначальном виде операции этой машины были автоматизированы гораздо больше (хотя и не полностью), чем у любой другой машины такой же сложности.

Частные ремесленники и владельцы мелких мастерских видели, что внедрение машин ведет к расширению капиталистического способа производства за счет их промыслов, и поэтому пытались мешать использованию машин. Об одном таком случае репрессии в отношении данцигского изобретателя лентоткацкого станка в 1579 году мы уже упоминали. Подобным же образом кельнским портным запретили в 1397 году пользоваться станком для насадки головок на английские булавки. Английский парламент под давлением ремесленных цехов был вынужден запретить в 1552 году пользование ворсильной машиной с приводом. А в 1623 году Чарльз I издал указ об уничтожении машины, производившей иглы.

Подобная оппозиция не была способна приостановить технический прогресс, но она настолько задерживала ход развития, что для преодоления сопротивления потребовались коренные политические перемены.

История химии

Я хотел бы сообщить вам здесь не сухой набор фактов из истории химии прошлого, но и дать вам понятие о психологии тех пионеров этой науки, которые расчищали для нас наудачу первые извилистые тропинки в темном лесу неведомого. Мне хотелось бы сделать для вас ясным, почему наука о строении вещества после своего возникновения неизбежно должна была пройти сначала через стадию магии, а затем стадию Алхимии.

Николай Морозов«В поисках Философского камня»

У разных народов, как известно, разная кухня. Причем дело не в экзотических блюдах; достаточно посмотреть на самые обычные, повседневные. Даже они оказываются весьма специфическими в разных местах. Неужели же это разнообразие появилось из-за знания биохимических процессов? Нет, это результат огромного числа проб и ошибок. Так родилось то, что называется кулинарией.

Скажем, в горах вода кипит при более низкой температуре, чем в низинах. И в горской кухне мы обнаруживаем в основном жареные блюда. А ведь горцы и не задумывались об этом законе природы. Просто, если в условиях пониженного давления варить продукты, еда будет жесткой. А если жарить, за счет образовывающейся внешней корочки внутри продукта повышается давление и процесс идет успешней. И они знают, что если делать так, то будет хорошо. И все.

Так же и с различными химическими искусствами. На раннем этапе человек не понимал химию процессов, которые он использовал. Просто в результате большого числа проб и ошибок он выяснил, что если делать так, а не иначе, будет желаемый результат. Поэтому химическое искусство, возникшее в глубокой древности, очень трудно отличить от ремесла: оно рождалось и у горна металлурга, и у чана красильщика, и у горелки стекольщика.

История элементов

В 1880 году Фрэнк Уиглсуорт Кларк, главный химик Геологического комитета США, опубликовал результаты своих долголетних исследований состава земной коры. С тех пор подобные исследования, каждый раз все более точные, проводились неоднократно. Числа, выражающие процентное содержание элементов в коре, стали называть кларками. Вот кларки двадцати элементов, оказавшихся наиболее распространенными (% по массе):

1) кислород – 49,50

2) кремний – 25,80

3) алюминий – 7,57

4) железо – 4,70

5) кальций – 3,38

6) натрий – 2,63

7) калий – 2,41

8) магний – 1,95

9) водород – 0,88

10) титан – 0,41

11) хлор – 0,19

12) фосфор – 0,09

13) углерод – 0,087

14) марганец – 0,085

15) сера – 0,048

16) азот – 0,030

17) рубидий – 0,029

18) фтор – 0,028

19) барий – 0,026

20) цирконий – 0,021

Еще до знакомства с металлами человек научился распознавать некоторые минералы, особенно по внешним признакам и прежде всего по привлекающим цветам – ярко-красным, зеленым, синеватым. Он использовал серпентин, бирюзу, малахит, азурит, гематит, реальгар, аурипигмент, галенит и т. д. Это можно утверждать уверенно, поскольку изделия из этих минералов обнаруживаются в древнейших человеческих захоронениях. Известно также, что некоторые минералы красных цветов, как например ярко-красный реальгар (As4S4), наделялись магическими свойствами.

Углерод = С

Несмотря на полное отсутствие конкретных сведений о том, кто, где и когда открыл простые вещества, относительно одного из них можно утверждать, что именно оно было обнаружено и использовано первым. Русское слово уголь и латинское карбо образованы от древнейшего корня кар, которым обозначалось горение. Только у славян этот кар превратился в жар, гол (уголь) и гор (горение).

Огонь первобытных людей оставил после себя вещественный след в виде слоев окаменевшей золы и окаменевшего пепла. В карстовой пещере в окрестностях Пекина толщина такого слоя достигала нескольких метров.

Сначала жгли дерево, затем обнаружили, что если из дерева выжечь все лишнее, кроме того, что мы нынче называем углем, получится топливо, дающее значительно больше тепла и в обращении более удобное, чем дрова. Технология производства угля изложена в «Естественной истории» Плиния Старшего, и она ничем не отличается от той, какой углежоги пользуются и по сей день: дрова складывают неплотной кучей, как для костра, затем засыпают землей, оставляя отверстия, достаточные, чтобы шло обугливание, но недостаточные для полного сгорания углерода.

Почему именно углерод – в виде угля – оказался первым элементом, который удалось найти и использовать? Не мог ли в принципе опередить его какой-нибудь другой элемент? Дело в том, что углерод повсеместно имеется в виде угля. Было бы просто невероятно, чтобы люди уже на заре цивилизации не встречались с ним чуть ли не на каждом шагу, как встречаются, кстати, до сих пор.

Сера = S

Слово сера лингвисты производят от цира, санскритского слова, означающего светло-желтый цвет. Однако, судя по тому, что серой называют и другие горючие вещества, например смолу, главной особенностью серы очень давно стала для человека ее горючесть и способность образовывать при горении сильно пахнущий дым.

Не существует каких-либо сведений о том, когда именно люди начали использовать серу. Но можно предположить, что это произошло еще до ознакомления с металлами. Во всяком случае, ничто не мешало человеку сделать это еще тогда, когда он вел пещерный образ жизни. Случайно попав в очаг, светло-желтый камешек загорался и наполнял пещеру удушливым дымом, вынуждая ее обитателей бежать прочь. А когда через некоторое время дым рассеивался, они, вернувшись, бывали приятно поражены исчезновением всех насекомых. Вероятно, такое случалось не раз, пока люди не распознали, в чем тут дело, и не стали разыскивать и сжигать серу специально, развешивая над очагом одежду. При этих процедурах могли обнаружить и отбеливающее действие сернистого газа на ткани.

В древности люди использовали в основном самородную серу. Народы Средиземноморья получали ее из Сицилии; «рудником» служил кратер вулкана Этна.

Получали серу и из руд. У Агриколы так написано про этот процесс: «Если руда очень богата серой, ее зажигают на широком железном листе с множеством отверстий, через которые сера вытекает в горшки, наполненные доверху водой».

Медь и ее сплавы = Cu

Открытие металла произошло во времена каменного века. Занимаясь поиском подходящих пород камней, а затем наблюдая за изменением формы самородков под ударами твердых камней, люди пришли к мысли использовать их для изготовления мелких украшений путем холодной ковки. Позже начали ковать самородки меди с предварительным отжигом. Поэтому общепринято мнение, что с древности и до начала широкого использования железа наибольшее значение в материальной культуре человечества играли медь и ее сплавы с другими цветными металлами.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Медная сковорода

Но холодной ковкой можно было придать форму лишь малым по величине предметам – шилам, булавкам, проволоке, крючкам, наконечникам стрел, ножам, требовавшим лишь небольшой ковки и шлифовки. Получение же листов из самородной меди таким способом невозможно, она просто растрескивается. Нам здесь важно, что в древнейших слоях, где были найдены первые медные предметы, не оказалось никаких гончарных черепков. Следовательно, хорошими печами тогда еще не располагали, плавить и тем более выплавлять медь из руды не могли. Легко сделать вывод, что медные орудия и украшения были изготовлены из найденных самородков.

Большинство имевшихся на поверхности земли медных самородков было превращено в изделия за тысячи лет до нас, однако и в новые времена попадались многотонные самородки меди.

Одним из ранних названий металла было эс – слово, родственное индийскому айас, что означало руду. Между прочим, и теперь по-немецки руда обозначается сходным словом эрц. Поскольку первые рудники нашли на Кипре и оттуда развозили готовый продукт в разные страны, медь стали называть эс киприум, металл с Кипра. Потом слово киприум в произношении заменилось на купрум, потом отбросили эс и стали всякую медь называть просто купрум. Очевидно, что эти наименования-переименования произошли тогда, когда было уже не просто мореплавание, а торговое мореплавание.

Следующим этапом освоения металлов стал отжиг меди, а позже – восстановление ее из руд. Первым металлургическим горном мог быть костер, но температура древесного огня около 700 °C, а для восстановления меди из карбонатной руды – малахита требуется температура не ниже 700–800 °C. А при отжиге меди плавление происходит при температуре не ниже 1084 °C.

Таким образом, гипотеза открытия металлургии меди в результате случайного попадания кусков руды в костер не верна. Для любой, пусть самой примитивной металлургии нужна печь с искусственным дутьем. А первые такие печи были созданы для гончарного производства. И вот не найдено ни одного культурного слоя – ни в Африке, ни в Азии, ни в Европе, ни в Америке, где были бы остатки металлургического производства в виде шлаков, но не было черепков. Напротив, есть множество находок керамики, датируемых более ранними веками, где нет и следов металлургии.

Мы уже говорили, что путь узнавания нового сложен и случаен. Ну не было у людей знаний! Какие же случайности встречаются в гончарном производстве, использующем печь, настолько часто, что это могло привести к обнаружению плавки металла? Это – восстановление металла из веществ, нанесенных на стенки гончарного изделия для их раскраски. Мы знаем, что это за вещества. Прежде всего, основные карбонаты меди – малахит и лазурит, а также сульфид ртути, киноварь. Все это яркие минеральные краски: зеленая, синяя, красная. А нанесение цветных узоров на изделия из керамики – один из древнейших видов искусства.

Случайно обнаружив кусочки металла, получившиеся на стенках горшков после их обжига, люди начали плавить их специально.

Плавку производили в печах примитивного типа: глиняный тигель с рудой и углем помещался в неглубокую ямку с насыпанным поверх слоем древесного угля. В этих случаях могла быть достигнута температура, необходимая как для восстановительной плавки руды, так и для получения расплава меди, то есть не ниже 1084 °C.

В опытных плавках, проведенных по восстановлению меди при более низкой температуре, не выше 700–800 °C, она получалась лишь в губчатой форме, непригодной для непосредственного использования; полученный продукт необходимо было подвергать дополнительному нагреву в отдельном тигле для плавки. А малахит, основная руда для получения меди, при такой температуре лишь кальцинировался, превращаясь в окись меди.

В Египте первые предметы из меди датируют IV тысячелетием до н. э., хотя вблизи Каира найден кусок медной руды, который, по всем данным, был обработан даже в V тысячелетии до н. э. и относится к меднорудному месторождению на Синайском полуострове. В погребениях этого времени были найдены несколько бусин из свернутой узкой медной полоски и иглы для закрепления погребальных ковриков.

Египтолог А. Лукас считает, что самые древние образцы медных изделий в Египте изготовлены не из самородной меди, а из меди, полученной восстановительной плавкой малахита. О применении же минерала малахита в Египте еще до начала использования самородного металла свидетельствуют обнаруженные там древнейшие малахитовые изделия. Кроме того, древнее население Египта использовало косметическую малахитовую пасту как краску для век; малахитом же окрашивали стены жилищ.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Топор-секира из мышьяковой бронзы

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Колокольчик из мышьяковой бронзы

Новейшими исследованиями установлено, что многие древние медные и бронзовые предметы, найденные в различных регионах Старого света – в Германии, Испании, Португалии, изготовлены не из чистой меди, а из медно-мышьяковых сплавов, причем в тех областях, где не было месторождений оловянных руд, мышьяковистую медь производили в большом количестве достаточно долго. Но среди древнейших предметов, найденных в Юго-Восточной Азии, пока нет ни одного, который был бы изготовлен из медно-мышьяковых сплавов. Факты, подобранные и проанализированные И. Р. Селимхановым, свидетельствуют о преднамеренном введении мышьяка в медный сплав, а не о случайном его попадании туда.

Присутствие в меди 0,5–8% мышьяка улучшает ее ковкость в холодном состоянии, дает возможность получить более плотные отливки в рельефных литейных формах. Кроме того, по сравнению с чистой медью, плавящейся при температуре 1084 °C, медь, легированная мышьяком, плавится при более низкой температуре. К тому же изделия из мышьяковистой меди по твердости мало уступают оловянистой бронзе. Только при содержании мышьяка выше 8 % пластичность сплава ухудшается, и он становится хрупким.

Первоначально мышьяковые минералы – золотистый аурипигмент и ярко-красный реальгар – могли привлечь внимание человека как магические средства, в частности потому, что красные минералы с древнейших времен наделялись волшебными свойствами. Причем предположение о применении древними плавильщиками реальгара и аурипигмента было подтверждено многочисленными опытными лабораторными плавками.

Да и скажем прямо: плавильщик не мог не заметить, что присадка этих минералов дает сплав лучшего качества и что при изменении доли добавляемых минералов получаются сплавы различных цветов. В дальнейшем такое резкое изменение окраски и свойств металла при введении малых добавок стало несомненно одним из источников, питавших алхимические представления о трансмутации металлов и о «философском камне», малое количество которого «совершенствует» большое количество металла.

Два слова о латуни. Латунь (желтая медь) представляет один из самых полезных и наиболее употребляемых сплавов. Главные составные ее части – медь и цинк – обыкновенно находятся в отношении около 2 частей меди к 1 части цинка.

Но цинк был открыт только в XVI столетии, а латунь изготавливали много раньше. Готовилась она с помощью восстановительной плавки меди с галмеем, который, как полагали, обладал свойством окрашивать медь в желтый цвет. Этот способ практиковался также и в Средние века и удержался вплоть до начала ХХ века.

Латунь тверже, чем медь, и, следовательно, труднее изнашивается; она очень ковка и вязка и потому легко прокатывается в тонкие листы, плющится под ударом молотка, вытягивается в проволоку или выштамповывается в самые разнообразные формы; она сравнительно легко плавится и отливается при температурах ниже точки плавления меди. Наконец, она имеет красивый желтый цвет и отлично полируется. Некоторые считают, что ее использовали для имитации золота. Одна беда: она со временем чернеет.

Впервые латунь могла быть получена случайно при выплавке меди из руд, содержащих цинк, или при намеренном добавлении окиси сульфида или других соединений цинка в медную шихту.

Бесспорные письменные свидетельства о латуни и латунных изделиях в Египте цитирует Лукас. Считается, что в Древнем Риме при Августе из латуни чеканили монету.

Золото = Au

По своей распространенности самородная медь далеко превосходит все другие металлы, встречающиеся в самородном виде: золото – в сто раз, серебро – в пятьсот, об остальных и говорить не приходится. Вот и познакомились люди сначала с медью, потом с золотом и лишь много позже с серебром.

И все же золото было одним из первых металлов, использованных человеком в быту наряду с медью.

В древности его добывали обычно из аллювиальных песков и гравия, представляющих собой продукты разрушения золотоносных пород, которые в течение длительного времени дробились речными потоками. Позже его добывали также из жил, пронизывающих кварцевые породы; такое золото называется «жильным».

Добыча жильного золота в Египте описана греческим автором Агатархидом, которого традиционная история относит ко II веку до н. э., но оригинал его труда не дошел до наших дней.

Агатархид, посетивший золотые рудники в Египте, видел, как добывают золото. Сначала раскалывали скалу, в которой находились жилы, затем обломки породы нагревали огнем, резко охлаждали водой и дробили кирками и молотами непосредственно в шахтах. Раздробленную породу извлекали из шахты, толкли в больших каменных ступках «до величины гороха», а потом мололи в ручных мельницах до мелкого порошка. Для отделения золота полученный порошок промывали водой на наклонной плоскости и, наконец, отмытое золото сплавляли в небольшие слитки.

Совсем недавно на местах древних рудников добычи золота обнаружены мельницы, дробилки и остатки каменных столов для обработки измельченной золотоносной породы, а вообще на территории Египта найдено около ста древних разработок золота в кварцевой породе. По-видимому, для извлечения золота использовались породы, содержащие не менее десятых долей процента золота. Во времена Агриколы, в XVI веке, низший предел содержания золота в породе для рентабельной его добычи составлял 0,188 %, а сейчас с успехом используются породы, содержащие даже 0,0001 % золота.

Золото, широко встречающееся в природе в самородном состоянии, редко бывает химически чистым. Основные примеси в больших концентрациях – серебро и медь, в небольших – другие металлы, в том числе и железо. Как показали современные анализы, основной примесью в природном египетском золоте было серебро, содержание которого в добываемом золоте составляло в среднем 15–18 %. Иногда на поверхности египетских золотых предметов можно заметить включения серебра в виде разбросанных светлых пятен.

Результаты химического анализа некоторых древних египетских золотых изделий свидетельствуют, что золото не подвергалось рафинированию, то есть специальной очистке. Но в более поздние времена очистка золота уже безусловно производилась. Согласно Агатархиду, в Древнем Египте процесс рафинирования проводили нагреванием золота со свинцом, оловом, солью и ячменными отрубями. Видимо, при этом процессе полностью удалялось серебро, о выделении которого не сообщается.

Процесс извлечения золота с помощью ртути сообщает Плиний Старший. Согласно его описанию, руду, содержащую золото, дробили и смешивали с ртутью, затем породу отделяли от ртутно-золотой смеси фильтрацией через кожаный (замшевый) фильтр, а золото получали из получившейся амальгамы, выпаривая ртуть. Правда, в нашей версии хронологии Плиний Старший – автор Средневековья, а впрочем, и описанный им метод получения золота широко применялся в Средние века. Даже более того: считается, что золочение с помощью ртутного амальгамирования было освоено достаточно поздно, а именно в раннем Средневековье.

Цвет золота зависел от содержания естественных (природных) или искусственно введенных примесей: меди, серебра, мышьяка, олова, железа. Древние ремесленники принимали все эти сплавы золота за разновидности самого золота.

В древности изделия из золота изготовляли путем ковки или литья, что было легче, чем литье меди, температура плавления которой на 20o выше, чем золота.

Широко применялось, особенно в Египте, листовое золото – фольга, которой покрывали самые различные предметы, как металлические, так и деревянные. Например, фольгу накладывали (и укрепляли с помощью пайки) на медь, бронзу, серебро; покрытие золотом изделий из меди спасало их от коррозии. Золотой фольгой покрывали деревянную мебель. Уже в античности (то есть раньше XIV века) листовое золото шло на изготовление зубных коронок.

В Египте широко применялись изделия из природного сплава золота с серебром, который египтяне называли азем, греки – электрон, а римляне – электрум. Полагали, что он назван так из-за своего светло-желтого цвета, напоминающего янтарь, который греки также называли электроном. Причем А. Лукас полагает, что сплав электрон был известен ранее янтаря, который получил свое название благодаря цветовому сходству с этим сплавом.

Светло-желтый цвет золото приобретает, если содержание в нем серебра достигает 20 % и более. А в Египте были месторождения золота с содержанием серебра даже более 30 %. Поэтому древнейший электрон был природным. Широкое его распространение в Древнем мире, особенно в Египте, объясняется его лучшими механическими свойствами по сравнению с чистым золотом: он тверже, прочнее и меньше подвергается износу, особенно при трении.

Серебро = Ag

О давнем знакомстве человека с серебром свидетельствует само его название, сходное во многих языках: русское серебро, немецкое зильбер, английское сильвер… То есть название металлу было дано еще до разделения диалектов единого праиндоевропейского языка.

Хотя кларк у серебра в 15 раз больше, чем у золота, в виде самородков оно встречается гораздо реже. Это, а также менее заметный цвет – самородки серебра обычно покрыты черным налетом сульфида – обусловило более позднее открытие его человеком. По этой же причине серебро было более редким и поначалу более ценным, чем золото. А кстати, мы можем предположить относительную молодость латинского названия серебра – аргентум, что означает белое; это слово, очевидно, было приложено к уже хорошо известному белому металлу.

Итак, сначала в руки людей попадал только самородный металл, он был крайне редок и дорог. Но затем положение изменилось, и самым радикальным образом. Что произошло? Второе открытие серебра в прямой связи с добычей свинца из соединений, где свинец и серебро встречались вместе; археологические находки двух этих металлов синхронны. Вероятно, это второе открытие было двухступенчатым.

Первая ступень. Проводя очистку золота расплавленным свинцом (подробнее об этом расскажем в главе о свинце), в некоторых случаях вместо более яркого, чем природное, золота получали металл более тусклый. Но зато его было больше, чем исходного металла, который хотели очистить. Это и был электрон греков.

Вторая ступень. Обнаружив такое приятное «прибавление» золота, древние металлурги попытались выделить золото непосредственно из тех свинцовых руд, которые давали прибавку. Каким образом могли они это сделать? Да тем же самым, каким они выделяли очищаемое золото из сплава со свинцом. Сначала свинцовый блеск (природный сульфид свинца) обжигали; получался окисел, который в присутствии угля восстанавливался до металла. Расплавленный свинец продолжали нагревать, одновременно продувая над ним воздух. Свинец окислялся, на поверхности расплава образовывалась желтая пленка глета, ее удаляли и снова продолжали процесс. Постепенно весь свинец превращался в глет. (Потом свинец восстанавливали из полученного глета обычным путем, так же как из свинцовой руды, – прокаливанием с углем.) Кстати, и все прочие сопутствующие свинцу неблагородные металлы окислялись и уходили в ту же пленку. А когда пленка уже не образовывалась, мастера переставали раздувать мехи и жечь уголь.

Расплав постепенно остывал и оказывался не свинцом, не золотом, а еще более драгоценным в те времена металлом – чистым серебром. Вероятно, открытие было многократно повторено. И серебра сразу стало намного больше, чем золота. Ведь свинцовых руд сравнительно много, и нередко свинцовый блеск содержал значительные – до 5 и более процентов – примеси сульфида серебра. В более позднее время этот процесс мог служить одним из истоков алхимических представлений о «совершенствовании» металлов.

В течение длительного времени из серебра изготовлялись различные предметы украшения, ювелирные изделия – бусы, кольца, перстни, в том числе перстни-печати, вазы, сосуды, фурнитура для одежды и даже для дверей. Из серебра, как и из золота, изготовлялись тонкие листы и фольга, которыми покрывались некоторые деревянные предметы. Остатки тонкого листового серебра сохранились на одеяниях царя и царицы, изображенных на троне Тутанхамона, а также на полозьях ларца и ковчегов в гробнице.

Позднее серебро широко использовалось для чеканки монет.

Для коммерческих и торговых целей серебро применялось в различных видах: массивные кольца, бруски, слитки, крупные куски металла, плитки, проволока, небольшие обрубки различной формы. Серебром иногда спаивали медные изделия.

В быту серебро почти повсюду появилось позднее меди и золота, а в некоторых регионах – незадолго до появления железа. Лукас считает, что впервые серебро попало в руки человека в виде самородных золото-серебряных сплавов с содержанием золота менее 50 %. Он подтверждает это анализами древнеегипетских серебряных изделий, которые все содержат золото, иногда до 38 %.

Свинец = Pb

Научившись плавить медь и золото, древние металлурги стали предпринимать попытки расплавить и некоторые другие тяжелые минералы, обладавшие металлическим блеском. Делалось это в горне, топливом служил древесный уголь, а при его избытке окись углерода создавала восстановительную атмосферу. Последнее обстоятельство было исключительно важным.

Извлечение свинца из руд путем восстановительной плавки является простейшей из всех металлургических операций, требующей одного лишь восстановительного прокаливания. Выплавка свинца производилась на костре в неглубокой яме, на дно которой стекал расплавленный металл.

Самородки свинца в природе весьма редки и притом очень малы. Поэтому с самого начала металлический свинец мог получаться лишь восстановительной плавкой галенита, иначе называемого свинцовый блеск.

Надо полагать, что люди, «расплавившие» свинцовый блеск, неоднократно пытались затем плавить свинец вместе с золотом. Хотя бы потому, что могли путать вначале эти металлы. Иной цвет свинцового расплава не должен был чрезмерно смущать первых металлургов – в тех случаях, когда в золоте бывало много примесей, оно тоже было не таким уж золотым. А при совместной плавке свинец окислялся кислородом воздуха и превращался в глет. Так, вероятнее всего, был открыт первый процесс очистки золота от всех металлических примесей, кроме серебра, – купелирование.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Свинцовое кольцо, продетое через раковину

Затем было обнаружено, что расплавленный свинец можно использовать не только для очистки золота, но и для извлечения драгоценного металла из такой золотоносной руды, в которой он находится в виде мельчайшей пыли. Этот способ извлечения золота из руд был открыт в Египте. Во всяком случае, он был одним из самых главных секретов египетских жрецов.

В силу своей пластичности свинец не мог найти самостоятельное широкое применение; это подтверждают и результаты археологических раскопок. Из свинца и его сплавов с оловом или же сурьмой отливали культовые фигурки, грузила для рыболовных сетей, кольца, бусы, различные предметы украшения, пробки, хозяйственные сосуды, модели тарелок, подносов, изготовляли водопроводные трубы, саркофаги. Для повышения прочности изделия к свинцу иногда приплавляли немного олова. Свинцом заполняли полости бронзовых статуэток и гирь для весов. Главное применение свинца в древности – для закупоривания сосудов.

Свинцовый блеск, растертый в пудру, широко применялся на Ближнем Востоке в качестве краски для подведения глаз, а в Египте соединения свинца применялись для окрашивания матовых стекол в желтый цвет различных оттенков.

В древней металлургии свинец использовался в основном для легирования меди вместо дорогого олова. Иногда его приплавляли к меди вместе с оловом. Анализ показал, что свинец присутствует также и в некоторых медных сплавах. Видимо, он прибавлялся для повышения жидкотекучести сплава в процессе отливки из него профилированных предметов, например статуэток и различных фигурок. Приплав мог осуществляться либо непосредственным внесением металлического свинца в расплавленную медь, либо совместной восстановительной плавкой медных и свинцовых руд. Выплавка медно-свинцовых сплавов требовала высокого мастерства плавильщиков из-за ликвации (расслоения) металлов в процессе плавки вследствие большой разницы в удельном весе.

В античном мире получали сплавы на основе меди и свинца, из которых изготовлялись различные предметы: орудия труда и быта, а также боевое оружие.

В Древнем Египте не различали свинец, олово или сурьму. Такая неясность объясняется прежде всего некоторым подобием физических свойств этих элементов. Их воспринимали как различные разновидности именно свинца, который стал известен человечеству раньше, чем олово и сурьма. А вот римлянин Плиний Старший различает свинец и олово, используя названия plumbum nigrum (черный свинец) и plumbum album (белый свинец), и здесь интересно, что даже в XVI веке Г. Агрикола применяет аналогичную терминологию: у него plumbum nigrum – свинец, plumbum candidum – олово, a plumbum cinereum – висмут.

Сурьма = Sb

Стиби – греки называли этот минерал стимми, арабы – исмид и атемид – был известен древним народам очень хорошо; порошком из этого минерала тогдашние модницы чернили брови. Греческое стимми означало метку, что как раз свидетельствует об использовании вещества как краски. Химическое название стибиум происходит от первоначального названия минерала стиби. Известное обозначение некоторых соединений антимонид происходит от средневекового европейского слова антимоний, что есть испорченное арабское атемид; русское сурьма – от тюркского сюрьме (сурьмить, краситься). Так что названия, как и данные археологии, говорят, что сурьма, подобно цинку, пришла в Европу с Востока.

Возможно, металлическая сурьма как самостоятельный элемент не была известна в Египте.

Самородная сурьма встречается в природе очень редко, и следует считать, что металлическую сурьму стали использовать лишь после того, как научились получать металл в процессе плавки из сурьмяных руд. В Египте использовались сурьмяные бронзы. Но так как там отсутствуют месторождения сурьмяных руд, предполагается, что материал привозили с Кавказа. Хрупкость металлической сурьмы не позволяла широко использовать сам металл для изготовления из него предметов.

Получить металл из стиби было немногим сложнее, чем из свинцового блеска (галенита). В обоих случаях требовался лишь окислительный обжиг сульфида, а затем восстановительная плавка окиси, нагревание с углем. Правда, для получения сурьмы нужна несколько более высокая температура, чем для получения свинца, но она не выходит за пределы того, что дает гончарный горн.

Поскольку стиби использовали как краску, вполне вероятно, что металл из нее получили впервые при обжиге окрашенных сосудов. Однако вполне вероятна и другая возможность – сурьмяный блеск путали со свинцовым блеском и получили случайно, перепутав руду. А вот в Средние века хорошо отличали сурьму от прочих металлов; этому способствовало главным образом развитие медицины.

Подробный анализ разнообразных сообщений о находках изделий или покрытий из металлической сурьмы в Древнем Египте показывает, что эти сообщения почти все ошибочны. Лукас считает, что во всем Древнем мире не умели выделять металлическую сурьму из руды и что этот процесс стал доступным лишь в XV веке. А в литературе первое упоминание о сурьме как об особом металле содержится в одном из сочинений Агриколы, XVI век. Он писал:

«Стибиум, расплавленный в тигле и очищенный, есть много оснований считать подходящим металлом для сопровождения свинца, потребного писателям. Если к этому сплаву добавить некоторое количество олова, то получается типографский сплав, из которого делают шрифт, которым печатают на бумаге книги».

Алхимики называли сурьму «красный лев» и «волк» за ее свойство, будучи расплавленной, растворять другие металлы. Это свойство – жадно соединяться – могло выглядеть и как своего рода отвращение к одиночеству.

Ртуть = Hg

Документальные сведения о знакомстве древних с ртутью относятся ко времени возникновения Византии. В Лейденском и Стокгольмском папирусах описано применение ртути в различных целях в частности, для изготовления амальгам, подцвечивания металлов, ртутного золочения.

Почему же ртуть была открыта позже свинца и олова? Дело в том, что в обычных условиях ртуть – жидкость, а человеку прежде всего нужны были твердые металлы, из которых можно сделать какую-нибудь полезную вещь. Кроме того, в отличие от свинца и олова, точки кипения которых соответственно 1740 и 2270 °C, ртуть кипит уже при 357 °C. Следовательно, при случайном восстановлении из природных соединений она чаще всего незаметно улетучивалась. А в самородном виде ртуть встречается чрезвычайно редко.

А как она могла быть открыта? Сульфид ртути – киноварь, всем хорошо известная красная краска. В Египте и Греции ее называли хюдор скифакон – скифская вода. По аналогии с ал купрумом, металлом с Кипра, скифская вода – это вода из Скифии. Конечно, скифы привозили не жидкую ртуть, а только киноварь. А брали они ее в одном из крупнейших в Европе месторождений, оно известно сейчас как Никитовское и находится около Артемовска в Донбассе. На глубине 20 метров от поверхности там найдены ходы, проделанные людьми, единственным орудием производства которых были молоты из камня, и такие молоты обнаружены в древних забоях. Так что добыча киновари была актуальной уже в каменном веке.

Получение ртути из киновари описано Теофрастом, как полагают, в IV веке до н. э.: оказывается, ртуть можно получить, растирая киноварь с уксусом медным пестом в медной ступе.

Превращению эпизодических встреч с ртутью в постоянное знакомство с ней способствовало широкое распространение купелирования. Зная, что расплавленным свинцом можно извлекать и концентрировать золото, как было не испробовать, не обладает ли таким же свойством жидкий металл из киновари? Оказалось – обладает. Впрочем, в силу редкости киновари, а значит и ртути, ртутное амальгамирование золота сначала использовали лишь для повторного извлечения металла.

Олово и оловянная бронза = Sn

Оловянная бронза, то есть медь, в которой основным легирующим элементом было олово, постепенно стала вытеснять медно-мышьяковые сплавы. Появление оловянной бронзы ознаменовало начало новой эпохи в истории человечества, которая определена как бронзовый век. Медно-оловянные предметы находят в памятниках бронзового века на огромном пространстве всего Старого света.

Присадка олова к меди, начиная с минимальных долей процента, улучшает ее литейные качества, но изменяет пластичность сплава. Бронзы, содержащие до 5 % олова, допускают ковку и волочение вхолодную, при большем же содержании олова такая обработка возможна только вгорячую. С повышением содержания олова хрупкость бронзы увеличивается; бронзы, содержащие до 30 % олова, дробятся под молотком.

Небольшая добавка олова к меди незначительно понижает ее точку плавления, например медь с 5 % олова плавится при 1050 °C, с 10 % – при 1005 °C, с 15 % – при 960 °C. В древности из-за дороговизны олова, которое в большинстве стран было привозным и доставлялось нерегулярно, плавильщики заменяли его полностью или частично другими легирующими металлами: мышьяком, сурьмой, свинцом, никелем, а позднее и цинком. Поэтому состав древних оловянных бронз разнороден. Повышенные примеси металлов, кроме олова, объясняются также химическим составом медных руд, использованных плавильщиками, и в некоторых случаях переплавкой с медью лома бронзовых изделий.

Однако распространение оловянной бронзы ставит немало проблем. Неизвестно происхождение олова – как входившего в состав древней бронзы, так и использовавшегося самостоятельно. Последовательность открытия оловянной бронзы и олова также остается пока невыясненной. Можно было бы предположить, что до получения оловянной бронзы человек научился выплавлять олово из его руды, касситерита (SnO2), тем более, что процесс выплавки не представлял трудностей, ведь температура плавления олова лишь 232 °C. Однако повсюду оловянные предметы появились либо одновременно с бронзовыми, либо позднее их.

В Европе медного века фактически не было – изделия из меди встречаются редко, однако изделия из бронзы появляются здесь внезапно и распространяются повсеместно. Это необъяснимо, как и то, что даже первые бронзовые изделия показывают высокое мастерство их создателей, возникшее без предварительных этапов. И в Юго-Восточной Азии искусство отливки появляется внезапно, словно занесенное извне.

Не говорят ли эти сообщения о том, что люди не всегда учились искусству выплавки и обработки металлов, а получали его в готовом виде? Так, искусство бронзы могло быть отработано в Египте и отсюда попало к народам всего мира. Точно так же произошло и с железом, но в этом случае, наоборот, оно было «занесено» в Египет.

Это подтверждает и поразительное сходство различных предметов, оружия из бронзы, обнаруженных археологами на территории всей Европы. Изделия до такой степени похожи друг на друга, что закрадывается подозрение, будто все они изготовлены в одной мастерской.

Сама выплавка олова из его природной двуокиси (касситерита) с древесным углем довольно проста, и выплавленный металл может быть добавлен к меди для получения бронзы. Другой вариант возможного получения бронзы – совместная плавка медных руд, предварительно смешанных с касситеритом (чистый касситерит содержит почти 80 % Sn). Следует, однако, учитывать, что совместная выплавка меди и олова в больших масштабах требовала доставки оловянных руд к местам, где находились источники меди. То есть это стало возможным только после развития средств передвижения.

Многие соображения относительно возможных источников олова в древности зачастую исходят из ошибочных и путаных сведений об олове в трудах древних и средневековых авторов. Месторождения олова по сравнению с другими металлами очень редки. Хоть и предполагалось, что установление источников олова в регионах, где расцветала металлургия, не представит затруднений, на самом деле эта проблема остается нерешенной до сих пор.

Источники олова искали в тех районах, где обнаружено много древних медно-оловянных предметов, например в Иране и на Кавказе. Однако, судя по современным геологическим исследованиям, в Иране месторождения оловянных руд отсутствуют. Металлогеническими и геохимическими методами была также установлена невероятность залегания в пределах Кавказа промышленных оловянных руд, как по запасам, так и по содержанию олова. На письменные сообщения разных авторов рассчитывать нельзя, так как свинец и олово не различали до позднего Средневековья.

Большинство известных в мире месторождений касситерита находится в Малайзии, Индонезии, Китае, Боливии, на Британских островах (на Корнуэлле), в Саксонии, Богемии, Нигерии. При этом довольно часто отмечается Богемия как один из центров снабжения оловом бронзовой металлургии. Но месторождения олова там слишком глубоко залегают в гранитах, вряд ли они были доступны древнему рудокопу.

Есть еще одна загадка. Во многих европейских языках нет различия между свинцом и оловом. По-польски олув – это свинец. И по-литовски и на языке пруссов свинец тоже называли оловом – алвас, алвис. Вся средневековая Европа путала свинец и олово, вернее и то и другое считали свинцом, только олово – белым свинцом (плюмбум альбум), а свинец – черным свинцом (плюмбум нигрум). Но для изготовления оловянной бронзы надо уметь их различать. Это еще одно указание на привнесенность бронзы в Европу.

Железо = Fe

Золото, серебро, медь удавалось расплавить уже в первых гончарных горнах, а железо – нет: температура его плавления 1539 °C, а горн с мехами давал не более 1100 °C. Возможность же расплавить металл означала замену тяжелой и трудоемкой ковки гораздо более производительным литьем, позволяла легко и быстро изготовлять инструменты и оружие любой формы.

Как и в отношении ряда других металлов, освоение человечеством железа могло идти (и шло) двумя путями: использование природного металлического железа и химическое превращение железной руды. Природное металлическое железо встречается на поверхности Земли как самородное и как метеоритное. Самородное можно найти в виде мелких листочков и чешуек, вкрапленных в горные породы, в частности в базальты. Нередко оно образует также кусочки, а иногда и сплошные массы довольно значительных размеров. В частности, описаны железобазальтовые монолиты в сотни тонн.

Самородное железо всегда содержит заметные количества никеля. Различают два типа такого железа: аварит (содержание никеля до 2,8 %) и джозефинит (50 % и более никеля). Самородное железо ковко и тягуче, так что в принципе оно могло бы быть использовано человеком, если бы не исключительно редкие находки его масс, доступных механическому ручному переделу.

Значительно более доступно природное металлическое железо неземного происхождения – метеоритное, но оно очень сложно для обработки. Здесь интересно, что египтяне называли железо бенипет, что означало «небесный металл», а греки – сидерос, «звездный».

Другой путь получения железа – путь химического превращения железной руды, требовал освоения достаточно высоких температур. Вообще говоря, для восстановления железа из его окислов окисью углерода, что и происходит в обычном металлургическом процессе, достаточна температура лишь несколько выше 700 °C. Однако железо, получающееся таким путем, представляет собой спеченную массу, состоящую из металла, его карбидов, окислов и силикатов; при ковке оно рассыпается.

Первоначальные опыты ранних гончаров с окислами железа были связаны, скорее всего, с ролью последних как красящего вещества, от примеси которого зависит цвет глины (в частности, бурый) и цвет керамики (красный при окислении железа, темно-серый или черный при восстановлении железа из окислов). Максимальный красящий эффект достигался при температуре около 900 °C с добавление флюса, в том числе 7 % костной смеси (CaО, P2О5), но в этом случае получаются также и железные крицы, пригодные для ковки. А без флюса получается губчатое железо, для ковки не пригодное.

При температурах 1075 °C и выше уже даже без добавки костной смеси образовывались такие железные крицы, которые можно ковать. Как известно, медь плавится при 1083 °C, и получается, что металлургия чистой меди и железа могли возникнуть одновременно.

Но для получения железа путем прямого восстановления его окислов сыродутным методом нужна температура выше 1400 °C, а более определенно она зависит от сырья. Так, для восстановления FeО достаточно 1420 °C, для Fe3O4-1538 °C, а для Fe2O3-1565 °C. Попутно отметим, что температура от 1400 до 1540 °C требуется и для производства стекла. Так что производство железа сыродутным способом, как и производство стекла, стало следствием температурного потенциала, достигнутого цивилизацией.

Казалось бы, относительная простота технологии получения железа, сравнительно с технологией выплавки бронзы, и значительно большая доступность сырья должны были бы способствовать быстрому вытеснению бронзы железом. Но железные руды менее ярки, а потому менее заметны, чем медные, так что, несмотря на распространенность, их поиск на первых порах был более сложным. Кроме того, из бронзы без труда можно делать отливки, тогда как плавка железа сразу требовала весьма высоких температур и особой техники. Для первобытных металлургов был важен и результат их тяжелых усилий, они знали, что железо, полученное в их примитивных горнах, чересчур мягкое. Оно не сразу смогло соперничать с бронзой в качестве материала для изготовления орудий труда и оружия.

Производство железа сыродутным способом существовало у ряда африканских племен еще в конце XIX века. Сыродутный горн сооружался из глины или из камней, обмазанных глиной. В стенах оставлялись отверстия для дутья, обычно два на противоположных сторонах. В эти отверстия вставлялись глиняные трубки (сопла), на которые надевали кожаные мехи, приводившиеся в движение, как правило, рычагами. Горн засыпался древесным углем и железной рудой. Частицы железа при сыродутном способе свариваются в крицу, комок железа, представляющий собой после проковки его молотом предварительный материал для кузнечной работы.

В Западной Европе для плавки железа использовали простейшие ямы диаметром около 1,5–1,6 и глубиной 0,6–1 метра. Ямы были обмазаны двумя слоями глины толщиной 16 и 8 сантиметров. Сохранились следы глиняных сопел для принудительного дутья. В более ранних типах европейских железоделательных сооружений для дутья использовали естественный ветер (в частности горный). При слабом ветре приходилось создавать движение воздуха, размахивая веером из ветвей деревьев.

Хорошо изучена славянская домница VIII–IX веков в Желеховицах (Чехия), включавшая целую систему сыродутных горнов. Процесс плавки в домнице шел на основе руды магнетита (Fе3О4) и гематита (Fе2О3) с использованием древесного угля, полученного из ясеня, клена и липы. К предварительно нагретым горнам доставляли раздробленную на мелкие части руду. В горнах зажигали древесный уголь, в разгоравшийся огонь бросали руду и производили принудительное дутье из меха, расположенного за горном, вместе с тем пользовались и природным ветром. Частицы железа сплавлялись при 1300–1400 °C в железные крицы. Жидкий шлак предохранял образовавшееся железо от нового окисления.

Предполагается, что первым значимым использованием железа было изготовление оружия, что, кстати, привело к перевороту в военном деле. Но чтобы перейти от изготовления из железа ювелирных драгоценных изделий к использованию его в массовом изготовлении разных видов оружия, а затем и орудий труда, потребовались и технический прогресс, и скачок в ценностной ориентации. В этом, по существу, и состоял переход к так называемому железному веку.

Цинк = Zn

Выше мы говорили, что, зная латунь, металлурги той эпохи не имели никакого понятия о металлическом цинке. В отличие от бронзы, латунь получали, бросая после меди в огонь серый камень, именуемый кадмией. Согласно легенде, название свое кадмия получила по имени финикийца Кадма, открывшего свойство этого камня делать красную медь желтой, подобной по цвету золоту.

Известно, что элементы разных подгрупп во второй группе Периодической таблицы элементов гораздо ближе по своим свойствам, чем, скажем, в первой группе. Цинк, например, во многом похож на магний. А кадмия – карбонат цинка – весьма сходна с доломитом, двойным карбонатом магния и кальция. По-видимому, это и помогло открыть ее удивительное свойство облагораживать медь.

Дело в том, что доломит использовался в качестве флюса при выплавке меди из окисных и обожженных сульфидных руд. Достаточно было по ошибке взять вместо доломита кадмию, и вместо красной меди в горнах появилось «золото». И хотя это золото оказалось отнюдь не таким благородным, как настоящее, у него были по сравнению с медью значительные достоинства. И не только цвет: латунь тверже меди, а плавится при более низкой температуре.

Что же касается самого цинка, то древним металлургам получить его было очень трудно. Карбонат цинка уже при 300 °C разлагается на окись цинка и углекислый газ. Для восстановления окиси цинка углем нужна температура уже около 1000–1100 °C, но кипит цинк при 906 °C, и поэтому он сразу получается в виде пара, который на воздухе воспламеняется, опять превращаясь в белые хлопья окиси. Медь способна удержать часть цинкового пара и образовать латунь.

А вот для того чтобы превратить этот пар в металлический цинк, требуется немалое искусство. В Трансильвании, на территории нынешней Румынии, был найден дакский идол, отлитый из сплава, содержащего 87 % цинка; по тому времени это был практически чистый металл.

Португальские купцы, привозившие цинк в Европу в XV и XVI веках, называли его индийским оловом. А в Европе секрет его производства был раскрыт в середине XVI века силезскими металлургами, чему, конечно, способствовало их знакомство с индийским цинком: сделать уже известную вещь легче, чем неизвестную.

Как получали цинк индийцы, никто не знает. А вот как его получали в Европе, известно, об этом рассказал Георгий Агрикола. Цинк, заключенный в руде, отделяется во время плавки от всех других металлических веществ по той причине, что от жара он становится летучим и превращается в пар. Этот пар оседает в специальном приемнике, сделанном в стене над желобом, по которому стекает расплавленный свинец. Приемник изнутри закрыт большим плоским камнем с щелями для входа паров цинка, а снаружи – другим камнем на глиняной замазке, который в течение всей плавки поливают холодной водой, чтобы охладить и осадить пар. Каждую плавку начинают в десять часов утра и ведут двадцать часов, до шести часов следующего утра.

Когда плавка закончена, рабочий железным ломом открывает приемник, удаляет снизу немного замазки, и собравшийся в течение плавки цинк вытекает оттуда, подобно ртути. Затем цинк переплавляют в железном горшке и отливают в полусферические формы.

Из кадмии, переименованной арабами в каламин, а европейскими алхимиками в галмей, цинк был получен в 1721 году. Тайну галмея удалось раскрыть фрейбергскому профессору Иоганну Фридриху Генкелю (кстати говоря, учителю Михаила Васильевича Ломоносова во время его пребывания во Фрейберге). Генкель так обрадовался, что ему удалось «сжечь» галмей, а потом из его «золы» получить блестящий металл, что в своем сочинении он уподобил цинк древнеегипетскому символу бессмертия – птице Феникс, восстающей из пепла. Так состоялось окончательное открытие цинка.

Но и во второй половине XVIII века этот металл все еще оставался редкостью. Мало кто, даже из весьма образованных людей, мог похвастать тем, что имел счастье подержать его в руках. И даже в первой половине XIX века интерес к цинку был так велик, что известный русский скульптор Иван Петрович Витали отлил из этого металла восемнадцать витых, украшенных скульптурами колонн для Георгиевского зала Большого Кремлевского дворца в Москве.

Вот так необычна история открытия этого металла, первые статуи из которого делали, говорят, еще древние обитатели Румынии.

Мышьяк = As

Итак, сначала людьми были открыты уголь, сера, медь, золото, серебро, железо в самородках. Затем свинец, олово, те же серебро, медь и железо в рудах. Затем – жидкая ртуть. Затем – цинк, восстанавливающийся из своего окисла в виде пара.

Сначала твердые тела, после этого жидкость и пар. Такой ход исторических событий совершенно естествен: легче всего обращаться с твердыми телами, труднее уловить жидкие, еще труднее – газообразные.

После цинка вторым элементом, уловленным из пара, стал мышьяк, который в условиях нормального атмосферного давления при 663 °C возгоняется, не плавясь. Если бы не эта технологическая трудность, то ничто не помешало бы мышьяку быть открытым еще в то время, когда изготавливали медные украшения и инструменты со значительным, в 2–3%, содержанием мышьяка. Так же, как цинк и олово, мышьяк придает меди твердость. Не исключено, что именно по этой причине сульфиды мышьяка могли получить свое название: ведь наиболее давнее из дошедших до нас древнегреческое арсеникос означает «сильный». Аналогия с названием олова – станнум (стойкий) – напрашивается сама собой.

В отличие от цинка, каких-либо упоминаний о металлическом мышьяке в древних рукописях не найдено, хотя он не так уж редко встречается даже в самородном виде. Отсутствие упоминаний связано, вероятно, с отсутствием возможности хоть как-то использовать мышьяк. Случайно наткнувшись среди серебряных, свинцовых или медных минералов на сероватый хрупкий камень или случайно получив мышьяк при выплавке серебра либо свинца, древние металлурги не знали, на что его употребить. Даже в наше время металлический мышьяк почти не используется – разве что в производстве свинцовой дроби.

Что же касается его сульфидов, то они издавна находили широкое применение. Например, As4S4 – реальгар, природный красный пигмент, несколько похожий на киноварь, с которой его нередко путали. Один средневековый алхимический рецепт начинался словами: «Сгусти меркурий, полученный из арсеника…» Не исключено, что металлический мышьяк неоднократно получали именно вследствие этой ошибки, намереваясь добыть ртуть из реальгара, принятого за киноварь.

Другой сульфид, As2S3, во времена Плиния называли аурипигментум, то есть «золотая краска». В наши дни эту яркую лимонно-желтую краску называют «королевская желтая». Однако основное применение сульфидов мышьяка уже в самые давние времена было весьма далеко от живописи. Русское слово мышьяк означает «мышиный яд», узбекское маргумуш – «мышиная смерть», сербскохорватское мишомор – то же самое.

И в наше время борьба с мышами – дело нужное, хоть и не первостепенной важности. Для древних же и средневековых земледельцев мыши были грозной опасностью. Важнейшей гарантией выживания были запасы зерна. Но мало создать запасы, надо их еще сохранить! В конкуренции с мышами в поедании запасов зерна победа оказалась на стороне людей только благодаря тому, что они сумели приручить кошку. Недаром в Древнем Египте кошку считали священным животным и мумифицировали, тысячи этих мумий сохранились до нашего времени. Священными считались и другие истребители мышей – змеи, мангусты. Это было оружие номер один. Оружием номер два стали сульфиды мышьяка и хорошо растворимый белый арсеник – трехокись мышьяка.

А первое описание металлического мышьяка и способа его получения – нагреванием смеси белого арсеника Аг3О3 с мылом – содержится в сочинениях Альберта Великого XIII века.

Висмут = Bi

Существует предположение, что немецкое слово висмут произошло от арабского би исмид, что означало «подобный сурьме». И действительно, этот металл по многим своим свойствам – легкоплавкости, хрупкости, химическим особенностям – напоминает сурьму, расположенную в Периодической таблице элементов как раз над висмутом.

Парацельс – он же Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (1493–1541), основатель ятрохимии (или иатрохимии – медицинской, лечебной химии), в своих сочинениях описывал два вида сурьмы: черную (ту, что и мы считаем сурьмой) и белую, о которой он сообщал, что ее также называют магнезией и висмутом. Это очень похоже на то, как свинец называли черным свинцом, а олово – белым свинцом.

Когда впервые люди столкнулись с металлическим висмутом, сказать невозможно – иногда он встречается даже в самородном виде. Куски белого с красноватым отливом металла могли попадаться горнякам и в глубокой древности. Но, видимо, это были редкие и случайные находки.

Даже в «Алхимическом словаре» Руланда, выпущенном в 1612 году, бизематум (висмут) объясняется как «всякий легчайший, бледнейший и дешевейший свинец». И это несмотря на то, что уже в 1450 году был получен первый типографский сплав на основе висмута. В 1480 году немецкие краснодеревщики уже отделывали шкатулки, а также небольшие сундуки и комоды металлическим висмутом – они и сейчас хранятся в одном из нюрнбергских музеев.

И хотя еще Георгий Агрикола, в середине XVI столетия описавший получение висмута из руд, указывал, что висмут – это не свинец и не олово, эти его слова воспринимались лишь как практический совет использовать висмут для иных целей.

Алхимики затвердили, что существует соответствие между числом планет – Солнце, Луна, Венера, Юпитер, Сатурн, Марс, Меркурий – и числом известных (в то время) металлов – золото, серебро, медь, олово, свинец, железо, ртуть. Постепенно традиция называть металлы именами небесных тел превратилась в стройную систему. Для средневекового алхимика золото было в определенном смысле Солнцем, серебро – Луной, железо – Марсом (уже не по цвету планеты, а по воинской профессии бога Марса, что, впрочем, тоже вначале восходило к «кровавому» цвету планеты), медь – Венерой, ртуть – Меркурием, олово – Юпитером, свинец – Сатурном. Вплоть до конца XVIII столетия эти металлы обозначались соответствующими астрономическими символами.

Естественно, что появление в практике новых металлов означало нарушение традиционных воззрений, иначе говоря, парадигмы. Согласиться с этим было чрезвычайно трудно. Гораздо проще было считать новый, ранее не известный металл разновидностью старого. Вот и стал цинк индийским оловом, сурьма – свинцом, висмут – тоже оловом, только серым, или свинцом, только «бледнейшим».

Остроумный выход из создавшегося положения предложил испанский металлург падре Альваро Алонсо Барба. В сочинении «Искусство металлургии» (1610) он писал:

«Недавно в горах Богемии нашли висмут. Это металл, промежуточный между оловом и свинцом, отличающийся от них обоих и мало известный. И если бы даже хотели приписать какую-то тайную силу воображаемой связи между планетами и металлами, то сегодня совершенно не достоверно, что планет семь. Благодаря телескопу обнаружены и другие. В «Трактате о спутниках Юпитера» знаменитого Галилея можно найти удивительные наблюдения, касающиеся числа и движения этих новых планет».

В общем, для новых металлов можно было бы при желании подобрать новые планеты. Так самые новейшие открытия могут быть использованы для латания дыр в самых старых догмах.

Платина = Pt

Третий из металлов, считающихся в наше время драгоценными, был открыт на несколько тысяч лет позже золота и серебра. Платина, то есть серебришко, – так пренебрежительно назвали испанские конкистадоры белый, тяжелый, нержавеющий металл. Напоминая серебро своим видом и благородной способностью не ржаветь, платина никак не желала поддаваться ни огню, ни молоту.

Первое упоминание о платине в литературе принадлежит итальянскому ученому Юлию Цезарю Скалигеру. В 1557 году, полемизируя с другим итальянцем, Гиролами Кардано, определившим всякий металл как «вещество, которое плавится и, остывая, твердеет», Скалигер указал, что под это определение не подходят два металла, а именно ртуть и еще один, который находят в Южной Америке и который «ни огнем, ни каким-либо иным испанским искусством никто не в состоянии сделать жидким». Температура плавления платины 1769 °C, достичь ее не могли очень долго.

Фосфор = P

В 1669 году гамбургский алхимик Геннинг Бранд, пытаясь получить Философский камень, случайно открыл фосфор. А в Парижской библиотеке есть сборник алхимических манускриптов, из которого следует, что в XII веке арабский алхимик Алхид Бехиль, перегоняя мочу с глиной и известью, получил некое вещество, которое назвал карбункулом. Карбункулус по-латыни означает «уголек». Вполне вероятно, что «уголек» Алхида Бехиля тоже был фосфором.

Первая стадия процесса изготовления золота из других металлов алхимикам была (в принципе) известна: надо было найти Философский камень. Бранд разумно рассудил, что раз Философский камень и эликсир долголетия – одно и то же, то он должен постепенно покидать человеческий организм. Собрав бочку собственной мочи и дав ей постоять месяца два, Бранд принялся упаривать ее до густоты сиропа. Остаток смешал с песком и, поместив смесь в реторту, начал нагревать сосуд, постепенно усиливая огонь. Сперва отгонялась вода, но когда реторта раскалилась добела, Бранд заметил голубоватый свет, испускаемый веществом, собравшимся в приемнике.

Философский камень, Господи, помилуй!

Пока Бранд обогащался, торгуя Философским камнем, лучшие химики Европы пытались разгадать его секрет. Первыми добились успеха саксонский алхимик Иоганн Кункель и великий английский естествоиспытатель Роберт Бойль. Кункелю удалось, приехав в Гамбург, выведать, что фосфор получается из мочи, но он сохранил секрет. Что же касается Бойля, то Бранд, демонстрируя ему «холодный огонь», не удержался и тонко намекнул, что, мол, такое блестящее вещество получается из весьма низкого и пренебрегаемого. Искуснейшему Бойлю потребовалось совсем немного времени, и образец «холодного огня» вместе с секретным пакетом, содержавшим описание процесса получения фосфора из урины, был направлен в Королевское общество.

Ни Бойль, ни Кункель торговать холодным огнем не стали. Больше всего денег заработал на нем один из ассистентов Бойля, Амбруаз Ханкевиц. После смерти патрона он построил фабрику и на протяжении пятидесяти лет сбывал свой фосфор по цене 3 фунта стерлингов за унцию (31,1 грамма). Вот кто спокойно обошелся без Философского камня.

Кобальт = Co

В 1738 году был открыт кобальт. Если не считать фосфора, который вполне мог оставаться неоткрытым до середины XVIII века, кабы не погоня Бранда за Философским камнем, то предыдущий элемент висмут был открыт за триста лет до кобальта. А дальше начинается лавина, шквал открытий: никель, водород, азот, кислород, марганец, хлор, барий (последние четыре элемента были открыты в течение одного года!), молибден, теллур, вольфрам, уран, титан, хром, иттрий – и это все до наступления XIX столетия.

Лавина хлынула благодаря радикальному изменению, происшедшему в науке о веществе: из алхимии «ушла» химия. Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм объявил: «Настоящая цель химии заключается не в изготовлении золота, а в приготовлении лекарств». Его последователь Иоганн Баптист Ван Гельмонт, тоже называвший себя ятрохимиком (медико-химиком), продолжил освобождать химию от алхимии. Завершил этот процесс Роберт Бойль. Так алхимия пошла по двум дорогам. По одной – химия, освободившаяся от мистики и магии. По другой – алхимия со всей мистикой, но без рациональных методов, ушедших с химией.

Алюминий = Al

До последнего времени началом эпохи электричества было принято считать 1786 год, когда Луиджи Гальвани произвел свои знаменитые опыты. Некоторые археологические открытия заставляют, однако, усомниться в этом. Во время раскопок у берегов Тигра, в развалинах античного города Селевкия, археологи обнаружили небольшие глазурованные глиняные сосуды высотой около 10 см. В них находились железные стержни и запаянные медные цилиндры, судя по внешнему виду, разъеденные кислотой. И это не первая подобная находка! Было высказано предположение, что эти сосуды – своего рода гальванические элементы. Когда после тщательного исследования их восстановили в первоначальном виде, они дали электрический ток.

А в Китае есть гробница известного полководца Чжоу-Чжу (265–316). Когда был проведен спектральный анализ некоторых элементов орнамента этой гробницы, то выяснилось, что он состоит из сплава, 10 % которого составляет медь, 5 % – магний и 85 % – алюминий. Однако первый алюминий, как известно, был получен только в 1808 году, когда для этого был применен электролиз, который и до сих пор остается основным способом получения алюминия. Значит, – даже отвлекаясь от достоверности или недостоверности китайской хронологии, – мы должны предположить одно из двух. Или задолго до XIX века был известен другой способ получения алюминия, о котором ныне никто ничего не знает и над которым безуспешно бьется современная наука, или в то время какая-то ограниченная группа ученых знала о явлении электролиза.

Общий обзор древней химии

Знакомясь с углем, серой, медью, золотом, серебром, железом, свинцом, оловом, ртутью, цинком, сурьмой, мышьяком, висмутом, платиной, люди не имели ни малейшего представления о том, что они открывают химические элементы. Понятие «химический элемент» возникло лишь в XVII веке, сформировалось окончательно в XVIII, а реальные объекты, отвечающие этому понятию, удалось познать только в XX столетии.

Научившись обжигать глину в огне костров, первобытные исследователи не остановились на этом. Дальше одновременно с химическими экспериментами по выплавке металла шли керамические, а затем и ранние опыты стекольного производства. Этот естественно и последовательно протекавший процесс можно представить как историю борьбы за получение все более и более высоких температур. В ходе этой истории были получены существенные успехи и в подборе топлива, и в конструировании печей – в частности печей для выплавки металлов с искусственным дутьем.

Однако остается открытым вопрос: каковыми в ходе научно-технической эволюции были познания об элементах как о веществе? Существующие источники ничего прямо не говорят об этом.

От опыта к теории

В древних языках отсутствует термин «металл» в современном смысле слова. Слова, которые переводятся ныне как металл, означали, например, в древнеегипетском языке руда, камень. Для удобства все металлы различали по цветам, что отражено в языках, и это даже сейчас можно проследить.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Химическое «производство» каменного века

Т. В. Гамкрелидзе и Вяч. Вс. Иванов пишут в своем капитальном труде «Индоевропейский язык и индоевропейцы»:

«Анализ названий металлов в индоевропейском позволяет сделать вывод о тесной связи их с названиями цветовых признаков. Каждый металл называется по его характерному цвету… Анализ названий металлов в индоевропейском дает возможность установить некоторую систему цветовых противопоставлений, соотнесенных с металлами: *rеud[h] – ‘красный’, ‘темно-красный’ ~ ‘медь’; *Наrk’ – ‘блестящий’, ‘белый’ ~ ‘серебро’; *g[h]el – ‘желтый’, ‘желто-зеленый’ ~ ‘золото’».

В самом деле, сравните ряд слов: готское gulp, английское gold, немецкое Gold, латышское zelts, восточнолитовское ћeltas, старославянское zlato, все это на русском языке – золото. И тот же первичный слог в корне слова желтый.

То же самое можно сказать и о других металлах, известных древним. Например, олово и свинец во многих языках созвучны со словами темный, синеватый, синевато-серый.«Связь названия металла и соответствующего цветового признака особенно ясно видна в индоевропейской форме *r(е)ud [h] в значениях ‘красный металл’, ‘медь’ и ‘красный (цвет)’», – пишут Гамкрелидзе и Иванов.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Разрез фильтровальной тарелки (каменный век)

И как вещество металл выделялся из других классов веществ не по своим физическим свойствам, а по способу получения. Таким образом, понятие возникало не из теоретического осмысления вещества, а из его внешнего вида и практических действий над ним.

Овладение процессом выплавки металлов из руд и выработка методов получения из металлов различных сплавов привели в конце концов к постановке научных вопросов о природе горения, о сущности процессов восстановления и окисления. Значит, ремесло давало не только средства и методы удовлетворения жизненных потребностей человека. Оно порождало совершенно новый образ мысли. Первое завоевание на этом пути – желание понять скрытую природу вещей, обусловливающую их цвет, запах, горючесть, ядовитость и другие качества.

Проблема была в том, что соединение двух элементов давало новое вещество, которое не обладало рядом свойств исходных, но приобретало такие, которых не было у исходных. Это были качественные переходы, ведь при образовании химического соединения его свойства не есть сумма свойств составляющих его компонентов.

Так возникло глубокое противоречие: образование химического соединения требовало утраты индивидуальности исходных материалов, и это не могло не вызывать удивления и восхищения. Людям, которые впервые столкнулись с этим, было ясно, что такое не могло происходить без некоторого магического вмешательства. Тем более что нужный результат получался не всегда. Вот что тормозило развитие знания, приводило к разобщению теории и практики.

Химия – один из примеров того, как эмпирическая разработка практических ремесленных приемов и некие натурфилософские представления подготовили почву для возникновения науки. Потребовалась длительная работа, пока безграничная вера в полную взаимопревращаемость вещества рухнула под напором практики.

С нашими сегодняшними знаниями можно посмеяться над многими наивными теоретическими построениями. Но для своего времени они были более чем полезны. Анализ алхимических источников убедительно показывает историческую обязательность эпохи, которую называют ныне эпохой «заблуждений и обмана».

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Делительный сосуд и его разрез

К тому же в истории науки с алхимией связана не только загадка ее исторического места и исторической роли, но и загадка происхождения. Но начнем по порядку.

Начало химических технологий можно отнести ко времени создания первых масляных светильников, обработки шкур, добычи первых красителей, готовки на костре пищи и т. д. Затем стали осваиваться и другие химические технологии, дающие начало развитию ремесел. Освоение высокотемпературных процессов дало керамику, начатки металлургии и стеклоделия. Появляются фармация и парфюмерия. Получение красителей развивает технику крашения. Сюда же следует добавить использование биохимических процессов, в частности брожения, для переработки органических веществ. Эти важнейшие области практической и ремесленной химии получили свое начальное развитие еще в первобытную эпоху, но особенно бурно дело пошло с возникновением государств.

В отличие от первобытного общества, в котором отсутствовала какая-либо специализация производства, а все операции производственного цикла выполнялись одним человеком, в рабовладельческом обществе можно уже видеть специализацию ремесленников, а также разделение труда, придавшее производству коллективный характер. Это способствовало и быстрому совершенствованию производственных приемов, и возникновению новых производств.

Краски и техника крашения

С древнейших времен люди применяли некоторые минеральные, растительные, животные и неорганические краски. Для наскальной и стенной живописи в Египте применялись земляные краски, а также искусственно полученные окрашенные окислы и другие соединения металлов. Особенно часто применяли охру, сурик, белила, сажу, растертый медный блеск, окислы железа и меди, кобальт и свинцовую глазурь. Так, египетская лазурь, изготовление которой описано Витрувием, состояла из песка, прокаленного в смеси с содой и медными опилками в глиняном горшке.

Наряду с минеральными красками в Египте даже в глубокой древности население использовало растворимые природные красители. Имеются циновки, окрашенные в красный цвет. В это время были известны способы не только прямого, но и протравного крашения. В качестве источников красителей использовали растения: алканну, вайду, куркуму, марену, сафлор, а также и некоторые животные организмы.

Алканна – род многолетних растений семейства Asperifoliaceae, близких к известной у нас медунице. Наиболее интересна A. tinctoria, фиолетово-красный корень которой содержит смолистое красящее вещество, растворяющееся, например, в маслах, с образованием раствора яркого красно-малинового цвета. Краситель, растворенный в водном растворе соды, окрашивает его в голубой цвет, но при подкислении он выпадает в виде красного осадка. Дает окраску красивую, но весьма непрочную.

Вайда (синильник) – один из видов растений рода Isatis, к которому принадлежит также и знаменитая индигофера. Образует синюю краску. Как выяснилось уже в конце XIX века, в состав лучшего индийского «индиго», полученного из индигоферы, входит не только синий краситель – индиготин, но и красный – индигорубин. В видах рода Isatis количество индигорубина различно, и из растений, где его мало или вовсе нет, выделяется синий краситель унылого цвета, именно поэтому ярко окрашивающее индиго из Индии ценилось особенно дорого, но доставка его была нелегка. Согласно Геродоту, на территории Палестины имелись значительные плантации вайды. Ею окрашена туника Тутанхамона.

Куркума – многолетнее травянистое растение семейства имбирных. Для крашения использовали желтый корень С. longa. Краситель легко экстрагируется содой с образованием красно-бурого раствора; окрашивает в желтый цвет без протравы и растительные волокна, и шерсть. Легко изменяет цвет при малейшем изменении кислотности, бурея от щелочей, даже от мыла, но так же легко восстанавливает яркий желтый цвет в кислоте. Нестоек на свету.

Марена красильная – хорошо известное растение, толченый корень которой носил название крапп. Содержащийся в краппе ализарин давал с железной протравой фиолетовые и черные выкраски, с алюминиевой – ярко-красные и розовые, а с оловянной – огненно-красные. В Египте этот краситель был в большом ходу.

Сафлор – однолетнее травянистое растение с яркими оранжевыми цветками, из лепестков которых изготовляли краски – желтую и красную, легко отделяемые друг от друга с помощью уксуснокислого свинца. Несмотря на относительную нестойкость к свету и мылу, сафлор использовали для прямого, без протравы, окрашивания хлопка в желтый или оранжевый цвет.

Кермес – этот краситель получали из особого насекомого – дубового червеца, паразитирующего на разновидности дуба, произрастающей в Средиземноморье. Для приготовления красителя самок насекомых в определенное время собирали (в Испании, например, это делали в июне), умерщвляли уксусом, выдерживали на солнечном свету и высушивали. Красящее начало растворимо в воде, от кислоты желтеет, а от щелочи приобретает фиолетовый цвет. С алюминиевой протравой дает кроваво-красный цвет, с железной – фиолетово-серый, с медной и винным камнем – оливково-зеленый, с оловянной и винным камнем – канареечно-желтый. С железным купоросом дает черный цвет. Согласно Плинию, половина податей, выплачиваемых Испанией Риму, погашалась поставками кермеса.

Пурпур – самая знаменитая краска древности. Источником ее служил напоминающий мидию двустворчатый моллюск рода мурекс, обитавший на отмелях острова Кипр и у финикийского побережья. Образующее краску вещество находится в маленькой железе в виде мешочка, из которого выдавливали студенистую бесцветную массу с сильным чесночным запахом. При нанесении на ткань и высушивании на свету вещество начинало менять окраску, последовательно становясь зеленым, красным и, наконец, пурпурно-красным. После простирывания с мылом окраска становилась ярко-малиновой. Из 12 000 моллюсков получали 1,5 г сухого красителя.

Техника крашения достигла высокого уровня в Сирии. Египтяне для получения пурпурной окраски наносили красную краску на синюю ткань, а для зеленой окраски – синюю на желтую. В качестве протрав употребляли вначале алюминиевые квасцы и соли железа, главным образом сульфат, но затем и ацетат. Медные, свинцовые и оловянные протравы вошли в практику достаточно давно.

Алюминиевые квасцы добывали в Египте, в пустыне к западу от Нила. По утверждению Геродота, в VI веке до н. э. из Египта в Дельфы было направлено 1000 талантов (более 36 тонн) «вяжущей земли», то есть квасцов. Считается, что греки использовали квасцы для крашения мареной. А вещество, пригодное для протравы, можно выделять из лишайников. Теперь мы знаем, что это сульфат и тартрат алюминия. О пользе квасцов для дубления кож и в медицине было также достаточно давно известно.

В качестве протравы другого типа употребляли танниды из галловых орешков, из плодов, древесины и корня гранатового дерева, из древесины и плодов акации (катехины), из сумаха и др.

Стекло

Стекло было получено достаточно рано. К сожалению, одно и то же слово, применяемое и для древнего, и для современного изделия – стекло, затемняет суть. То, что получали в древности, представляло собой плохо сплавленную смесь песка, поваренной соли и окиси свинца – фритту. Ни материал, ни техника античности не позволяли изготавливать из стекла крупные предметы.

Стекольное производство в Египте давало декоративный и поделочный материал, так что изготовители стремились получать окрашенное, а не прозрачное стекло. В качестве исходных материалов использовали природную соду, а не зольный щелок, что следует из весьма низкого содержания в стекле калия, и местный песок, содержащий некоторое количество карбоната кальция.

Низкое содержание кремнезема и кальция и высокое содержание натрия облегчало плавку стекла, поскольку снижалась температура плавления, но это же обстоятельство уменьшало прочность, увеличивало растворимость и снижало атмосферостойкость материала.

При производстве стекла различные компоненты смешивались в глиняных тиглях и сильно нагревались в специальной печи, сложенной из огнеупорного кирпича, до получения однородной и светлой массы. Готовность стекла опытный мастер определял на глаз. По окончании плавки стекло разливали в формы или отливали небольшими порциями. Часто стеклянной массе давали остыть в тигле, который затем обламывали. Полученное таким образом стекло переплавляли и по мере надобности пускали в производство.

Раньше всего стекло употреблялось для бисерных украшений. Бусы изготовлялись вручную, поштучно. Тонкую стеклянную нить обвивали вокруг медной проволоки, обламывая нить после каждой готовой бусины. Позднее для изготовления бисера вытягивали стеклянную трубку нужного диаметра и затем разрезали ее на бусины.

Вазы формовали на шишке из глины, обернутой тканью и насаженной на медный прут как рукоятку. Для более равномерного распределения стеклянной массы ее несколько раз быстро поворачивали. С этой же целью вазу прокатывали по каменной плите. После этого прут и шишку вытаскивали из изделия, и давали ему остыть.

Окраска стекла зависела от введенных добавок. Аметистового цвета стекло окрашено добавкой соединений марганца. Черный цвет получали добавкой меди, марганца или большого количества железа. Значительная часть синих стекол окрашена медью, хотя образец синего стекла из гробницы Тутанхамона содержал кобальт. Более поздние исследования показали наличие кобальта еще в ряде стеклянных изделий. Это обстоятельство особенно интересно потому, что в Египте кобальт не встречается вовсе, а кроме того, кобальтовые руды в отличие от медных не имеют характерного цвета, и их применение требует определенного опыта. Так что они не могут быть раннего происхождения.

Зеленое египетское стекло окрашено не железом, а медью. Желтое стекло окрашено свинцом и сурьмой. Образцы красного стекла обусловлены содержанием окиси меди. В гробнице Тутанхамона обнаружено молочное (глушеное) стекло, содержащее олово, а также кусочек окиси олова, по-видимому, специально приготовленной. Там же обнаружены изделия из прозрачного стекла.

Керамика

Уже в глубокой древности появились глазурованные глиняные изделия. Наиболее древние глазури представляли собой ту же глину, которая шла на производство гончарных изделий, но тщательно растертую, видимо, с поваренной солью. В более позднее время состав глазурей был значительно усовершенствован, в них включили соду и окрашивающие добавки окислов металлов. Рано появились и раскрашенные, но не глазурованные керамические изделия.

Постройки месопотамских городов украшены орнаментированными плитками, которые делали следующим образом: на кирпич после легкого обжига наносился контур рисунка расплавленной стеклянной черной нитью. Затем окаймленные нитью площадки заполнялись сухой глазурью, и кирпичи подвергались вторичному обжигу. При этом глазурная масса остекловывалась и прочно связывалась с поверхностью кирпича. Такая разноцветная глазурь – в сущности, род эмали – обладала большой долговечностью.

Образец такой глазурованной различными цветами керамики хранится в берлинском музее «Пергамон» и содержит изображения львов, драконов, быков, воинов. Изображения, выполненные в ярких синих, желтых, зеленых и других тонах, превосходно сохранились. По-видимому, этот же способ лег в основу покрытия разноцветной эмалью металлических изделий (выемочная, или перегородочная, эмаль). Единственная с ним проблема – неизвестно, к какому времени относятся изделия.

Производство облицованных разноцветной глазурью керамических изделий было известно и среднеазиатской архитектуре.

В Китае относят к древним временам производство фарфора и фаянса; фаянсовые изделия известны и в Египте. Кстати, до настоящего времени не выяснено, каким связующим материалом пользовались древние мастера при изготовлении и формовке фаянсовых смесей. Возможно, применялось какое-то органическое вещество, выгоравшее при обжиге. Глазуровка фаянсовых изделий первоначально производилась смесью соды и окрашивающих добавок окислов металлов, преимущественно малахитовой или азуритовой муки, а позже стали готовить сначала сухую глазурь сплавлением соды, местного песка, всегда содержащего (в Египте) соли кальция, и окрашивающих добавок.

Другие отрасли ремесленной химической техники

Из других отраслей ремесленной химической техники заслуживает прежде всего упоминания прежде всего искусство фармации и парфюмерии. Одна из древнейших сохранившихся рукописей Египта, так называемый Папирус Эберса, содержит ряд рецептов изготовления фармацевтических средств. Несмотря на то что рецепты не могут быть названы чисто химическими – они посвящены способам извлечения из растений различных соков и масел, – все же в них дано представление об операциях вываривания, настаивания, выжимания, сбраживания, процеживания и прочих.

Становится понятным, что к моменту появления письменности мастера уже были хорошо знакомы с многочисленными операциями, которые вошли впоследствии в арсенал химических методов, применяемых в лабораториях. Наряду с металлургией именно фармацию следует считать главным истоком экспериментальной химии.

Для приготовления ароматических веществ использовались лилии, смола мирра, горький миндаль, маслины, кардамон, мед, вино, и т. д. Лепестки цветов помещались между слоями твердого жира или замачивались в масле. Для изготовления благовонных курений использовались аравийский ладан, мирра и гальбан.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Сосуд для перегонки

Для приготовления пива использовались ячмень, просо, пшеницу и другие злаковые культуры. Зерно отбирали, в течение суток вымачивали в воде, затем рассыпали, проветривали и размалывали. Затем из этой смеси замешивали тесто, добавив в него дрожжи. После того как сусло перебраживало, полученное пиво процеживали и разливали по кувшинам.

В Древнем Египте получило широкое распространение ремесло мумификации трупов умерших. Долгое время не удавалось в точности восстановить некоторые операции этого процесса, доведенного до высокой степени совершенства. Сейчас он в значительной степени известен; мы не будем его описывать, отметим только, что в составе смолы, заливаемой в череп покойного, палеобиолог Мишель Ласко обнаружил наличие алкалоида из листьев табака. Это растение из семейства пасленовых росло только в Америке и на Дальнем Востоке; их появление в Египте загадочно.

Соль с древности употреблялась не только как приправа к пище, но и для засола рыбы. Добывали ее в искусственных солончаках (Египет), где она выпаривалась из морской воды. Но хватало и естественных источников соли.

Сода считалась важнейшим очистительным средством и использовалась для химического разложения жиров и сала. Ее употребляли для гигиенических целей, приготовления благовонных курений, изготовления стекла, глазурей, красок, использовали при приготовлении пищи, в медицине и для отбелки холста. Сода являлась основным средством бальзамирования.

Клей извлекали из костей, кожи, сухожилий и хрящей, для чего эти животные продукты кипятили в воде и получали желатин. Отвар выпаривался и затем разливался в формы, в которых он при охлаждении превращался в твердую массу.

Производили различные сорта растительного масла: касторового, льняного, оливкового, конопляного и др. Есть упоминания о производстве сливочного и топленого масла из молока и сливок.

Помимо перечисленных, широко использовались квасцы, поташ, известь, гипс, селитра, слюда, смола и много других веществ.

В качестве строительного вяжущего материала в Древнем мире применяли обычно гипс; в Индии также был обнаружен гипсовый цемент в ряде построек. Кроме такого гипсового цемента, при кладке зданий в качестве вяжущих веществ применяли асфальт и битум, и те же строительные растворы применялись в Ассирии и Вавилонии, благо, во многих районах Аравии битум и асфальт можно брать прямо с поверхности земли. А вот известковые строительные растворы долгое время не были известны, что и понятно, так как известняк требует для обжига около 1100 °C.

Начало химии как науки

Практическая деятельность врача и повара, садовника и металлурга, горшечника и кузнеца – эти основные виды «химических» ремесел древности попадают в поле размышляющего древнего теоретика и в какой-то степени описываются.

В Китае – правда, мы не знаем когда – выработалась концепция пяти элементов: вода, огонь, дерево, земля, металл, круговорот которых выражает космическую динамику инь и янь. Интересно отметить, что порядок взаимного порождения элементов отвечает эмпирической очевидности: дерево – огонь – земля – металл – вода и опять: дерево – огонь – земля – металл – вода и т. д.; в основе этой последовательности чувствуется влияние наблюдения за процессами горения, плавки металлов и органического роста, что характерно для земледельческой и ремесленной практики Китая.

С пятью элементами было связано пять цветов, пять тонов музыкальной гаммы, пять вкусовых ощущений, времена года (земле соответствовал год в целом), страны света, планеты, органы тела и моральные качества человека. Идеи о взаимодействии и борьбе инь и янь, как и концепция пяти элементов, надолго остались связанными со всей сферой прикладного знания, включая медицину и алхимию.

В византийской химии учение указывало только четыре стихии: вода, огонь, земля и воздух. Теорию эту приписывают древнему греку Эмпедоклу из Агригента (якобы ок. 490–430 гг. до н. э.), но мы не раз уже показывали, что если есть что-либо реальное в жизни и учении древних греков, то эта реальность относится ко временам Византийской империи. Посмотрим же, какова история химии в Византии.

Византия

Византийцы всегда были склонны видеть в Египте, культурнейшей территории империи, страну древней и тайной мудрости. А египетская цивилизация основывалась на водах Нила, поэтому нет ничего удивительного, что одной из первооснов сущего считали воду. Второй сущностью считался огонь, он – энергетически деятельное начало всего. Огонь представлялся людьми стихией всеобщих связей, взаимопереходов и взаимопревращений. Еще две сущности – воздух и земля.

В своем основании теория стихий исходит из практики, но обратного движения пока нет: практическое искусство ремесленников не зависит от умозрительных теорий.

Считается, что создатель системы стихий Эмпедокл был философом, государственным деятелем, поэтом, врачом, ритором, инженером-физиком, жрецом и чудотворцем. Космос Эмпедокла образован, помимо четырех элементарных стихий (огонь, воздух, вода, земля), двумя «силами» – это Любовь и Вражда.

Учение о количественной пропорции элементов, входящих в состав всех вещей, имело множество взаимосвязанных аспектов: научный, философский, медицинский, эстетический. Так, например, в медицинском аспекте, весьма близком к собственно химической стороне этого учения, дается представление о четырех элементарных качествах-силах: горячее и холодное, влажное и сухое. В дальнейшем оно трансформировалось в концепцию видов темперамента, а также и в «психологию», теорию ощущений и восприятия.

В учении Эмпедокла нет места качественному изменению в сущности вещей, нет абсолютного возникновения и уничтожения, а есть только смешение и разделение частей исходных элементарных стихий. Считается, что термин «качество» (латинское qualitas) впервые ввел Платон. Затем на идее первоэлементов Эмпедокла и «качествах» Платона была построена и теория химии – ее приписывают Аристотелю, и теория алхимии.

Качественное изменение веществ – на этой проблеме базируется все учение Аристотеля. Он по-новому группирует элементы: «Огонь и земля являются крайними элементами и самыми чистыми, в то время как вода и воздух являются промежуточными и самыми смешанными». Он полагает, что каждому элементу присуще одно качество как его «собственное», то есть доминирующее: «для земли – это сухость скорее, чем холод, для воды – холод скорее, чем влажность, а для воздуха – влажность скорее, чем тепло, и для огня – тепло скорее, чем сухость».

Согласно учению, элементы обязательно должны возникать и исчезать, переходя друг в друга. Аристотель различает три способа превращения элементов. Первый способ – последовательное превращение одного элемента в другой в естественном (космографическом) порядке элементов: огонь – воздух – вода – земля – огонь и так далее. Механизмом этого способа является переход одного из элементарных качеств в другое, противоположное ему. Огонь (теплое – сухое) переходит в воздух (теплое – влажное), который переходит в воду (влажное – холодное), а это переходит в землю (холодное – сухое), а она переходит в огонь (сухое – теплое), и т. д.

Подобные превращения, отмечал Аристотель, происходят легко и быстро, так как для их осуществления необходим переход лишь одного из качеств, составляющих элемент. Достаточно смены доминирующего качества в одной из двух пар элементарных качеств, чтобы было осуществлено превращение элемента в другой.

Второй способ превращения элементов состоит в одновременной конверсии сразу двух качеств в противоположные качества. Третий способ превращения – в переходе сразу двух взаимодействующих элементов, не являющихся последовательными в смысле естественного порядка их местоположения в космосе, в один или другой оставшийся элемент посредством элиминации (исключения) двух качеств, взятых по одному в каждом из взаимодействующих элементов. В этом случае любые возможные сочетания исходных качеств дают или те же самые исходные элементы, или просто пары качеств, не существующие как элементы. В общем, довольно стройная теория, достаточная для обоснования идеи трансмутации.

Вот как произошли металлы по Аристотелю. Земля, нагреваясь теплом Солнца, производит два вида испарений: холодное и влажное (пар) и теплое и сухое (дым). Смешение пара с землей дает металлы. Плавкие или ковкие металлы, как железо, золото, медь, образуются при поглощении пара камнями, сухость которых сжимает его и приводит к затвердеванию. Потенциально металлы принадлежат к водному типу веществ, хотя и не являются водой. Можно сказать, что, согласно Аристотелю, металлы возникают из земли при действии влажных и холодных атмосферных паров. Металлы как бы растут из земли под действием влажных паров:

«… На Кипре медь нарезают на мелкие куски и засевают в почву. Когда проходит дождь, она вырастает, пускает побеги, и ее собирают». Самый лучший сорт железа (халибианское и амизенианское железо) «растет из песка, приносимого реками».

Как и растения, металлы прежде всего известны Аристотелю своими лечебными функциями: «Медь имеет большую врачевательную силу. Ветер, создаваемый медным (или бронзовым) оружием, лечит лучше, чем ветер от железного оружия». Лечебные функции металлов и их соединений разнообразны; медь лечит ушибы, белый свинец хорош как противозачаточное средство, фригийская зола (по-видимому окись цинка) полезна для лечения глаз.

Медь и серебро не свариваются животным теплом и нелегко растворяются в желудке. Железо усваивается гораздо лучше, по крайней мере желудками мышей: «На Кипре мыши едят железо». Металлы приводятся в тесное соприкосновение с растительными и животными соками и вне организма: «Медь для имитации золота окрашивают желчью». Все эти цитаты собрал Партингтон в своей «Истории химии».

Но это была умозрительная теория, а требовалось объяснить факты, с которыми приходится сталкиваться каждый день. Например, почему превращение веществ происходит далеко не всегда. Или почему, например, соль в воде растворяется, а серебро нет. Или почему уголь горит, а золото нет. Тогда была выдвинута теория пятого элемента, пятой сущности – квинтэссенции. Если в составе вещества ее нет, то превращения не происходит.

Таким образом, в византийской химии как науке развитие шло будто бы параллельно. Практика имела большие достижения. Мастера научились получать металлы из руд, приготовлять и обрабатывать металлические сплавы, знали перегонку, способы очистки и сплавления металлов, амальгамирование, начала стеклоделия, крашение, изготовление и применение лекарств. Теоретики-мудрецы, досконально знавшие процессы ремесленного производства, создавали теорию. Но вследствие обилия метафор и странной лексики, их труды были мало понятны мастерам-ремесленникам. Это ограничивало круг «посвященных», и теория стала вариться в собственном соку. Она была внешне красива, но очень далека от реальности: из-за недостатка знаний возникала мистика.

Кто же они были, эти мудрецы? Мы знаем их под прозвищами Демокрита, Платона, Пифагора, Аристотеля и других.

Александрия

Особое место в Египте занимал город в дельте Нила – Александрия. Город этот благодаря выгодному географическому положению был крупнейшим торговым и ремесленным центром античного мира и стал, естественно, научным центром.

В Египте как византийской провинции продолжалась научная традиция того периода, который называют «древностью». Даже так: можно ли назвать Египет «провинцией»? Только в административном смысле слова. Местные ученые перешли на греческий язык; приехавшие ученые и ремесленники из числа греков осваивали накопленные в течение долгого времени секреты египетской ремесленной техники и рецептурную литературу. Но и сами греки пришли в Египет не с пустыми руками.

И вот они все вместе развивали науки.

Концентрация византийских ученых именно в Александрии не должна нас удивлять. Тут был роскошный двор, искусные врачи, астрологи. В качестве придворного учреждения была создана Александрийская Академия, называемая Мусейон (Дом муз), в котором были собраны различные редкости, а также богатейшая библиотека. Здесь потому и было сделано столь много открытий, особенно в области механики, военной техники и физики, а также медицины, что имелась преемственность развития науки с тех давних пор, которые ныне относят к мифическому «Древнему Египту».

До нас дошли некоторые литературные памятники Египта этого времени, в том числе и рецептурно-химические сборники. Следует, однако, подчеркнуть их специфический характер. Они не представляли собой записок обычных мастеров-ремесленников, а были сборниками так называемого «священного тайного искусства» (то, что потом стало называться алхимией), получившего в Александрии весьма широкое развитие. Скажем прямо, если что и процветало в Александрийской Академии, так это искусство подделки металлов. Ведь все тайны «священного тайного искусства» сводились к трем способам превращения неблагородных металлов в золото:

– изменением поверхностной окраски подходящего сплава либо воздействием подходящих химикатов, либо нанесением на поверхность тонкой пленки золота;

– окраской металлов лаками подходящего цвета;

– изготовлением сплавов, внешне похожих на подлинное золото или серебро.

Так называемый «Лейденский папирус X» описывает на греческом языке около 100 рецептов подделки благородных металлов. «Стокгольмский папирус» содержит 152 рецепта, из которых 9 относятся к металлам, 73 – к изготовлению поддельных драгоценных камней и 70 – к крашению тканей, в особенности к окраске в пурпурный цвет. Сейчас установлено, что оба папируса, Лейденский Х и Стокгольмский, представляют собой единое целое и искусственно были разделены на две части при продаже. Эти папирусы датируются эпохой Диоклетиана, IV век н. э.[13]

Около четверти рецептов «Лейденского папируса X» посвящены изготовлению дорого ценившегося в Древнем мире золото-серебряного сплава, известного в Египте под именем азем, в греческом языке – электрон. Однако в «Лейденском папирусе» под названием азем фигурирует несколько сплавов совершенно различного состава. В основе искусственного азема лежала медь. Прибавки других металлов, сплавов и окислов металлов придавали ей серебристо-белый цвет и окраску, близкую к подлинному азему. В числе добавок рецепты упоминают олово, ртуть, свинец (с целью увеличения удельного веса), кадмию, орихалькум (вероятно, сплав меди с цинком), отбеливающий сандарак (белый мышьяк). Путем смешения всех этих компонентов в определенном порядке получался белый медный сплав, а чтобы придать окончательному продукту особенно «благородный» внешний вид, к нему подмешивали и некоторое количество серебра, что, по утверждению рецептов, дает азем по качеству «лучше природного».

Полученный сплав путем добавок к нему дешевых примесей иногда удваивали или утраивали. Добавками в этом случае служили медь с примесями уксуса, квасцов, соли, олова, ртути, магнезии (это слово, употреблявшееся в различных значениях, в данном случае означает сплав светло-белой окраски), свинцовые белила, «золотистый свинцовый блеск» (ацетат свинца). При соблюдении предписания рецептов относительно порядка и количества добавок, как утверждает рецепт, получался настоящий «истинно египетский азем», или же «прима-азем».

Несколько рецептов посвящены способам окраски различных изделий яркими красками. В эллинистическом Египте особенно ценилась пурпуровая окраска, главным образом с применением растительных красителей с различными добавками. Но к настоящему пурпуру эти рецепты не имеют отношения; здесь рекомендуется в качестве добавок к растительным сокам применять чернильные орешки, кору и семена растений, содержащие дубильные вещества, мыльный корень, мочу, известь, винный камень, квасцы, мелантерию (купорос), различные сорта поваренной соли, нитрон (нечистую природную соду) и другие вещества и материалы.

Другой папирус, «Стокгольмский», дает рецепты приготовления «настоящего серебра» из меди. Тут же приводится описание операции удвоения и вообще умножения серебра добавками меди с различными примесями. Главная же часть этого папируса посвящена изготовлению жемчуга и других поддельных драгоценных камней. Жемчуг приготовляли из смеси растертой слюды, воска и ртути. Из этой смеси на коровьем молоке с примесью траганта и яичного белка замешивали тесто, а из него формовали шарики подходящей величины. Шарики в сыром виде просверливали, затем нагревали и полировали. При этом, по утверждению предписания, получался жемчуг, «еще более красивый, чем настоящий».

В «Стокгольмском папирусе» также есть рецепты крашения шерсти. Особое внимание уделялось знаменитой в древности краске – пурпуру. Один из рецептов описывает способ имитации настоящего пурпура: краситель изготовляли из смеси красителей вайды и алканны, с добавлением в смесь некоторого количества шерлаха. Рецепт сопровождается предостережением: «держи в тайне».

Тогда еще не понимали химической природы изготовляемых на основе опыта разных видов стекла, красок, протрав, лаков, связующих растворов, консервирующих средств, глазурей, эмалей и сплавов. Примитивные, часто совершенно фантастические представления о химических процессах были обычным делом. Впрочем, мастера и не ставили перед собой вопросов о сущности явлений. Они успешно развивали ряд отраслей ремесла, которые в дальнейшем превратились в то, что мы теперь именуем химической технологией.

Памятники материальной культуры, собранные в музеях, наглядно свидетельствуют, что уровень ремесленного производства на территории Византийской империи был весьма высоким. Однако при этом существовали такие понятия, как «желтое», «белое», «изящное» золото. Все эти сорта явно воспринимались как разновидности одного и того же металла, а не как различные металлы. Например, свинец, олово и сурьму считали одним и тем же металлом разной степени чистоты, а электрон, сплав золота и серебра, наоборот, принимался за самостоятельный металл, так как он по своим внешним данным отличался и от золота и от серебра.

Такие взгляды на сходство и различие металлов открывали путь к мнению о том, что металлы могут превращаться друг в друга. Действительно, сплавляя два различных металла – золото и серебро, мастер получал третий – электрон. При добавках меди к золоту ремесленники получали сплав, внешним видом напоминавший золото, и для них он был золотом. Следовательно, медь, соединяясь с золотом, сама становится им. Наблюдения над тем, что металл может превращаться один в другой, открывали путь к мысли, что в основе всех металлов лежит что-то общее, не только способ их получения.

Император Диоклетиан однажды повелел сжечь все египетские рукописи, касающиеся искусства делать золото. Это значит, что при нем тайное знание стало выходить из-под контроля государства: жуликоватые алхимики наживались, а государство разорялось.

Индия и Китай

В индийской книге «Артхашастра», относимой к IV веку до н. э., говорится о рудниках, о добыче и разработке минеральных природных ресурсов, приводятся общие сведения о металлах и получении их из руд, об их обработке и некоторых проблемах ремесленно-химических производств. А также рассказывается о приготовлении алкогольных напитков.

Ремесленная химическая техника Индии использовала для различных производственных целей довольно широкий, но уже знакомый нам по Византии круг веществ и химических материалов. Приемы индийской ремесленно-химической техники также имели много общего с соответствующими приемами, бытовавшими в странах Средиземноморского бассейна и Месопотамии.

Больших успехов достигло искусство крашения тканей. Знаменитая краска индиго вывозилась отсюда в разные страны.

О высоком уровне металлургической техники и техники обработки металлов свидетельствуют сохранившиеся памятники индийской материальной культуры. Например, в Дели стоит большая железная колонна из сплошного куска железа весом 6,5 тонны. Колонна имеет высоту 7,3 метра, диаметр у основания 41,6 и у вершины 29,5 сантиметра. Как показали анализы, колонна состоит почти из чистого железа (99,7 % Fe) с незначительными примесями углерода, серы и фосфора. Ничтожное содержание примесей и обусловило поразительную коррозионную устойчивость этого изделия. Железо для колонны могло быть получено в горнах с применением древесного угля, а сама колонна была изготовлена, по-видимому, путем сварки множества криц с последующей ковкой; когда она сделана – неизвестно, а в Дели ее привез царь Ананг Пола в 1050 году.

Мы не верим в глубокую древность и автохтонность культуры Индии. Конечна, она была заимствованной, тут имеется и византийское, и арабское влияние. А вот западноевропейского влияния нет.

Хотелось бы также напомнить, что даже сейчас нет единой индийской нации, в стране живет несколько десятков народов; энциклопедии обычно перечисляют десять из них, сообщая, что они – крупнейшие. А сколько некрупных и мелких! Кстати, Пакистан и Бангладеш тоже совсем недавно тоже были Индией. Поэтому выражения типа «еще древним индийцам было известно, что…» – совершенно пустые, оторванные от жизни.

Научно-технические достижения, вспоминаемые в связи со старинной историей Индии, относятся к одному, двум, максимум трем центрам на побережье Индийского океана, возникшим в эпоху мореплавания. Здесь селились византийцы разных наций, в том числе арабы. Они попадали сюда и пешим ходом. Именно пришельцы из Византии принесли сюда первичные знания и верования, образовав касту браминов. После этого и началось развитие собственно индийской науки.

Что касается Китая, то здесь несомненно были успехи в химии, но какие – трудно определить. Изобретение китайской туши или фарфора вполне реальны, бумаги – возможно, но пороха – мифично.

Известно также, что наряду с производством различных материалов в Китае процветали и алхимические занятия. Характерными для китайских алхимиков были поиски, наряду со способами трансмутации металлов, так называемого «эликсира молодости». Но насколько они были самостоятельными, а не заимствованными из других мест, тоже неизвестно.

Алхимия и технохимия

Происхождение слова химия не имеет однозначного толкования. Греческий словесный ряд даст нам хюмос, сок; хюма, литье, поток, река; и химевсис – смешивание. Если исходить из греческого chymeia – наливание, настаивание, то это будет и фармацевтика, и извлечение, и настаивание соков, и литье металлов и стекла. То есть в этой трактовке химия – наука о ремеслах.

Согласно другому толкованию, корень в слове химия – khem или khame, chemi или chuma, что означает и чернозем, и черную страну: так называли Египет. То есть химия – египетская наука, искусство черных магов. И такое толкование мы считаем наиболее вероятным.

Некоторые полагают, что слово химия – от древнекитайского ким, «золото», наука о золотоделании. Но это маловероятно.

Слово же алхимия появилось лишь в XII веке, оно – просто взятое европейцами от арабов слово химия с арабским же артиклем ал. Но вместе с арабским словом пришел и другой смысл! Сегодня все обособленное, герметическое искусство, начавшееся с Александрийской эпохи и пришедшее в Европу от арабов, называют алхимией; она составляет существенную часть герметических знаний Средневековья наряду с астрологией и каббалой. Есть и ее основатель – Гермес Трисмегист, что значит Трижды Величайший. (Отсюда и название «герметическое искусство», и слово «герметичный».)

Как мы уже говорили, основным источником алхимической теории было имитационное злато– и среброделие как особая отрасль ремесла. Далее к этому присоединились некоторые натурфилософские идеи по поводу мира веществ и гностицизм египетских магов.

Потом появилась «Изумрудная скрижаль» или «плита» («Tabula smaragdina») Гермеса Трисмегиста, как пример документа якобы александрийской алхимии. Хотя в нем действительно определенным образом ассимилируется александрийский алхимический опыт, сегодня время его создания предположительно относят к XII веку, но некоторые исследователи предполагают еще более позднее время появления документа. Д-р Людвиг Соучек в книге «Энциклопедия всеобщих заблуждений» пишет:

«Первым действительно алхимическим автором был Зосимос из Панополя, живший на переломе IV и V вв. н. э. Его стихи, однако, как видно из сохранившихся отрывков, представляли собой смесь религиозного фанатизма и галлюцинаций с крохами химических знаний… Патрон всех алхимиков Гермес Трисмегистос, якобы автор тысячи книг и житель Древнего Египта, был в действительности анонимным европейским алхимиком, жившим в XV веке, и единственное его произведение – так называемая «Смарагдовая плита»… Древний Китай алхимии не знал вообще, первое китайское алхимическое произведение «Чанг-Чунг» написано в XV веке и было результатом алхимического «заражения» Китая арабскими мореплавателями, заплывающими в Кантон».

Но во времена расцвета алхимии живет и вполне настоящая технохимическая практика. Цветовая лжетрансмутация недрагоценных металлов в золото и серебро; окрашивание и амальгамирование; лакирование; изготовление фальсифицированных под золото и серебро сплавов; техника крашения и изготовление пигментов. Используются различные химикалии: натрон (сода), поташ, квасцы, купорос, бура, уксус, ярь-медянка, свинцовые белила, сурик, киноварь, сажа, соединения железа и мышьяка. Химикам-ремесленникам известны свойства семи металлов: меди, золота, олова, свинца, серебра, железа, ртути, и они со знанием дела их применяют.

Получение «искусственного» золота – главное достижение имитационного технохимического ремесла. Казалось бы, это и есть алхимия. Но это не так. Если для алхимика получение золота – лишь повод для космических построений, то для технохимика – это практическая цель, связанная, однако, не с метафизической трансмутацией, а с реальными химическими превращениями. Поэтому тексты технохимиков не содержат никаких заклинаний, а алхимические (герметические) тексты полны заклинаний.

Иначе говоря, технохимия, сдобренная определенной философией как теоретической основой, и есть алхимия. Вот пример того, что привлечение теории иногда ведет не к прогрессу, а к деградации исходного знания. Недостаток практики и умозрительная теория, возводимая в абсолют, а также забвение потребностей практики теорией ведут не к прогрессу, а к деградации. И так не только в естественных науках, но и в социальных.

Адепты алхимического направления почтительно приписывали высокие заслуги в алхимических делах персонажам Ветхого Завета и богам: Озирису, Тоту, Изиде, Гору (иногда Гору-Аполлону), Клеопатре, якобы сочинившей трактат «Хризопея», Марии-еврейке (Коптской), якобы изобретшей водяную баню. В своих трактатах они перемешивали различные герметические темные рассуждения и крупицы реального химического знания, найденного упорным трудом, ставя в общем-то нереальные цели перед наукой. Рассуждали об алхимическом медиаторе и Философском камне – гипотетическом веществе, способном превращать неблагородные металлы в металлы совершенные, золото и серебро. Не умея ответить на важные вопросы практики, отсылали читателя к библейскому Хаму из Книги Бытия, якобы впервые произнесшему слово химия.

История этой науки очень интересна и показательна. К сожалению, сегодняшнее мнение о ней вполне определенное: это, говорят, наука средневековая, а потому сплошное мракобесие. Почему такой вывод? А дело в том, что больше всего известно об алхимии последнего периода, когда она потеряла много важного и положительного, наработанного в предыдущее время.

Вот краткая схема ее эволюции. Развитие ремесел и технологий показало, что для успешного развития надо преодолевать дефицит в ресурсах. Редкие компоненты стали привозиться издалека. Поэтому нет ничего удивительного, что под эгидой государства стало развиваться производство заменителей. Не следует подходить к этому вопросу с высоты наших сегодняшних знаний: первые исследователи искренне верили, что смогут создать эти заменители. Тогда же потребовалась и теория, чтобы не блуждать впотьмах. А чтобы об этом не узнали другие, знание стали шифровать.

Как всегда бывает в таких случаях, интересы общества и исполнителей разошлись. На первые успехи в поставленной цели наложилась некоторая теория, которая стала главной и самодостаточной. Итог: создание тайного знания под названием «египетская наука», химия от kemi, туземного (коптского) названия Египта.

Между тем технохимия эволюционировала, как и все в человеческих сообществах. Мы не знаем подробно ее дальнейшей судьбы в Византии; возможно, там она была просто засекречена (или стараниями хронологов более поздних времен «пропала» в Древней Греции). О химическом ремесле в Византии можно судить лишь по следующим трактатам: «Книга огней Марка Грека», «Ключ красильного искусства», «Книга композиции алхимии». Но химия продолжала здесь развиваться, так как мы не видим отставания Византии в технологиях от других стран, а в чем-то она имела и преимущества.

Зато мы знаем о ее развитии в арабоязычном варианте. Здесь она и получила свое название алхимия, от арабского Al-kimia. Но это не было простым копированием, как обычно стараются представить европоцентристы. Арабы подошли критически к доставшемуся наследству, опять вернули теорию к практике – и сразу же выявили недостатки теории.

И в таком виде арабская Al-kimia была в XII веке перенята Европой. Тут уже было все: и эксперимент и мистика. Такое положение дел не могло продолжаться долго, так как одна часть постоянно входила в конфликт со второй. В результате наступил момент, когда эти два направления размежевались и стали жить каждое своей жизнью. Химия, как и вся наука Нового времени, стала развиваться на основе опыта, а алхимия – на основе мистики. Вот по последней мы и судим обо всем, достаточно успешном, пути развития феномена, который называется алхимия.

Теперь более подробно рассмотрим этот путь.

Арабский период

VII век – пора становления арабоязычной культуры. Центрами химических знаний стали Эдем в Месопотамии, Эмез в Сирии. Какое-то время ученые осваивали византийские, в том числе александрийские достижения. Халид ибн Азид (VII век) занимается имитацией золота; в его трактатах впервые записано слово алхимия. Появляются алхимические тексты под именем монаха Мариана; переписка Халида и Мариана считается первым арабским алхимическим текстом, переведенным на латинский язык.

Внимательно изучая византийских авторов, особенно теорию Аристотеля, и сопоставляя их указания со своим опытом, арабские алхимики натолкнулись на разительные несоответствия между теорией и практикой. К IX веку появляются арабские теоретические сочинения.

Что показывала практика превращения металлов – скажем, свинца? Из руды с помощью огня выплавляли свинец, который затем, если расплав продолжали подвергать действию огня, превращался в глет. А что говорила об этом теория? К земле, состоящей, по Аристотелю, из сухости и холода, добавляли огонь, состоящий из той же сухости и теплоты, и получали воду, состоящую из холода и влажности. Откуда взялась влажность? Потом к этой воде добавляли еще огня, и, вместо того чтобы превратиться в воздух (влажность плюс теплота), вода снова превращалась в землю!

Надо было искать объяснение. Его нашли, сопоставляя свойства веществ с их составом. Каковы главные свойства металлов, теряемые ими при обжиге? Блеск и плавкость. Какие первоэлементы могут сообщить металлам эти свойства? Конечно, не земля, не вода, не воздух, не огонь, которые входят в состав множества неблестящих и неплавких тел. Стали искать вещество, обладающее этими свойствами наиболее полно, и нашли: ртуть! Действительно, ртуть обладает прекрасным металлическим блеском и даже без подогрева находится в расплавленном виде. К тому же она растворяет любой металл, который затем вновь «рождает». Так было найдено первое «начало» всех металлов.

Второе «начало», придающее металлам свойство обжигаемости, было найдено тем же методом. Веществом, в котором это свойство выражено наиболее полно, признали серу – ведь сгорая, она не дает ни золы, ни копоти.

Теперь оставалось объяснить, что представляет собой та часть металла, которая после потери серы превращается в «землю». Обнаружив свойство металлических земель растворяться в воде и в кислотах, арабские алхимики нашли вещество, наиболее полно обладающее этим свойством, и объявили третьим началом, третьей составной частью всех металлов соль.

Итак, в новый список первоэлементов попали два настоящих химических элемента – ртуть и сера. Ученые выбрали два истинных элемента, а ведь в их распоряжении были многие сотни природных веществ и искусственных соединений. Это удивительно!

Крупнейшим арабским алхимиком был Джабир ибн Гайан (VIII–IX века). Считается, что он получил образование в Египте и Багдаде, а первое упоминание о нем в документах встречается, когда он стал алхимиком при дворе Гарун-аль-Рашида. Этому халифу Джабир посвятил свою первую книгу – «Книгу Венеры», рассказывающую об искусстве алхимии; он также признан автором книг «Сумма совершенств» и «Книга о печах». В трактате Джабира «Сумма совершенств» даны такие рассуждения:

«Мы настолько же не в состоянии превратить одни металлы в другие, насколько не в состоянии превратить быка в козу». «Если природа должна употребить тысячу лет, чтобы образовались металлы, то можем ли мы рассчитывать на то же самое, – мы, редко живущие свыше ста лет?». «Высокая температура, которой мы воздействуем на тела, может возыметь и в короткое время то же действие, на которое природа затрачивает столько лет. Но только одного огня мало… Разве кто-нибудь знает в точности, как влияют на металлы звезды? Но эти влияния едва ли всецело в наших руках».

Джабир пишет, что свинец совершенно не похож на серебро, но с помощью тайного средства он легко обращается в серебро. То есть можно вести трансмутацию, только это дело не рук человеческих, а высших сил. Дальше он дает почти химическое описание ртути и серы как вещественных (в первом приближении) начал алхимии. Сера, согласно автору, однородное вещество очень крепкого состава. Она летуча, как дух. Если металл прокалить с серой, он сильно увеличится в весе. Все металлы могут вступать в соитие с серой, но только не золото; ртуть образует с серой киноварь.

Сера – черное тело и не в силах обратить ртуть ни в золото, ни в серебро. Ртуть встречается в недрах земли, она не прилипает к поверхности, по которой быстро течет. И все-таки свинцу, олову и золоту ртуть в большей мере сродни, нежели другим. Все металлы (только не золото) плавают в ртути. Ртуть употребляется для «золочения» поверхностей разных металлов.

Эти рассуждения – смесь рационализма с алхимическим спиритуализмом. У Джабир есть философская ртуть: твердость, блеск, плавкость, тягучесть; и есть философская сера: изменчивость, горючесть, радужность. У него газ как физическая реальность отождествляется с духом, реальностью метафизической.

Джабир был первым, кто ввел в науку понятие количества, дозы. Ему приписывают предположение, что все металлы образуются в земле в виде союза серы и ртути. Так как эти вещества не встречаются в совершенно чистом виде, то в зависимости от степени их чистоты и происходит то свинец, то олово, то золото. Он доказывает, что простое соединение веществ еще не приведет к нужным результатам: в материальном мире царствуют строгие законы, и все качественные различия зависят от количественных.

Как и другие крупные алхимики, Джабир не чурался медицины и считался лучшим врачом в Багдаде. По его просьбе халиф посылал гонцов в другие страны разыскивать книги греков, и Джабир редактировал переводы.

Труды араба Абу-Музы Джафара-аль-Софи, называемого обыкновенно Гебером, тоже составляют целую эпоху. Он жил в Севилье в конце VIII – начале IХ столетия и был, возможно, грек, обращенный в ислам. Наиболее замечательная из его работ «Summa perfections magisterii in sua natura» была переведена на латынь между 1490 и 1520 годом. Из этого сочинения видно, что во времена Гебера в основе химии лежала гипотеза о сложности, или, другими словами, металлы считались телами меняющейся природы. Гебер придерживался идеи, что металлы состоят из меркурия (ртути) и серы, а потому им можно придать то, чего им недостает, и отнять то, что находится в избытке.

Традиция отождествляет Джабира с Гебером; они жили одновременно, высказывали сходные взгляды, их имена тождественны. Но есть и такое мнение, что Гебер жил в XIV веке – между ним и Джабиром пять столетий, и был европейцем. Правда, «арабская» волна синусоиды А. М. Жабинского сводит их и в этом случае, но это может быть простой случайностью. Европейские алхимики с удовольствием брали себе арабские псевдонимы, об этом будет рассказано в следующей главе.

В книгах Гебера содержится описание свойств семи металлов и минералов и изготовление стекла. Там же находим описание трансмутации металлов. Свинец – материал, ближайший к серебру и золоту. Признаются пять духов трансмутации, представленных в вещественных обличиях: аурипигмент (сернистый мышьяк), мышьяк, нашатырь, ртуть («корень всех веществ», тождественный в некотором смысле первоматерии). Дан набор реальных веществ с описанием их свойств: алнушадир (нашатырь), бораки (щелочи), купорос, квасцы, алкоголь (или алкохоль), «металлическая» сурьма, сернистая сурьма. Описаны химические операции: получение и очистка металлов, получение и перегонка растительных масел, кристаллизация, возгонка, перегонка ртути, применение щелочей и мыла, возгонка в «пергамской алудели», нагревание в специальных печах (атанорах – «самоподдувателях»). Таково эмпирическое основание для прямого химического опыта.

У арабов алхимия распространилась достаточно широко. Этот вывод можно сделать из того, что арабские ученые занимались определением удельного веса различных металлов и драгоценных камней. На первом этапе и в Византии так было. Помните легенду об Архимеде, который массой вытесненной из ванны воды определял, из золота или нет сделан венец правителя Сиракуз? Это рассказ о подделке металлов и способе выяснения подделок через определение удельных весов.

Еще один крупный арабский алхимик – Ар-Рази (IX-Х века), автор «Книги тайн» и «Книги тайны тайн». В них впервые сообщается об обращении кварца и стекла в драгоценные камни. Упоминается соль – третье начало природы, наряду с ртутью и серой.

В «Книге тайн» три крупных раздела: вещества, приборы, операции. Классификация веществ у Ар-Рази – свидетельство точных наблюдений. Прежде всего, все вещи подлунного мира разделены на три группы: землистые (минеральные), растительные, животные. Минеральные, в свою очередь, подразделены на подгруппы: духи, или летучие спирты (ртуть, нашатырь, аурипигмент, реальгар и сера); тела (это металлы: золото, серебро, медь, железо, олово, свинец и харасин – возможно цинк); камни (марказит, марганцевая руда, бурый железняк, галмей, ляпис-лазурь, малахит, бирюза, красный железняк, белый мышьяк, сернистый свинец, сернистая сурьма, слюда, гипс, стекло); купоросы (черный, желтый и красный – сульфаты железа, зеленый и белый – цинковые квасцы); бораки (поташ, натрон – сода, бура ювелирная, паяльный тинкар, зареванская бура, арабская бура); соли (хорошая соль – обычная, горькая – мирабилит, каменная, белая, нефтяная, индийская, китайская, соль мочи, известь, соль золы).

Предметы растительного царства на группы не разделены. Животные вещества – это волосы, кости черепа, мозги, желчь, кровь, молоко, моча, яйца, раковины, рог. К этим длинным спискам «простых» тел Ар-Рази добавляет некоторые производные металлов и неметаллов, «тел» и «нетел». Это сплавы: латунь, бронза, сплав семи металлов, светлая бронза (сплав меди и свинца), муфраг – сплав свинца и олова, ярь-медянка, крокус, свинцовый глет, сурик, белый свинец, окись меди. Таков арсенал веществ Ар-Рази.

Естественно, столь впечатляющий ассортимент веществ требовал не менее разнообразного лабораторного оснащения – химической посуды и приборов. Вот что было под рукой у Ар-Рази: кубки, колбы, тазы, стеклянные блюда для кристаллизации, кувшины, кастрюли, горелки, нефтяные лампы, жаровни, печи (атаноры), напильники, шпатели, ковши, ножницы, молотки, щипцы, песчаные и водяные бани, тканевые, шерстяные, волосяные и шелковые фильтры, алембики, алудели, воронки, кокурбиты, ступки с пестиками, металлические сита. Все это применялось для плавления, декантации, фильтрации, вываривания, дистилляции, сублимации, амальгамирования, растворения, коагуляции.

В алхимики записывают и Авиценну (980-1037), хотя он относился к алхимии скептически. В одном из своих трудов он пишет об алхимических процессах, но кончает абзац словами, что не намерен более заниматься алхимией, ибо это пустая трата времени. И вот что интересно. В ранних европейских переводах Авиценны эта фраза была опущена переводчиком. То ли ее там и не было, то ли это была редактура переводчика, которому было стыдно за столь прискорбные заблуждения великого ученого. Этот случай показывает нам, что переписывание не было механическим, тексты обязательно редактировали в соответствие с текущими представлениями о науке.

Таков мир веществ у арабов до XI–XII веков– насквозь рациональный и лишь терминологически спиритуализированный.

Европейский период

Европейцы познакомились с алхимией в середине XII века, и пионерами в этом были два молодых человека, англичанин и немец, бродячие студенты, которые добрались до Испании и там зарабатывали на жизнь переводами, ибо у них хватило терпения выучить арабский язык. В 1141 году они по заказу одного епископа перевели на латынь Коран, а в 1144-м один из студентов, Роберт Честерский, перевел «Книгу учений об алхимии». В конце перевода стоит дата окончания работы: 11 февраля, так что мы можем с точностью до одного дня сказать, когда алхимия пришла в христианскую Европу и начала свое триумфальное шествие по ее государствам.

В течение следующих ста лет были переведены все основные научные и философские труды арабов. В Европе появляются собственные алхимики. Даже терминологию они сохранили арабскую, а если писали собственные труды, выдавали их за недавно найденные арабские рукописи. И сегодня мы произносим арабские алхимические термины, не подозревая, что они имеют к алхимии хоть какое-нибудь отношение, Например, алкоголь, азот, эликсир, нафталин.

Но серьезные алхимические тексты арабов попали в среду с низкими знаниями и умениями, а поэтому оккультная часть алхимии стала ведущей, в ущерб научной части. Химия арабов и тексты ранних византийских алхимиков, пришедшие в Европу, были восприняты как побудительный импульс к достижению заманчивой цели – получению золота из неблагородных металлов. Европейская алхимия XII–XV веков может быть охарактеризована как «физико-мистическая» пора в ее истории.

И Платона и Аристотеля средневековый алхимик читал в окостеневшем виде, ибо получил из вторых рук. «Огонь, вода, земля и воздух – это видимые тела». Качества четырех элементов формулируются как пределы ощущений каждого, когда смерть одного есть жизнь другого, ибо «огонь живет смертью земли, воздух живет смертью огня, вода живет смертью воздуха, земля – смертью воды». Таков круговорот первоэлементов, читали они.

В самой способности металлов превращаться друг в друга у алхимиков Средневековья не было никаких сомнений, ибо теоретические представления подтверждались «фактами». Железный гвоздь, погруженный в раствор медного купороса, становился красным – «превращался в медь». Намазанная ртутной мазью медная монета становилась белой – «превращалась в серебро». И так далее.

Оставалось найти Философский камень – эту задачу и поставили перед собой европейские маги. Вот их имена.

Альберт Великий (1193–1280), Германия. Его считают автором «Пяти книг о металлах и минералах», «Книжицы об алхимии», также приписывают ему около десяти других алхимических трактатов.

Роджер Бэкон (1214–1292), Англия. Автор трактата «Умозрительная алхимия» (или «Зеркало алхимии»), «Могущество алхимии», «О тайнах природы и искусства и о ничтожестве магии»; один из первых средневековых мыслителей, провозгласивший в качестве единственного критерия истинного знания прямой опыт.

Фра Бонавентура (1214–1274), установивший факт растворения серебра в азотной кислоте и золота в царской водке.

Арнольд из Виллановы (1250–1314). Выдающийся врач, издал более 20 алхимических трудов, в том числе «Розарий философов», «О ядах», «О противоядиях» и другие, алхимического или химико-фармацевтического содержания. Это «боговдохновенная» алхимия, не чурающаяся практического дела. Арнольд описывает, например, способ получения и перегонки виноградного вина (aqua vita).

Раймонд Луллий (1235–1315). Автор «Завещания, излагающего в двух книгах всеобщее химическое искусство», «Свода правил, или путеводителя по алхимии», «Опытов» и других. Он получил винный камень (tartar), поташ из растительной золы, осуществил перегонку мочи, очистку винного спирта, выделил некоторые эфирные масла, приготовил мастику из белка и извести, «белую ртуть» (сулему).

Псевдо-Джабир, он же Гебер (XIV век), возможно, Испания. Исследовал минеральные кислоты, описал азотную кислоту и, по-видимому, впервые «царскую водку». Это тот случай, о котором мы упоминали в предыдущей главе.

Джордж Риили, XV век. Его «Книга двенадцати врат» – энциклопедия алхимического оперирования.

С именем полулегендарного Василия Валентина (XV или XVI век) связывают следующие тексты: «Триумфальная колесница антимония», «О великом камне древних мудрецов», «Последнее завещание», «Раскрытие тайных приемов», «Книга двенадцати ключей» и другие, мистический характер которых очевиден. Впервые упоминает соляную кислоту (spiritus salis), действие кислот на спирт (получение эфиров). Указывал три начала металлов: ртуть, серу и соль.

Воспроизведем описание основных положений учения немецкого алхимика Альберта Великого.

Несовершенные металлы больны, охвачены порчей. Алхимическое искусство способно их возродить. Разные вещества порождает природа: металл образуется в земле от смешения серы и живого серебра (ртути). Но начала эти могут быть испорченными (больное семя). Альберт приводит нисходящую классификацию металлов: золото, серебро, медь, олово, железо, свинец и поясняет, что различие их обусловлено степенью порчи исходных начал и, в меньшей степени, особенностями среды (в чистой или нечистой земле рождается металл). Это обстоятельство и приводит к рождению металлов несовершенных, то есть своим многообразием металлы обязаны только различию случайных форм, но не сущностям. Сущность, или эссенция, для них едина. Можно лишить металлы случайности, а значит, осуществить другое вещество.

Технохимические приемы описаны им точно и как будто достоверно. Он почти достигает результата, но в решающий момент результат оказывается иллюзорным.

Недостижимость – важный момент алхимической практики. Алхимик, пользуясь уже готовыми приемами и оборудованием прикладной технохимии, никогда не достигает конечного результата и начинает улучшать условия опыта. Именно такими вот улучшениями полна практика алхимиков: кладка печей, литье «правильной» посуды, очистка веществ, отработка правил химических операций. Именно из алхимии все это потом вошло в новую химию в виде практических приемов, ибо именно алхимия вдохнула творчество в жесткие нормативные акты химического ремесла.

Роджер Бэкон потратил свою жизнь, стремясь добраться до сути вещей. Он неоднократно заявлял, что лишь опыт может быть критерием науки. Однажды распространились слухи, что он умеет добывать золото. Папа Климент IV, который покровительствовал ученому, полагал, видимо, что слухи эти не лишены оснований. Боясь «утечки информации», церковные власти заточили Бэкона в тюрьму. Официально было объявлено, что он обвиняется в магии и ереси.

Каждый шаг его контролировался монахами, и каждое слово, написанное им, немедленно направлялось самому папе. Монахи послушно приносили ему книги, но книги особого рода – сочинения мудрецов алхимии, прежде всего арабов.

Обычно об алхимии арабов говорится, что они мало что в ней сделали. Но именно они заложили основы второй в истории алхимии, после александрийских ученых, системы элементов. Одно из лучших изложений этой системы и дал Роджер Бэкон:

«… начала металлов суть меркурий и сульфур. Эти два начала породили все металлы. Природа всегда имеет целью достичь совершенства – то есть золота. Но вследствие разных мешающих ей случайностей получаются и другие металлы… Золото есть тело совершенное, составленное из чистого, блестящего, постоянного, окрашенного в красный цвет меркурия и из чистого, постоянного, окрашенного в красный цвет сульфура. Серебро – тело почти совершенное, ему недостает только немного веса, постоянства и цвета. А вот олово – тело несовершенное, оно немного недопечено и недожарено. Свинец же недостаточно проварен…»

Бэкон размышлял, но не смог проверить своих мыслей. Зато он написал «Зеркало алхимии», «Большой опус», «Малый опус», где свел в стройную систему все теории алхимиков.

Убедившись в том, что золота он делать не умеет, монахи выпустили Бэкона из тюрьмы. Он уехал в Англию и вскоре умер. Но последующим поколениям алхимиков работы великого затворника сильно усложнили жизнь. Там, где нужно было понимать его слова в переносном смысле, где он пользовался аллегориями, алхимики все воспринимали всерьез. Он писал, что ртуть, серу и золото можно извлечь отовсюду, желая сказать, что любое вещество содержит в себе элементы другого. Алхимики воспринимали это буквально. Образно он сказал, что даже в грязи есть Философский камень. В отчаянии поздние алхимики копались в грязи, отыскивая золото, – уж очень был велик авторитет мастера.

Алхимик Ле Мартинье сообщал совершенно всерьез: «Я собрал жидкости, вытекающей из носа во время насморка и плевков, каждой по фунту. Я смешал все вместе и положил в реторту, чтобы извлечь из них квинтэссенцию. По ее полном извлечении я сделал из нее твердое вещество, которое применил к превращению металлов. Но напрасно!»

Геометрически прогрессирующий рост алхимического золота под воздействием Философского камня – «катализатора» был описан Раймондом Луллием:

«Возьми кусочек этого драгоценного медикамента величиною с боб. Брось его на тысячу унций ртути. Вся эта ртуть превратится в красный порошок. Прибавь унцию этого порошка к тысяче унций ртути, и эта ртуть тоже превратится в красный порошок. Если из этого порошка взять одну унцию и бросить еще на тысячу унций ртути, все превратится в медикамент. Брось унцию этого медикамента на новую тысячу унций ртути – и она тоже превратится в медикамент. Брось унцию этого нового медикамента еще на тысячу унций ртути – и она вся превратится в золото, которое лучше рудничного».

Философский камень – одно из основных понятий алхимии. Безграничность его возможностей предусмотрена его же определением. Он проявляет вселенскую мощь. Всеобщая и частная сила Камня воплощена в конкретном чудодейственном (богоподобном) веществе. Алхимик, его создатель, по меньшей мере богоравен, ведь алхимический бог – Философский камень – конструируется по подобию Бога. Мощь его столь же безгранична и даже еще больше. Его звали Философский камень, красный лев, великий эликсир или магистериум, медикамент, красная тинктура, панацея жизни и жизненный эликсир. Он должен был не только облагораживать металлы, но и служить универсальным лекарством.

Было и другое таинственное средство, уже второстепенное по своим свойствам, носившее название белого льва, белой тинктуры, или малого магистериума; оно ограничивалось способностью превращать все неблагородные металлы в серебро.

И во всем – тайна. Вырабатывался тайный язык. Темнота речи – стилевая особенность алхимических сочинений. Ясность же, напротив, была караема. Альберт Великий, почтеннейший и авторитетнейший из обладателей оккультных тайн, пишет:

«… Прошу тебя и заклинаю тебя именем творца всего сущего утаить эту книгу от невежд. Тебе открою тайну, но от прочих я утаю эту тайну тайн, ибо наше благородное искусство может стать предметом и источником зависти. Глупцы глядят заискивающе и вместе с тем надменно на наше Великое деяние, потому что им самим оно недоступно. Они поэтому полагают наше Великое деяние отвратительным, но верят, что оно возможно. Снедаемы завистью к делателям сего, они считают тружеников нашего искусства фальшивомонетчиками. Никому не открывай секретов своей работы! Остерегайся посторонних. Дважды говорю тебе: будь осмотрительным…»

Со стороны алхимия выглядела как совершенно непроницаемое монолитное элитарное сообщество. Люди, живущие в башне из слоновой кости, не желающие знать ничего, кроме своей тайны. Но пока искали Философский камень, было сделано множество открытий! Был получен спирт, фарфор, порох, многочисленные кислоты, щелочи, соли, лекарства, краски. Были сконструированы десятки химических аппаратов для получения и улавливания твердых, жидких, а затем и газообразных веществ. Поиски Камня привели к открытию пятнадцатого по счету элементарного вещества: одно это должно было заставить их пересмотреть свое отношение к алхимии.

И внутри алхимии стала формироваться оппозиция. Уже Парацельса нельзя причислить к обычному алхимику, так как он ясно говорит, что истинная цель науки не отыскивание способов делать золото, а приготовление лекарств. И на этот путь он звал всех! Вот слова Парацельса:

«Следуйте за мной, ты, Авиценна, ты, Гален, ты, Разес… следуйте за мной, а я не пойду за вами. Вы из Парижа, вы из Монпелье, вы из Швабии, вы из Мейсена, вы из Кельна, вы из Вены, вы из тех мест, которые лежат по берегам Дуная и по течению Рейна; вы с островов на море; ты из Италии, ты из Далмации. Ты, афинянин, ты, грек, ты, араб, и ты, израильтянин, следуйте за мной, а я не пойду за вами. Не я за вами, а вы следуйте моим путем, и пусть ни один не укрывается за угол, чтобы не осрамиться, как собака. Я буду монархом, и будет моя монархия. Поэтому я управляю и опоясываю чресла».

«Разрушение» тайны привело к тому, что с XVI века от ученых, еще не вполне расставшихся с несбыточными алхимическими мечтаниями, отделяется многочисленный отряд авантюристов, злоупотребляющих всеобщей верой в возможность делать золото. Они готовы представить доказательства своего искусства! Знать и владетельные князья стали жертвою их обмана, а иногда и участвовали в нем.

В XV, XVI и XVII столетиях многие коронованные особы ревностно занимались алхимией. В правление Генриха VI стараниями целой шайки делателей золота Англия была наводнена фальшивым золотом и фальшивой монетой. Подобным же образом около этого времени действовал и Карл VII во Франции, в сообществе с известным Жаком ле-Кёр. Император Рудольф II (1576–1612) был меценатом странствующих алхимиков; его резиденция представляла центральный пункт алхимической науки того времени. Курфюрст Август Саксонский и его супруга Анна Датская сами делали опыты.

Берлинский двор при курфюрсте Иоанне Георге служил ареной для шарлатана Леонарда Турнгейсера, который, однако, должен был бежать из Берлина. Более чем 100 лет спустя явился в Дрезден Иоанн Фридрих Беттхер, который хотя и не добыл золота, но зато получил впервые в 1704 году, во время своего ареста, коричневый яшмовый фарфор, а в 1709-м и белый фарфор.

Реальные достижения алхимии

Алхимия вместе с технохимией к концу XVI – началу XIX веков привела к становлению химии как науки.

Если александрийская алхимия была принципиально нерезультативной, то алхимия даже одного из самых мистических и мистифицированных ее адептов – Василия Валентина, этого «могущественного царя», была направлена на результат, воплощенный в конкретные химические достижения. Им впервые получена соляная кислота (spiritus salis) нагреванием поваренной соли с кристаллическим железным купоросом; изучено ее действие на металлы и окислы. Азотная кислота, «царская водка» и «купоросное масло» (серная кислота) для Василия Валентина – вещи обычные. Им найден способ получения сурьмы из сурьмяного блеска (сернистой сурьмы), изучены соединения сурьмы (например «сурьмяное масло», или хлористая сурьма, обладающая целительной силой). Василий Валентин описывает также нашатырь (sal ammoniacum, или sal armeniacum – армянская соль), сулему, другие соли ртути, соединения цинка, олова, свинца, кобальта.

Это было время расцвета алхимии. Обратим внимание лишь на практические, нашедшие спрос достижения в области средневековой техники, в том числе и на те из них, которые не имеют прямого касательства к собственно химическому ремеслу.

В XI веке уже умеют изготовлять листовое стекло, совершенствуют технику литья металлов. В 1150 году начинается производство кирпича. 1250–1260 годы ознаменованы открытием и описанием купоросов; описан мышьяк и его соединения (Альберт Великий); изучается горение в закрытых сосудах (Роджер Бэкон). Описание углекислого аммония и сернистых соединений ртути (Раймонд Луллий) относят к 1270 году. В 1280 году Арнольд в трактате «De vinis» дает способ получения «эфирного масла». В 1290 году в Ля-Шапелье открылась первая фабрика стекла.

В 1313 году предлагают первую в Европе рецептуру пороха (приписывается монаху Бертольду Шварцу). К 1330 году уже умеют резать стекло, придавая ему различную форму. К 1354-му освоена техника производства металлических обшивок судов. В 1378-м появляются железные ядра для пушек. Штромер (1360) из Нюрнберга совершенствует производство бумаги. В 1380 году Исаак Голланд описывает хлористый кальций. 1405 год памятен изготовлением первого снаряда и первой гранаты (Конрад Кайзер). В 1450 году начата добыча меди и медное литье в Германии.

Прибавим к этому познание реакции нейтрализации минеральных кислот, киновари, окислов железа («мертвая голова»), «царской водки», сурьмы и ее солей, осаждение серебра из азотнокислых серебряных растворов медью и ртутью, появление представления о твердой природе солей, начатки стехиометрии. Все это приходится главным образом на XII–XV века, если не считать арабских «предвосхищений». Но и этот список тоже неполный.

Существенная часть перечисленных достижений обязана своим рождением и развитием химикам-ремесленникам. Однако появление осмысленного технохимического умения, становление технологии произошло из соединения химической практики с алхимическим умозрением. То есть химия из собрания рецептов, хотя и полезных, переходит на уровень некоторого осмысления происходящего. К позднему Средневековью теории алхимиков сложились в достаточно стройную технологическую систему.

Пришло время, когда любой рецепт давал «химическую» вариацию алхимического видения мира и состоял из двух взаимосвязанных частей: а) оперирование с веществом в конкретной препаративной ситуации; б) размышление по поводу вещества. Понятно, что и оперирование с веществом, и размышление о нем – это как бы оперирование и как бы размышление, потому что алхимическое рукотворение – это космотворение, ушедшее в подтекст. Но ведь чтобы понять подтекст, нужно изучить текст, то есть конкретно то, что делал алхимик: какие вещества брал, каким образом их приготовлял, с чем смешивал, как и где обрабатывал эти смеси. Словом, все то, что можно было бы назвать рукотворным опытом. Нужно также воспроизвести ход мысли теоретика, понять, что повелевает его руками.

Химия Возрождения, взяв все самое лучшее, что было выработано мистически настроенными алхимиками, совершила колоссальный рывок. Зато алхимия Возрождения окончательно утратила былую, пусть мишурную, вещественность. Это время в жизни алхимии характерно неуправляемым расцветом демонологических и оккультно-герметических увлечений неоплатоников (как бы возвращение к истокам). Теперь алхимия являет нескончаемое богатство эмоций, довольствуясь, как не вполне верно считают некоторые исследователи, «бедностью осознанных идей».

А это и понятно. После поражения 1453 года христиан в Константинополе византийские ученые начали массовый переезд в Европу. Сюда они принесли и свои собственные, и ранние византийские тексты, в том числе свято сохранявшиеся работы александрийского периода. Вот они и дали оккультизму новый толчок.

Игнорируя естественный историко-культурный, историко-химический смысл алхимии эпохи Возрождения, исследователи описывают ее как оккультно-символическую фантасмагорию, лишенную какого бы то ни было содержания, как тупиковую пору в жизни алхимии. Они говорят, что алхимические фантазии достигли крайней степени сумасбродства уже к концу средневекового периода и началу нового времени. Дальше было идти уже некуда.

Печальная картина состояния алхимии еще более омрачается тем обстоятельством, что для объяснения чудодейственной силы Философского камня не стеснялись прибегать к имени Божию, сыпали молитвы и библейские изречения. На новую химию алхимики перестали оказывать влияние.

Вот пример того, что в развитии науки (да и любого другого социального института) могут быть периоды упадка и периоды возрождения, а вовсе не один только непременный «прогресс». В науке это происходит постоянно. Возникают новые идеи, они овладевают умами, выстраивается новая картина мироздания, которая стимулирует прогресс, но потом возникают новые идеи, прежние представления о мире становятся тормозом и приводят к регрессу. Сменяется картина мира – опять прогресс. А потом застой и т. д.

Алхимия и здоровье

Алхимики были уверены: несовершенные металлы можно лечить. Со временем лечение металлов алхимическими эликсирами привело к лечению человека ятрохимическими эликсирами.

Глаубер пишет: «Если налить воды в этот раствор, положить туда олова, свинца, железа и висмута, а потом бросить туда золота, то золото, вернее всего, пристанет к металлу. Помешайте воду. Золото, подобно грязи, сначала смешается со всем остальным, а потом осядет в воде».

Примерно так готовили «золотую тинктуру» (aurum potabile – питьевое золото), раствор треххлористого золота, обладавшего, как считали, целительными свойствами для человека. Прибавим к этому tartarus vini – винный камень, или «адский спирт» – тайное средство Парацельса (XVI век), архей, который воплощает жизненные ферменты повидимости неживых тел, или его же «верховный дух».

Алхимия, перешедшая на службу здоровья человека, называлась ятрохимией. Парацельс утверждал: «Действительно, я ятрохимик, потому что я знаю медицину и химию».

Алхимию христианских докторов XIII–XV веков можно рассматривать лишь в контексте арабского влияния, хотя и со специфическим креном в сторону христианского спиритуализма. Арнольд из Виллановы в «Салернском кодексе здоровья» говорит, что состояние человека – это функция соотношения четырех соков («гуморов»): светлая желчь, флегма, кровь, черная желчь. Но каждый из гуморов – еще и панпсихический принцип, материализованный не столько в конкретном человеке, сколько в спиритуалистических универсальных образах, четырех типовых темпераментах (как скажут позже: холерик, флегматик, сангвиник, меланхолик).

Изменение соотношения соков-начал приводит к патологическим сдвигам. Между тем человек сам в состоянии воздействовать на духовную жизнедеятельность гуморов, от коей зависит физическое состояние тела. Он – демиург, создающий себя.

Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм – Парацельс в XVI веке исповедовал «химическую» теорию функций организма, которую он разработал в противовес Галену (медику якобы II века), предпочитавшему лечить растительными соками. Он с этим автором, будто бы умершим за полтора тысячелетия до него, яро спорит и даже сообщает, что получал от него письма.

Парацельс уповал на aurum potabile (питьевое золото), коллоидный красного цвета раствор золота. Нематериальная квинтэссенция александрийцев и отчасти алхимиков-христиан у него вполне материальна: ее можно извлечь из растений и из минеральных сурьмяных, мышьяковых и ртутных препаратов. Земная жизнь, согласно Парацельсу, – лишь эманация астральной жизни:

«Слава тому, кто мог найти такое сокровище и получить из него вытяжку! Это истинный природный бальзам небесных планет. Он препятствует гниению тел и не позволяет ни язве, ни подагре, ни водянке внедриться в тело человека… Ах, немецкий Карл! Что он сделал со своими сокровищами?! Где твои врачи? Где твои мудрецы? Где эти бандиты, безнаказанно прочищающие желудки и потчующие микстурами? Твое небо содрогается… Твои светила, сойдя с орбит, гуляют далеко от болотистого пути, который для них предназначен!.. Если бы твои адепты знали, что их глава Гален (а он теперь в аду) прислал мне удостоверительные письма о том, что я прав, они осенили бы себя крестными знамениями – своими лисьими хвостами! А ваш Авиценна! (Он сидит теперь на пороге ада.) Я говорил с ним о его жидком золоте… Уходите же прочь, шарлатаны, берущие верх исключительно протекциями высокопоставленных лиц! Но… терпение! После моей смерти мои последователи подымутся против вас…»

Парацельсом были замечены эмпирические факты: tartarus vini – винный камень на дне винных бочек; одно из первых описание цинка как еще одного металла; установление нетождественности квасцов как «земли» купоросу как «металлу»; качественное различение ковкости веществ, – и в связи с этим деление их на металлы и «полуметаллы». Трансмутация металлов у Парацельса отодвинута на второй план. Исцеляющийся организм – достойный заменитель угасающей злато-сереброискательской идеи.

Новые идеи Парацельса противостоят традиционной алхимии. Противостоят, но и генетически связаны.

«Во всем, что касается знания и опыта, философы, предшествовавшие мне, имели в качестве своей цели скалу истины, но ни один из них не попадал в цель. Они думали, что ртуть и сера суть начала металлов, но не упоминали и во сне третьего начала… И вот я утверждаю, что в любой вещи содержатся три начала: ртуть, сера и металлическая вода (раствор соли), питающая первые два. Если небесные светила и природа позволяют, дерево вытягивает сначала ветви в марте месяце, потом распускаются почки, появляются цветы, и так до осени, когда, наконец, вызревает груша. Точно так же и с металлами. Они рождаются таким же образом из недр земли. Пусть же алхимики, ищущие сокровище сокровищ, заботливо отметят это!».

Итак, по Парацельсу, каждое тело образуется из трех субстанций, имена которых: сера, меркурий и соль. Взять в руки тело – значит, держать в руках три невидимые субстанции. Чтобы испытать это, надо, например, взять дерево. Это и есть тело. То, что сгорит, и есть сера, то, что будет дымить, – ртуть, а что превратится в золу, – то соль. В человеке ртуть есть дух (spiritns), сера – душа (anima), а соль – тело (corpus).

Затем алхимическая триада под воздействием медико-лекарственной практики видоизменяется в «пятерицу». Парацельс говорит уже не о трех, а о пяти субстанциях, или «ближайших и естественных принципах»: сера, ртуть, соль, флегма, caput mortum – «мертвая голова» – сухой кубовый остаток. Флегма и «мертвая голова» – наиболее грубые субстанции пониженной духовности, содержащиеся в грубых землях и простых водах. Отсюда иное определение алхимии, данное Парацельсом: это – искусство, которое путем растворения смесей отделяет чистое от нечистого.

В обыкновенном золоте, согласно Парацельсу, квинтэссенции мало, зато много прокаженного тела. Спиритуалистический план парацельсовой химии таков: планетно-зодиакальные флюиды, одухотворяющие вещественный мир «арканумов», лекарственных сил вещества, соотнесенных с частями тела. Но часть тела не тождественна телу в целом. Она относительно самостоятельна.

Приведем парацельсов рецепт лечения чахотки:

«Чахотку можно вылечить так: возьми белого хлеба в любом количестве и размачивай его 24 часа в хорошем вине. На следующие сутки, помолившись, выпей этого вина. И так все 9 дней. Не пей при этом ничего иного. Все это время собирай мочу в сосуд, подвешенный над дымящимся очагом. По мере испарения мочи чахотка твоя тоже пойдет на убыль».

Целение, как видим, мистическое, но и диетическое.

От алхимии к химии

Ванноччо Бирингуччо (XV–XVI века) – автор известного труда «Pirolechnia». Десять книг этого сочинения содержат сведения о многих веществах: азотной кислоте, амальгамах для извлечения золота из руд, купоросах, видоизменениях серы, квасцах, окисленном и сернистом мышьяке, соли. Говорится о стеклоделии, металлических зеркалах, пробирном искусстве. Приведены составы пороха. Увеличение веса металлов под воздействием огня Бирингуччо объясняет улетучиванием огня. Субстанция легкая улетает, оттого и «тяжелеет» металл. Ход рассуждений – алхимический, хотя трансмутационная алхимия (в девятой книге) осуждается.

Известный под латинизированным именем Георгий Агрикола, а по-немецки Георг Бауэр (XVI век) написал знаменитую работу «De re metallica, libri XII» («О горном деле и металлургии 12 книг»). Это фундаментальный свод о добыче и обработке металлических руд с обстоятельными ссылками на Бирингуччо и «Естественную историю» Плиния Старшего (жившего якобы в I веке). Много места отведено аналитическим методам идентификации металлов и минералов и определения сопутствующих примесей. В «Послании светлейшим и могущественным герцогам» самозабвенно ругает алхимию и ее адептов, однако в последние годы жизни упрямо ищет пути трансмутации.

Бернар Палисси (XVI век) прославился стеклоделием, в частности изготовлением окрашенных стекол, усовершенствованием добычи поваренной соли в Бискайском заливе, был великим мастером по фаянсовой посуде, эмали, цветным глазурям. Эмпирический поиск у Палисси был принципиально не теоретичен. Возможно, поэтому рецепт его чудесных глазурей ушел вместе с ним. Он же, вероятно, впервые применил известковый мергель как минеральную добавку к навозу для удобрения. Главная его книга называется «О гончарном искусстве, о его пользе, об эмалях и огне» (1580). И он резко критикует алхимиков.

Алхимические начала в представлении Иоганна Баптиста Ван-Гельмонта (XVI–XVII века) приобрели реальность, проверяемую опытом. По его мнению, «огонь» (горящий пар) не есть самостоятельное вещество. Он – раскаленные пары. Сжигание дубовых углей подтвердило ему это. Spiritus Silvester – лесной дух, или газ, – результат этого сжигания. Ван-Гельмонт формулирует понятие о газе, тождественном духу: «По особенностям дела и за отсутствием имени я назвал это испарение газом, что близко к хаосу древних». Газ как принцип отождествлен с воздухом и овеществлен в «газ», который можно собрать.

Главный теоретический интерес Ван-Гельмонта состоял в изучении составных частей сложных тел, причем эти составные части понимались как простые тела. Вода (реальная вода) – составная часть сложных тел. Он был сторонником и одним из первых осуществителей количественного опыта.

Он отрицает ртуть, серу и соль как составные части сложных тел, утверждая, что их присутствие недоказуемо опытом и применение их в качестве идеальных принципов для практики бессмысленно, но ставит опыт по превращению 2000 весовых частей ртути в золото с помощью одной весовой части Философского камня, объявляя о своей удаче. В то же время им поставлен замечательный опыт количественного сжигания 62 фунтов сухого дуба, давшего 1 фунт золы и 61 фунт углекислоты, что служит доказательством двухэлементного состава тел: все тела состоят из воды и газа.

Ван-Гельмонт установил горючесть водорода (не идентифицируя, разумеется, его как водород). Он явился одним из основателей пневматической химии. Вместе с тем он незыблемо верил в трансмутацию металлов и в их самозарождение.

Анджело Сала (XVI–XVII века) впервые объяснил образование азотной кислоты из селитры тем, что эта кислота вытесняется из селитры серной кислотой. Повторил опыт Ван-Гельмонта с омеднением железного гвоздя, считая, что медь уже содержится в растворе медного купороса.

Франсуа Делебоэ Сильвий (XVII век) изучал животные соки, желчь, ферменты. Продвинулся в медицинской химии. И тоже верил в трансмутацию металлов, занимаясь ею практически.

Сильвий Отто Тахений (XVII век) известен как врач. Изучал химические свойства минеральных веществ, разработал ряд химических реактивов для качественного и количественного определения многих веществ. Был одним из первых химиков-аналитиков. Самый знаменитый его опыт – окисление свинца до двуокиси с последующим восстановлением ее вновь до свинца. Тахений установил 10 %-ное увеличение веса при окислении и такое же уменьшение при восстановлении. Тахений представлял минеральную соль как результат взаимодействия минеральных щелочей и кислоты, именно их считая материальными началами, отвергая алхимическую триаду. Проявил новое химическое мышление в рамках алхимии.

Главным сочинением Андрея Либавия (XVI–XVII века) была «Алхимия». Первый раздел книги содержит описание химической посуды, химических аппаратов, нагревательных приборов. Дан проект идеальной химической лаборатории. Алхимия, как ее понимает Либавий, – наука практическая, складывающаяся из двух взаимосвязанных частей. Первая из них – различные методы оперирования с веществами и способы определения их свойств. Вторая – собственно химия как наука получения веществ.

Либавий – экспериментатор. Назвав главное свое сочинение «Алхимией», он, в сущности, уже не алхимик, а химик-технолог XVI–XVII веков, кануна первой научной революции.

Если в более ранние времена химик-практик, изготовитель полезных вещей, неукоснительно следовал традиционному, застывшему в веках рецепту, лишь иногда незначительно видоизменяя канон, технолог Либавий делает практическое предписание объектом химической технологии как науки. Вместо рецепта – почти типовой регламент, включающий почти типовые операции над оборудованием, инструментом, сырьем, веществом – промежуточным продуктом, веществом-изделием, практически примененным веществом.

Отныне практика приобретает теоретический статус. Именно это обстоятельство (в числе иных социально-экономических обстоятельств) сыграло свою роль в переходе от цехового умения к мануфактурному производству.

Иоганн Рудольф Глаубер (XVII век) – химик-технолог, врач, но и алхимик. В сочинении «Новые философские печи» (1648–1650) описывает нагревательную аппаратуру и препаративные приемы. В книге «Opera chimica» (1658) приводит основоположения анализа и синтеза лекарственных препаратов. Дает обширные сведения из химии минеральных веществ, красильного дела, ятрохимии. Обосновывает влияние технических производств на химическую технологию. Именно от Глаубера начинается переход от технохимических ремесел к химическим технологиям, которые стали естественным результатом взаимодействия технохимического ремесла с теоретизирующей алхимией, в том числе и ятрохимией – алхимией лекарственной.

Основатель научной школы химии, иностранный член Петербургской Академии наук Юстус Либих (1803–1873) говорил:

«… Я занялся историей алхимии и ятрохимии и открыл, что они являются не заблуждением времени, а естественной ступенью развития, такой именно ступенью, когда все силы были направлены на определение свойств тел; когда следовало открыть, наблюсти и определить их особенности».

Что же найдено на этом этапе, именуемом алхимическим?

«На какой точке развития находились бы сейчас химики без серной кислоты, открытой алхимиками более чем тысячу лет назад? Без соляной и азотной кислот, без аммиака, щелочей и многочисленных соединений металлов, без винного спирта, эфира, фосфора, берлинской лазури?!»

К этим достижениям можно прибавить основательную «экипировку» алхимической лаборатории. Добавим к этому и описание реакции нейтрализации, открытие новых элементов, например фосфора и сурьмы, изобретение пороха, фарфора и прочее.

По мнению Д. И. Менделеева (1834–1907), «важная заслуга алхимиков состояла в том, что они делали много опытов, открыли многие новые превращения». В лекциях по общей химии, читанных в 1880–1881 годах слушательницам Высших женских курсов, Менделеев говорит еще определенней: алхимикам «… наука обязана первым точным собранием химических данных. Поверхностное знакомство с алхимиками часто влечет за собой невыгодное о них мнение, в сущности, весьма несостоятельное… Только благодаря запасу сведений, собранных алхимиками, можно было начать действительное научное изучение химических явлений».

Итак, алхимия – не одно сплошное заблуждение. Кроме того, алхимия достаточно неоднородна. Золотоискательское направление отягощено оккультным привеском, заслонившим зачатки собственно химических знаний, и оно переродилось в конце концов в чисто мистическую литературу. Однако опытное направление, непосредственно связанное с практикой, дало рецептуры, лабораторное оборудование, препаративные приемы, лекарства, положив начало новой химии – подлинной науки.

История географии

Я – Иоанн, царь и поп, над царями царь. Под моей властью 3300 царей. Царство же мое таково: в одну сторону нужно идти 10 месяцев, а до другой дойти невозможно, потому что там небо с землею встречается. И живут у меня в одной области немые люди, а в другой люди рогатые, а в иной земле трехногие люди, а другие люди – девяти сажен, это великаны, а иные люди с четырьмя руками, а иные с шестью. И есть у меня земля, где у людей половина тела песья, а половина человечья. А у других моих людей очи и рот в груди. В иной же моей земле у людей сверху большие рты, а другие мои люди имеют скотьи ноги. Есть у меня люди – половина птицы, половина человека, а у других людей головы собачьи. Родятся в моем царстве звери: слоны, дромадеры, крокодилы и двугорбые верблюды. Крокодил лютый зверь: если он, разгневавшись на что-нибудь, помочится на дерево или на что-либо иное, – тотчас же оно сгорает огнем… А еще у меня лежат мощи апостола Фомы.

Из «Сказания об Индийском царстве» XV века

Представления о пространстве

Первобытная география

Первобытные условия жизни, базирующиеся на собирательстве, охоте и рыболовстве, заставляли человека постоянно перемещаться. Практически являясь частью природы, человек научился определять свое положение на знакомой ему территории и даже зарисовывать внешний вид географических объектов. Это привело к появлению элементарных картографических рисунков, дававших плановое или полуперспективное изображение местности с объектами, представлявшими наибольший интерес: путями сообщения (главным образом реками), местами охоты, рыбной ловли и прочим.

Причем чем более подвижный образ жизни вели такие племена и народности, тем совершеннее были их пространственные представления и картографические изображения. Так, индейцы Северной Америки проделывали громадные (до 2000 км и более) путешествия в погоне за бизонами и другими животными; в свои походы они брали целые свитки карт, выполненных на бересте и коже оленей.

Карты, вычерченные на коре и дереве, обычны у народностей Сибири и Дальнего Востока, в частности у нанайцев Нижнего Амура, чукчей и одулов Северо-Восточной Азии, эвенков и т. д. Русские путешественники и географы А. Ф. Миддендорф, А. Л. Чекановский, Р. К. Маак и многие другие в своих путешествиях пользовались рисунками эвенков (тунгусов). П. А. Кропоткин во время пути из Забайкалья на Витим и Олёкму ориентировался по карте, вырезанной тунгусом на бересте. Эта карта поражала его своей точностью.

Если лесные жители определяли свое местоположение по рекам и хребтам, то степные, не имея таких природных контуров, выработали систему ориентирования по странам света. В соответствии с этим у лесных племен основой картографии стали реки, хребты, тропы и другие контуры; у степных – расстояние по маршрутам в днях пути. В степи появилось и представление о направлениях относительно стран света или иных постоянных направлениях (господствующих ветров, волн и т. п.).

Маньковская группа нерчинских эвенков, вышедшая на Нерчу из Якутии, называла север – амаски (назад), а юг – дюлэски (вперед). Аналогично страны света получали иногда названия относительно течения реки, по которой мигрировали народности (верх, низ и т. д.).

Для прибрежных племен, основным занятием которых было морское рыболовство, очертания побережий и направления между отдельными их пунктами были одинаково важны. Так, длительные плавания в поисках рыбы и морского зверя среди островов и вдоль причудливо изрезанных побережий выработали у эскимосов Аляски и Гренландии великолепные способности к ориентированию. Они отображали рельеф с помощью резьбы по дереву или моделировали его из подручного материал, песка или камня.

Уникальными в истории мировой картографии являются карты, создававшиеся жителями Маршалловых островов. Низкие Маршалловы острова, видные лишь с небольшого расстояния, не могли служить надежной основой для ориентирования. За основу навигации и соответствующих карт туземцы архипелага приняли выявленные на основании многовекового опыта закономерности взаимодействия морской зыби, поднимаемой господствующими северо-восточными ветрами, с побережьями островов. Раковины, обозначающие острова, закреплялись на каркасе из черенков пальмовых листьев, а положение черенков указывало фронт морской зыби, поднимаемой господствующими ветрами, и его изменения при прохождения через цепь островов; другая система черенков обозначала расстояния, на которых острова появлялись в пределах видимости.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Карта, изготовленная туземцами Маршалловых островов

Для того чтобы пройти от одного острова к другому, туземцы расстилали карту на палубе лодки и управляли судном таким образом, чтобы удерживать постоянными угол между курсом и видимым фронтом волн; требуемый угол, в зависимости от цели путешествия, определялся по карте. В плавание выходили группы около 15 каноэ под руководством «штурмана», опытного в использовании карт.

Метод изготовления этих карт держался в строгом секрете и передавался от отца к сыну.

Из этих примеров видно, что карты на ранних этапах развития были чисто практическими пособиями в коллективном труде, для указания путей кочевок, мест охоты, способов ориентирования и т. д. Эти картографические изображения ограничивались весьма небольшими территориями и были предельно конкретны.

Легко представить, что при составлении карты древний «картограф» помещал в центре место своего пребывания. Отсюда, очевидно, берет начало представление о круглом мире с центром в родном поселении. Круговой горизонт – круглый мир, непрерывно расширяющийся пропорционально мобильности человека и накапливающимся знаниям.

С переходом к оседлой жизни и земледелию потребовалось умение изображать главное средство производства – землю. В это время «карты» в основном посвящены земельным ресурсам и их эксплуатации. Здесь мы опять видим приоритет Египта. Среди древнеегипетских картографических изображений имеются кадастровые планы угодий и планы различных строений и рудников, схемы ирригационных систем.

Вместе с тем большинство историков полагает, что основы современной научной картографии были заложены в Греции. Но даже по официальной истории все зарождение науки было вовсе не в Греции, а в ее колониях: Малой Азии, Сицилии, а в более поздние времена в египетской Александрии. Практической картографией занимались египетские землемеры – геометры, занимавшиеся съемками небольших участков земли и планированием сооружений. В то же время другие люди (условно говоря, «философы») изучали природу и форму Земли в целом, решали задачи, связанные с изображением земной поверхности на плоскости. Свои труды они писали на греческом языке, но это уже другой вопрос.

Модели мироустройства

Обычно полагают, что в далеком прошлом, раз уж накопленные знания фиксировались письменно, с ними все были знакомы. Но на самом деле грамотных и имеющих доступ к письменным источникам людей было очень мало. В числе прочего и «географическая» литература была достоянием лишь интеллектуальной элиты и выражала взгляды, имевшие хождение преимущественно в ее кругах.

Но для развития географии важно общее миропонимание – комплекс основных представлений о природном и социальном устройстве окружающего пространства. Эти представления объективно существуют в общественном сознании данной эпохи и, следовательно, в сознании каждого члена общества. Они наследуются от предков, неприметно изменяются и фиксируются в языке, во всех вообще знаковых системах, они воплощаются в верованиях и привычках.

Даже сейчас представления о мироустройстве не осознаются как таковые. Но эта неосознанность не отменяет того, что общие представления о мире влияют на мысли, мнения и решения людей. Свойственное эпохе миропонимание действует автоматически, что лишь усиливает его обязательность для мысли и ту эффективность, с какой оно воздействует на воззрения и поведение человека.

Компоненты миропонимания – это пространство и время, история, справедливость, право, отношение мира земного к миру сверхъестественному, восприятие смерти, трактовка личности, оценка богатства, бедности и другие подобные же категории.

Пространство не мыслилось как абстракция – таковой оно стало в науке Нового времени, не ранее XVII–XVIII веков. До этого пространство всегда воспринималось конкретно. Оно не измерялось отвлеченными отрезками; его мерою был человек и его перемещение в этом пространстве. В те времена, говоря о расстоянии между двумя географическими точками, имели в виду не пустую некую протяженность, а движение человека: идущего, едущего или плывущего из одного пункта в другой. И для измерения пути использовали не какие-то равновеликие меры длины, а время, которое приходится затратить для преодоления этого расстояния. Так, мерой расстояния у эвенков была кочевка, нулги.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Магия, миф, сказка, легенда, фрагменты древних знаний, переданных авторитетами, религиозные верования и народные поверья и приметы сплетались воедино. Так воспринимали мир не только люди необразованные, живущие в условиях устной, фольклорной культуры, но и тогдашние ученые. Вот почему приложение современных критериев научности к представлениям о географии и природе, бытовавшим до появления науки Нового времени, бьет мимо цели. Надо учитывать глубокую специфику тогдашней культуры.

Греки, давшие в своих трудах более или менее научную трактовку географических проблем, были сплошь жителями Малой Азии, Сицилии и Египта, а потому могут быть отождествлены с учеными Византии. Их география состояла из страноведения и космографии. Возникновение первого направления, – включая картографию, – было связано с развитием торговли и мореплавания, то есть диктовалось практическими запросами, и мы поговорим о нем в следующих главах. А второе направление выразилось в выдвижении естественно-научных теорий о происхождении и строении мира.

О них и речь.

Считается, что одной из первых «научных» моделей формы Земли был круглый диск, возможно слегка выпуклый посередине, который со всех сторон омывает бурно текущий поток, река-Океан. Среднюю часть диска занимают территории, населенные эллинами (слово эллины значит божий народ). В центре – гора Олимп, место пребывания богов. Над дискообразной Землей с рекой-Океаном опрокинулся подобно огромной чаше неподвижный небесный свод; его радиус равен радиусу Земли. В некоторых вариациях свод опирается на колонны, в некоторых его поддерживает титан Атлант.

Очень, скажем прямо, странная модель мира для народа, колонизовавшего все Средиземноморье. Предположим, что создатель модели проплыл все Средиземное море вдоль берегов и вернулся назад, все время имея сушу с левой стороны. В таком случае действительно можно сделать вывод, что живешь на громадном острове.

Но когда появилась эта модель, уже делили круг Земли на две половины: на «сторону дня» и «сторону ночи». Разные части горизонта обозначали названиями ветров: Борей – северный, Нот – южный, Зефир – западный, Эвр – восточный. Зная все это, должны были бы сообразить, что плавают по внутреннему морю, а не вокруг «острова». Легко сделать вывод, что эти модели были просто умозрительными и не имели никакого отношения к практике.

Другую модель предложил некий Анаксимандр. Он учил, что Земля имеет форму отрезка круглой колонны высотой в три раза меньше, чем диаметр. На верхней плоскости живут люди. Сама «колонна» находится в центре мироздания и поэтому ни на что не опирается. Ему же приписывают попытку естественно-научного объяснения происхождения суши и моря: море – это остаток первичной влаги, некогда покрывавшей всю Землю. Под действием тепла солнечных лучей часть влаги испарилась; оставшаяся заполнила углубления поверхности Земли, и возвышенности стали сушей. А люди произошли от животных, обитавших в воде.

Умиляют историки науки. Они как плохой ученик, знающий ответ задачи и берущийся оценить ответы других по степени похожести на правильный. Так вот, идеи о находящейся в центре и ни на что не опирающейся Земле – это прогресс. А попытки представить, что она все-таки на что-то опирается, – шаг назад. Вопрос лишь в том, когда и из каких практических соображений мог быть сделан шаг вперед. Ведь с точки зрения людей того времени было естественным искать опору для Земли. Самое простое решение – считать, что Земля плавает в воде. Затем, что дискообразная Земля, подобно крышке, закрывает нижнюю половину сферического космоса: она поддерживается заключенным там воздухом. Ввиду отсутствия достаточно широких щелей между диском Земли и небесной сферой воздух, находящийся в нижней полусфере, не может оттуда выйти.

Христианский писатель Ипполит пересказывает мнение философа Архелая (ученика Анаксагора), что Земля имеет форму вогнутого диска. Доказательством для Архелая служил тот факт, что «восход и заход солнца бывает не одновременно во всех частях Земли, что должно было бы быть, если бы Земля была ровной». Только неясно, как об этом узнал Архелай, имея одни лишь солнечные часы?

Демокрит во время своих многолетних путешествий обнаружил, что Земля продолговата, ее длина в полтора раза больше ширины.

Открытие шарообразности Земли приписывают философу Пифагору. Но справедливости ради надо сказать, что до сих пор остается спорным вопрос и о времени возникновения этой идеи, и о мыслителе, впервые выдвинувшем ее. Разногласия между исследователями объясняются тем, что до нашего времени дошли весьма противоречивые и неопределенные сведения.

Историки опять же полагают, что появление такой идеи свидетельствует о большом прогрессе людей в познании природы (они ведь знают правильный ответ). Но у пифагорейцев шар – просто самая совершенная фигура, не имеющая ни начала, ни конца, и шарообразная Земля вошла в их мистическое учение о «гармонии поющих сфер». Ничего общего с познанием природы эта идея не могла тогда иметь. Гораздо более разумными были представления, основанные на повседневном опыте, – о плоской Земле.

Платон считал Землю то шаром («Республика»), то двенадцатигранником («Федон»). Полагал вполне правомерным существование «антиподов», то есть людей, живущих «под ногами» («Тимей»).

Аристарх Самосский якобы понял, что не Земля находится в центре Вселенной, а Солнце. Земля же, как и другие планеты, совершает движение вокруг Солнца и вращение вокруг оси. Однако это учение не было поддержано современниками.

Евдокс представлял себе обитаемую Землю в виде овального острова, расположенного в пределах «умеренного обитаемого пояса» Северного полушария. Это явилось как бы соединением двух представлений – о Земле как о шаре и о суше в виде острова, больше вытянутого с запада на восток, чем с севера на юг.

Мы не ставим здесь традиционных датировок, присвоенных «древнегреческим ученым» хронологами эпохи Возрождения. Мы только отметим, что, как и в случае с механикой и химией, им иногда вместе с датами жизни присвоены знания как раз эпохи Возрождения. А их подлинные открытия, не такие «громкие», но более полезные, вполне могли быть сделаны в Византии VI–IX веков, когда их востребовала практика.

Согласно традиционной исторической точке зрения, во времена Евдокса шарообразность Земли соседствовала с мнением о ее дискообразности, и дебатировался вопрос о форме суши. Но в церковных спорах раннего и среднего периода Византийской империи мы видим те же споры о форме Земли и с теми же аргументами!

К сожалению, в головах историков соседствуют «единственно верное» учение о шарообразной Земле и «ретроградское учение» о плоской Земле. Но в старинные времена шарообразность порождала одни только проблемы; утверждение этой идеи могло произойти только на основе эксперимента – дальних путешествий и торговых экспедиций. А до этого шарообразная Земля оставалась только умозрительным заключением, противоречащим опыту жизни, а потому идея «плоской Земли» не могла восприниматься как «мракобесие».

Эпикур считал Вселенную безграничной во времени и пространстве. Признавал наличие бесчисленного количества миров, подобных нашему, имеющих растения, животных и людей. Но не признавал шарообразности Земли и высмеивал возможность существования антиподов, которые якобы «ходят вверх ногами»! Он считал невыясненным, совершает ли Солнце суточное движение вокруг Земли, или каждое утро зажигается новое светило. А жил чуть ли не на сто лет позже Евдокса.

Кстати, Евдокс, быть может, был первым, кто сделал попытку доказать шаровидную фигуру Земли научным путем: круглая тень на Луне во время ее затмения, расширение горизонта при поднятии на гору, изменение расположения созвездий по отношению к горизонту при перемещении наблюдателя к северу или югу. Предполагается, что именно он ввел в науку понятие «горизонт» и определил значение угла наклона эклиптики в 1/15 (24о) части окружности.

Никто не знает, мерил ли Евдокс размер Земли, но у историков науки сложилось мнение, что те цифровые данные о размерах земного шара (400 000 стадиев), которые приводит Аристотель в трактате «О Небе» и в сочинении «Метеорология», восходят к Евдоксу, хотя Аристотель и не называет имени ученого. Результат явно завышен. Даже если исходить из обычного стадия в 157,5 м, то окружность в 400 000 стадиев будет равна 63 000 км (вместо 40 009 км по меридиану); если же принять стадий в 176 м, то мы получим окружность вообще в 70 400 км.

Считается, что именно Евдокс первым использовал гномон для определения широтного положения места. Он понял, что при шарообразной форме Земли широтное положение пунктов, или их расстояние от экватора, можно получить, пользуясь соотношениями продолжительности летнего и зимнего дней (или дня и ночи летом, что то же самое) в дни солнцестояния. Видимо, он первым стал использовать термин «климат» для определения широтного положения места. (Слово «климат» от греческого «клима», производное от «клино» – klino – наклон).

Следующим ученым, внесшим большой вклад в географию, считается Пифей. Он определял широту места с помощью гномона в день летнего солнцестояния, вычисляя отношения между высотой гномона и длиной его тени и очень точно определил широту Массалии (Марселя). Считается, что он установил наличие беззвездной точки Северного полюса, которая с соседними тремя звездами образует почти правильный четырехугольник.

Пифей совершил плавание вдоль западных берегов Европы в поисках олова и янтаря, составлявших важную статью торговли Массалии. Во время этого путешествия он вел астрономические наблюдения за положением созвездий по отношению к горизонту, за высотой Солнца, а также вычислял продолжительность летнего дня. Как он это делал, не имея механических часов, непонятно. А без них можно было это сделать в день летнего солнцестояния, но он бывает один раз в год. Сколько же лет путешествовал Пифей?

Считается, что его результаты позволили Эратосфену и Гиппарху вычислить географическую широту некоторых параллелей. Так ли это, мы не знаем. Все изложенное здесь – мнение историков науки. Вообще-то, будучи связанным с купцами, Пифей должен был помалкивать о своих открытиях, как это делалось в более поздние времена, – чтобы не выдать коммерческой тайны.

Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона

Средневековая карта мира по Эратосфену

А о Гиппархе сообщим, что его учение о климатических поясах прочно вошло в науку, а термин «климат» в понимании Гиппарха просуществовал в географической литературе до конца XVIII века.

В связи с ограниченностью книжной «площади» мы пропускаем немалое количество имен и открытий. Но нельзя не поговорить подробнее об александрийском ученом Эратосфене из Кирены, который обобщил и теоретически переосмыслил накопленный географический материал о поверхности земного шара и внес крупнейший вклад в географию, став по существу ее основоположником. Даже введение термина «география» (буквально землеописание) приписывается Эратосфену.

Считается, что Эратосфен работал вместе с Архимедом, Кононом, Аполлонием Пергским, Аристархом Самосским и другими. Но его труд «Географические записки» не дошел до нас, и мы знаем о нем главным образом по выдержкам, содержащимся в «Географии» Страбона и в сочинениях других античных авторов, чьи труды тоже не сохранились и известны лишь в средневековых копиях.

Эратосфен знаменит тем, что дал размер Земли с точностью, не превзойденной до конца XVIII века, и это более чем странно, так как ошибка метода была очень большой. И кстати, результат, полученный Эратосфеном, «не пользовался особой популярностью достаточно долгое время», – так сообщают историки, но это может значить, что результата попросту еще долго не было. Птолемей через 400 лет придерживался менее точных данных о размере Земли!

И вот что еще интересно. Весь обитаемый мир был разделен Эратосфеном семью параллелями, отличающимися друг от друга на 1/2 часа самого длинного летнего дня. А часы были солнечные, в разных широтах разные. Историки науки это никак не комментируют. Наряду с параллелями Эратосфен провел девять меридианов, то есть линий, перпендикулярных экватору. Сетка параллелей и меридианов позволила ему вычертить карту обитаемой земли. Гиппарх позже уточнил географическое положение основных семи параллелей Эратосфена и добавил к ним несколько новых, отличающихся от соседних на 1/4 часа самого длинного дня. Но вопрос остается: длительность дня в разных местах разная.

Семь параллелей или семь климатов Эратосфена благодаря трудам Гиппарха дошли до Марина Тирского, рукописью которого «Исправление географической карты» в Х веке пользовался арабский географ Масуди. Вся эта последовательность людей и событий выстроена хронологами позднего Средневековья. Из нее точен лишь один факт: деление на семь климатов было известно средневековым арабским ученым. А может, ими и придумано. Ведь имеющиеся в распоряжении историков рукописи Эратосфена, Гиппарха, Марина Тирского и других антиков написаны позже Х века. Можно, конечно, назвать их средневековыми копиями, но сути дела это не меняет.

Эратосфен отрицал учение Архимеда об одинаковых уровнях воды в сообщающихся бассейнах. Он предполагал, что отдельные участки Средиземного моря могут иметь поверхности, расположенные на различной высоте по отношению друг к другу, что и является причиной морских течений.

Обо всем этом известно только со слов Страбона. Он же сообщил о гипотезе, появление которой обусловлено логикой описываемого им самим развития географических представлений. Суть в следующем. После того как Эратосфен предположил, что ойкумена – это небольшой остров среди обширного океана, логичным стал вывод: кроме «нашей» ойкумены должны существовать и другие материки. Склонность к симметрии привела к возникновению гипотезы о четырех массивах суши, отделенных друг от друга океанами и симметрично расположенных по обе стороны «жаркого необитаемого пояса» (вытянутого вдоль экватора).

Согласно Страбону, автором этой гипотезы был глава библиотеки в Пергаме, известный комментатор Гомера – Кратес Малосский. Он изготовил большой глобус для показа плаваний героев Гомера, на котором и изобразил четыре массива суши.

К сожалению, нам неизвестно, насколько можно верить Страбону. Очень похоже, что это средневековый автор, писавший о средневековых же авторах, и подтверждением этому – то, что теория Кратеса Маллосского не была востребована современниками, но оказала сильнейшее влияние на умы… – картографов и писателей Средних веков! Она вызвала негодование отцов христианской церкви, усмотревших в ней семена ереси, поскольку теория подразумевала существование антиподов, о которых ничего не говорится в Библии. А ведь идеи, впервые высказанные задолго до появления христианства, заведомо не могут быть ересью.

Сфера Кратеса стала образцом при изображении державы: шара, разделенного на четыре части и с крестом. Эта сфера с утвержденным на ней крестом была моделью земного шара, и христианнейший василевс ромеев мог не подозревать, что держит в руках языческий «кратесов» глобус с изображением земли антиподов.

Интересно, что римские авторы, которых относят к I веку до н. э. и I веку н. э., хоть и жили, по традиционной хронологии, позже греческих, нигде не приводят цифровых величин размеров Земли, широт тропиков и полярных кругов, протяженности ойкумены и не показывают ее деления на «климаты». Они понимают под широтной природной зональностью преимущественно учение о пяти тепловых поясах, или, точнее, о пяти поясах освещения. Все это показывает более раннее происхождение их воззрений, чем теорий греков.

Тайна византийской картографии

Византийская картография в том виде, как она выглядит в рамках традиционной хронологии, порождает массу вопросов. Это замечено отнюдь не нами, а специалистами. На Конгрессе византинистов в Москве в 1991 году А. В. Подосинов сделал доклад «Картография в Византии», который представляется нам очень важным.

Вот выдержки из этого доклада.

«Вынесенное в заголовок статьи название звучит несколько парадоксально: оно предполагает систематическое рассмотрение всей картографической продукции на протяжении более чем тысячелетней истории Византийского государства, периодизацию истории картографии, выделение школ, периодов, описание мастерских по изготовлению карт, исследование иностранного влияния на картографическую теорию и практику, изучение творчества отдельных выдающихся картографов и т. д.

Парадокс заключается в том, что мы ничего этого сделать не можем, так как не располагаем почти никакими памятниками картографии византийского происхождения. Встает логичный вопрос – а была ли в Византии вообще картография?»

В 1987 году в США вышел в свет 1-й том фундаментальной «Истории картографии», посвященный доисторической, древневосточной, античной и средневековой картографии Европы и Средиземноморья. Здесь имеется специальная глава под названием «Картография в Византийской империи», которую написал известный английский исследователь Освальд Дилке.

Но эта византийская глава производит несколько странное впечатление. Во-первых, она помещена в античном, а не в следующем, средневековом, разделе. Во-вторых, она непропорционально мала – всего 17 страниц – по сравнению с древнегреческим (70 страниц), римским (60 страниц) или средневековым западноевропейским (более 200 страниц) разделами. Более того, почти половина византийского раздела посвящена картам Птолемея в византийских рукописях «Географии», обнаруженной в XIII веке Максимом Планудом. За вычетом Птолемея (пусть его учение и было важным для Византии) на собственно византийскую проблематику остается только 7–8 страниц (напомним: для западного Средневековья – 200 страниц).

Итак, что же входит в понятие византийской картографии? Освальд Дилке рассматривает собственно четыре памятника: «Космографию» Равеннского Анонима (ок. 700 года),[14] «Христианскую топографию» Косьмы Индикоплова с картами и две мозаичные карты из Мадабы и Никополя (все VI века). Первый памятник не содержит карт и написан на латинском языке, а мозаика из Никополя только с натяжкой может считаться картой. Так что получается, речь идет практически лишь о двух памятниках картографии: о космографических рисунках Косьмы и о карте Святой земли на мозаичном полу христианской церкви в Мадабе, обнаруженной в 1884 году при закладке нового храма.

Мадабская карта изображает Палестину и сопредельные страны. Она несколько вытянута с запада на восток, поэтому Нил изображен текущим в этом направлении, а Палестина и ее северные соседи растянуты по горизонтали. Карта достаточно велика (24 × 6 м). Ее составитель попытался представить на ней все географические объекты, упоминаемые в Новом Завете и значительную часть мест, о которых говорится в Ветхом Завете. Наименования, не фигурирующие в Писании, даются лишь тогда, когда на карте имеется свободное место. Часто рядом с названием города, селения или реки приводится цитата из Библии, где о них идет речь. Почти все указанные на карте из Мадабы объекты соединены дорогами.

Картограф не соблюдает масштабов, показывая более крупно одни области, мельче – остальные. Особенно крупно даны города. Здесь есть изображения общественных зданий и сооружений, церквей. Автор рисует подробный и точный план Иерусалима, причем если масштаб всей карты в среднем около 1:15000, то Иерусалим дан в масштабе 1:1600. Представлены в изображениях некоторые отдельные загородные здания, особенно церкви.

Карта очень красочна: из разноцветных смальт сложены долины и горы, синими, коричневыми и черными волнистыми линиями изображены морские волны, разноцветны города.

Почему же на протяжении почти тысячи лет византийской истории – от IV до XV века – мы кроме этих образцов ничего не имеем от картографии, будь она практической (сухопутной или морской) или научно-теоретической? В затруднении находится и Освальд Дилке, называя этот факт «парадоксальным».

А. В. Подосинов предлагает несколько объяснений такого парадокса. Или наше знакомство с византийской культурой и ее источниками пока слишком ограничено, и со временем мы сможем обнаружить больше следов картографической активности византийцев. Или византийцы, несмотря на всю преемственность своей науки и культуры от античной, действительно утратили навыки картографирования. А кстати, от Греции и Рима тоже дошло не больше десятка артефактов, половина из которых (если не все) к тому же сохранилась в средневековых копиях.

Дальше А. В. Подосинов пишет:

«На наш взгляд, возможно и третье объяснение, которое заключается в отрицании самого существования картографии в современном ее понимании не только в Византии, но и в античном греко-римском мире, для которого традиционно постулируется значительное развитие картографии. Если первые два объяснения лежат, что называется, на поверхности, то последнее нуждается в дополнительном методическом и фактическом рассмотрении».

Вот с этим мы абсолютно согласны. Необходимо дополнительное рассмотрение проблемы. Отказываясь от рамок, налагаемых традиционной хронологией, мы можем обнаружить, что именно с Византии начинается развитие географии и картографии.

География Византии

Обычно человек не проявляет интереса к тому, с чем он сталкивается повседневно. Он просто этого не замечает, воспринимая обыденное как само собой разумеющееся. Удивление и интерес вызывает нечто необычное и впечатляющее. И только научившись работать с такими явлениями, некоторые из людей «научились» удивляться и обыденному. Потому что по сравнению с «необычным» «обычное» стало особенным.

Для того чтобы начать изучать свой ландшафт, надо было увидеть или услышать о другом. Чтобы понять, хорошая или плохая у тебя земля, климат и прочее, надо было познакомиться с другим.

Поэтому нет ничего странного, что первыми из людей занялись географией жители новой империи из числа тех, кто, занимаясь торговлей или государственными делами, увидел за достаточно короткое время много чудес в новых для них землях. Так возникло то, что называется географией Древней Греции, а мы будем называть ее эллинской или языческой, как ее называли византийские отцы церкви в период формирования новой церковной идеологии.

География эллинская и ветхозаветная

В отличие от Западной Европы, для которой эллинская география была как бы принесенной извне, для Византии она была своя, которую следовало заменить или улучшить, если удастся согласовать ее с новой христианской идеологией. Поэтому решающую роль в формировании раннесредневековой (VI–VII веков) географической теории сыграли представители византийской или, как их иначе называют, греческой патристики. И в этой сфере тоже, как и во всех иных научных вопросах, их главным исследовательским методом стала экзегеза – толкование Священного Писания. Естественно, что содержавшиеся в Библии географические положения и выводы предопределили как особый интерес экзегетов к определенным аспектам географической проблематики, так и их основные теоретические заключения.

Следует отметить, что Библия не содержит сколько-нибудь определенной географической концепции и позволяет составить лишь самое общее представление об устройстве мироздания. Скажем прямо: ветхозаветные мировоззренческие сообщения часто попросту повторяют воззрения «эллинов» со всеми их противоречиями.

Так, в Ветхом Завете Земля предстает плоским кругом, ограниченным куполообразным небесным сводом, но из некоторых высказываний следует, что земная плоскость имеет концы (то есть она – не круг), а небо зиждется на опорах и столпах, но не лежит непосредственно на земле. По форме небо напоминает шатер (скинию), но иногда о нем говорится как о тонкой ткани, распростертой над землей. При этом, говоря о небесах, Библия имеет в виду два разных неба. Нижнее – Твердь небесная. На ней снизу крепятся светила, ее противоположная плоскость служит дном небесного моря. Верхнее небо – крыша своеобразного двухэтажного здания, которое образует Вселенная. Причем во втором Послании к коринфянам у апостола Павла есть упоминание и о третьем небе.

Воды, сосредоточенные над Твердью небесной, проливаются на землю в виде дождя через особые окна. Однако в другом месте говорится об облаках, как о хранилище воды. Земные же воды окружают всю сушу, но не способны ее затопить.

Протяженность Земли и высота Небес недоступны человеческому разумению. В Ветхом Завете декларируется принципиальная невозможность для человека установить их размеры, что заставляло в дальнейшем христианских богословов скептически воспринимать попытки эллинских ученых вычислить длину и ширину ойкумены.

Писание содержит несколько конкретно-географических постулатов, оказавшихся в центре внимания раннесредневековой географии. Это утверждение о том, что в середине Земли находится Иерусалим, указание о земном местоположении Рая и о четырех райских реках: Тигре, Евфрате, Геоне и Фисоне, а также краткие и смутные упоминания о народах Гоге и Магоге. Перед христианскими географами вставали проблемы идентификации Геона и Фисона, разрешения противоречия между определением Тигра и Евфрата как райских рек и тем фактом, что все их течение от истоков до устья было хорошо известно ученым, и, наконец, проблемы локализации Рая и места обитания Гога и Магога.

Сказанным в основном исчерпывается содержащийся в Библии географический и космологический материал. Его крайняя противоречивость и фрагментарность предоставляли экзегетам широкие возможности для дискуссий; неслучайно раннехристианские географы с одинаковым успехом подкрепляли библейскими цитатами взаимоисключающие суждения. В то же время именно Библия заставила большинство деятелей патристики принять некоторые космогонические догмы (например о двух небесах), не связанные с эллинской традицией и не вытекающие из непосредственного опыта, а также отвлекла интеллектуальные силы теоретиков на решение надуманных псевдогеографических проблем.

Большая часть памятников, в которых христианские богословы разрабатывают проблемы космогонии – это «Гексамероны», комментарии к 1-й Книге Бытия (Шестодневу). Надо сказать, что подобные работы пишутся и сегодня. В них пытаются согласовать сегодняшние знания с приведенным в Библии описанием творения мира. Шестоднев был единственной частью Библии, дававшей христианскому мыслителю повод поразмышлять об этих важнейших научных и философских проблемах. Неудивительно, что «Гексамероны» составили целый жанр богословской литературы в большинстве христианских стран. И на Запад, вероятно, попадали именно эти произведения, а не эллинские, которые стали известны уже по ссылкам в «Гексамеронах».

Европейцам эти тексты были известны только по названиям и именам, поэтому, когда их стали переводить с арабского и греческого, то сразу же записали в древние, – правда, без дат.

В восточнохристианском богословии сложились две основные космогонические школы, которые ориентировочно можно обозначить как антиохийскую и каппадокийско[15] -александрийскую. Их отличия определялись степенью зависимости от античного наследия (очень сильной в Александрии, где все это и создавалось, и незначительной в Сирии) и привязанностью богословов этих школ к разным методикам экзегезы: буквалистикой у антиохийцев, аллегорической у египтян и промежуточной у каппадокийцев. Можно предположить, что тогда здесь и создавалась античная география.

Антиохийская космография

Все без исключения представители антиохийской школы отвергали теорию шарообразности Земли и считали ее плоской. Так, о Феодоре Мопсуэстийском Иоанн Филопон сообщает, что он представлял себе мир в виде рассеченного по оси цилиндра, так что в основании его находился плоский четырехугольник, длина которого больше ширины. Края неба, по мнению Феодора, лежали на Земле. Противником учения о Земле-шаре был и патриарх Фотий Диодор Тарсский, эту идею отвергал в своих гомилиях Иоанн Златоуст. А Ефрем Сирин, вопреки мнению большинства антиохийцев, считал Землю не прямоугольником, а плоским кругом, и с ним солидаризировался и Равеннский Аноним.

Признание Земли плоской исключало идею ее вращения.

Неизвестный малоазийский богослов, обычно именуемый Псевдо-Кесарием, напоминал читателям библейскую цитату о том, что небо распростерто над Землей, как шатер. Но поскольку шатер не может быть распростерт над вращающейся основой, Земля должна быть неподвижной.

Идея шарообразности Земли была близко связана с важнейшей для античной географии концепцией существования антиподов. Тот же Лактанций прямо заявлял, что если Земля – шар, то на противоположной ее стороне должны существовать горы, реки, поля, моря, звери, люди. Принять эту точку зрения – значит, согласиться с тем, что существуют люди, которые ходят вверх ног