История науки и техники КУРС ЛЕКЦИЙ

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Тема 1. Введение. Роль науки и техники в истории человечества
Для людей нашего времени очевидно, что наука и техника играют в современном обществе главную, решающую роль. Однако так было далеко не всегда. Древние греки, при всей своей любви к философии, смотрели на ремесло механика, как на занятие простолюдинов, не достойное истинного ученого. Появившиеся позже мировые религии поначалу вообще отвергали науку. Один из отцов христианской церкви, Тертуллиан, утверждал, что после Евангелия ни в каком ином знании нет необходимости. Подобным образом рассуждали и мусульмане. Когда арабы захватили Александрию, они сожгли знаменитую Александрийскую библиотеку - халиф Омар заявил, что раз есть Коран, то нет нужды в других книгах. Эта догма господствовала вплоть до начала Нового времени. В XVII веке, в эпоху возрождения знаний, инквизиция преследовала Галилея и сожгла на костре Джордано Бруно. Изобретатели новых механизмов тоже подвергались гонениям; к примеру, в 1579 году в Данциге был казнен механик, создавший лентоткацкий станок. Причиной расправы было опасение муниципалитета, что это изобретение вызовет безработицу среди ткачей. Понимание роли науки пришло лишь в эпоху Просвещения, когда Жан-Батист Кольбер, знаменитый министр Людовика XIV, создал первую Академию. С этого момента наука стала получать организационную и финансовую поддержку государства.
Первым достижением новой науки было открытие законов механики - в том числе закона всемирного тяготения. Эти достижения вызвали восторг в обществе; Вольтер написал книгу о Ньютоне и посвятил поэму “героям-физикам”, “новым аргонавтам” науки. Философы XVIII века - Э. Б. Кондильяк, А. В. Тюрго, Ж. А. Кондорсе - воспевали культ Разума и создали “теорию прогресса”; до этого времени никто не знал, что такое “прогресс”. В начале XIX века «теория прогресса» породила позитивизм - философию науки; эта философия утверждала, что все явления и процессы подчиняются законам, подобным законам механики, что эти законы вот-вот будут открыты, что прогресс науки решит все проблемы человечества. Действительно, промышленная революция резко изменила жизнь людей, на смену традиционному укладу сельской жизни пришло новое промышленное общество; удивительные открытия и изобретения следовали одно за другим, и мир стремительно менялся на глазах одного поколения. Вслед за «индустриальным обществом» родилось «постиндустриальное», а затем «технотронное» общество - и теперь трудно даже представить, куда заведет человечество технический прогресс и что нас ждет в обозримом будущем.
Таким образом, история человечества делится на два неравных периода, первый период - это общество до промышленной революции, «традиционное общество». Второй период - это период после промышленной революции, «индустриальное общество». В «индустриальном обществе» роль науки и техники более очевидна, чем в традиционном, однако в действительности развитие традиционного общества, в конечном счете, также определялось развитием техники.
Роль техники в истории человечества изучается в рамках группы социологических теорий, которые носят общее название диффузионизма. Наиболее популярной в диффузионизме является так называемая «теория культурных кругов». Создателем этой теории является немецкий историк и этнограф Фриц Гребнер, в 1911 г. систематизировавший элементы своего научного подхода в книге «Метод в этнологии». Ф. Гребнер считал, что сходные явления в культуре различных народов объясняются происхождением этих явлений из одного центра. Последователи Гребнера полагают, что важнейшие элементы человеческой культуры появляются лишь однажды и лишь в одном месте в результате великих, фундаментальных открытий. В общем смысле, фундаментальные открытия - это открытия, позволяющие расширить экологическую нишу этноса. Это могут быть открытия в области производства пищи, например, доместикация растений, позволяющая увеличить плотность населения в десятки и сотни раз. Это может быть новое оружие, позволяющее раздвинуть границы обитания за счет соседей. Эффект этих открытий таков, что они дают народу-первооткрывателю решающее преимущество перед другими народами. Используя эти преимущества, народ, избранный богом, начинает расселяться из мест своего обитания, захватывать и осваивать новые территории. Прежние обитатели этих территорий либо истребляются, либо вытесняются пришельцами, либо подчиняются им и перенимают их культуру. Народы, находящиеся перед фронтом наступления, в свою очередь, стремятся перенять оружие пришельцев - происходит диффузия фундаментальных элементов культуры, они распространяются во все стороны, очерчивая культурный круг, область распространения того или иного фундаментального открытия.
Теория культурных кругов в наше время является рабочим инструментом для этнографов и археологов; она позволяет реконструировать реалии прошлого и находить истоки культурных взаимосвязей. Для историков она представляет метод философского осмысления событий, метод, позволяющий выделить суть происходящего. К примеру, долгое время оставались загадочными причины массовых миграций арийских народов в XVIII-XVI веках до н. э. - в это время арии заняли часть Индии и Ирана, прорвались на Ближний Восток, и, по мнению некоторых исследователей, достигли Китая. Лишь сравнительно недавно благодаря открытиям российских археологов стало ясно, что первопричиной этой грандиозной волны нашествий было изобретение боевой колесницы - точнее, создание конной запряжки и освоение тактики боевого использования колесниц. Боевая колесница была фундаментальным открытием ариев, а их миграции из Великой Степи - это было распространение культурного круга, археологически фиксируемого как область захоронений с конями и колесницами. Другой пример фундаментального открытия - освоение металлургии железа. Как известно, методы холодной ковки железа были освоены горцами Малой Азии в XIV веке до н. э. - однако это открытие долгое время никак не сказывалось на жизни древневосточных обществ. Лишь в середине VIII века ассирийский царь Тиглатпаласар III создал тактику использования железа в военных целях - он создал вооруженный железными мечами «царский полк». Это было фундаментальное открытие, за которым последовала волна ассирийских завоеваний и создание великой Ассирийской державы - нового культурного круга, компонентами которого были не только железные мечи и регулярная армия, но и все ассирийские традиции, в том числе и самодержавная власть царей. Ассирийская держава погибла в конце VII века до н. э. в результате нашествия мидян и скифов. Скифы были первым народом, научившимся стрелять на скаку из лука и передавшим конную тактику мидянам и персам. Появление кавалерии было новым фундаментальным открытием, вызвавшим волну завоеваний, результатом которой было рождение Мировой Персидской державы. Персов сменили македоняне, создавшие македонскую фалангу - новое оружие, против которого оказалась бессильна конница персов. Фаланга воочию продемонстрировала, что такое фундаментальное открытие - до тех пор мало кому известный малочисленный народ внезапно вырвался на арену истории, покорив половину Азии. Завоевания Александра Македонского породили культурный круг, который называют эллинистической цивилизацией - на остриях своих сарисс македоняне разнесли греческую культуру по всему Ближнему Востоку. В начале II века до н.э. македонская фаланга была разгромлена римскими легионами - римляне создали маневренную тактику полевых сражений; это было новое фундаментальное открытие, которое сделало Рим господином Средиземноморья. Победы легионов, в конечном счете, породили новый культурный круг - тот мир, который называли рах Pomana.
Таким образом, культурно-историческая школа представляет историю как динамичную картину распространения культурных кругов, порождаемых происходящими в разных странах фундаментальными открытиями. По существу речь идет о технологической интерпретации исторического процесса, о том, что исторические события определяются ни чем иным, как развитием техники и технологии - и в особенности военной техники.
• Война - это великое дело для государства, - писал великий китайский философ и полководец Сунь-цзы. - Война - это корень жизни и смерти, это путь существования и гибели. Это нужно понять.
Тема 2. Неолитическая революция
По-видимому, первым изобретением человека было создание ручного рубила - заостренной гальки, позволяющей рубить дерево или резать мясо. Рубило было первым примитивным орудием, использование которого выделило человека из мира обезьян-приматов. Несколько позже, примерно 100 тысяч лет назад, человек научился использовать огонь; огонь служил не только для приготовления пищи или обогрева, но, в первую очередь, был оружием на охоте. Огонь позволил организовать загонную охоту: размахивая факелами, цепь загонщиков гнала стадо животных к засаде, где прятались охотники с копьями и дубинами. Данные археологии говорят о чрезвычайной эффективности загонной охоты - к примеру, на стоянке в Солютре были найдены кости 10 тысяч лошадей, которых загоняли к крутому обрыву.
Загонная охота была главным фактором, определявшим образ жизни людей каменного века: они жили небольшими сплоченными родами. Коллективная охота требовала коллективизма в повседневной жизни; первобытные люди не знали, что такое частная собственность; они жили в одной пещере и питались у одного костра, не производя дележа добычи. Все мужчины рода считались братьями, а все женщины - сестрами. Семья имела иной характер, чем в наше время: кроме первой жены каждый мужчина имел других жен - все жены братьев, т.е. все женщины рода считались его вторыми женами. У эскимосов жена брата называлась «аягань» - буквально «моя жена».
Загонная охота, в конечном счете, привела к полному истреблению многих видов крупных животных, например, мамонтов, мастодонтов, шерстистых носорогов. Пытаясь выжить в вечной борьбе за существование, люди совершенствовали методы охоты; примерно 13 тысяч лет назад был изобретен лук, позволивший охотиться на птиц и мелких животных. В это время была одомашнена собака - люди «заключили союз» с предками собак, шакалами, и стали помогать друг другу на охоте. Появляется гарпун и получает распространение рыболовство; охотники создают первые рыбачьи лодки-долбленки. Наряду с охотой все больше распространяется собирательство; собирательством съедобных растений обычно занимались женщины, в то время как охота была занятием мужчин.
Смысл всех технических достижений древнего человека, в конечном счете, сводился к попыткам расширения его экологической ниши. Объем экологической ниши определяется размерами существующих пищевых ресурсов; технические достижения, скажем, освоение рыболовства, приводят к увеличению этих ресурсов, т. е. к расширению экологической ниши. Однако при благоприятных условиях численность населения может удвоиться за 50 лет; за сто лет население может возрасти в 4 раза, за 200 лет - в 16 раз, за 400 лет оно может возрасти в 256 раз! Таким образом, способность человека к размножению такова, что новые ресурсы вскоре оказываются исчерпанными, экологическая ниша заполняется до предела, и снова начинает ощущаться нехватка продовольствия.
Люди каменного века почти всегда жили в условиях нехватки продовольствия - т. е. в условиях регулярно повторяющегося голода. Голод приводил к столкновениям между охотничьими родами, и археологи находят многочисленные доказательства этих столкновений, в том числе раздробленные и выдолбленные кости людей - признаки каннибализма. По свидетельству исследователей, продолжительность жизни людей каменного века составляла 32 года у мужчин и 25 лет у женщин - эти цифры говорят о той суровой борьбе за существование, которую приходилось вести древнему человеку.
Усовершенствование методов охоты оказывало существенное влияние на жизнь людей, однако оно не шли в сравнение с теми революционными изменениями, которые произошли в период позднего неолита, в IX-VIII тысячелетии до н. э. В это время произошла так называемая неолитическая революция - была освоена технология земледелия, люди научились сеять пшеницу и собирать урожай. Если прежде для прокормления одного охотника требовалось 20 кв. км охотничьих угодий, то теперь на этой территории могли прокормиться десятки и сотни земледельцев - экологическая ниша расширилась в десятки, в сотни раз! К охотникам, вынужденным постоянно сражаться за существование, неожиданно пришло неслыханное изобилие, начался «золотой век» в истории человечества.
От времен, последовавших за неолитической революцией, осталось множество легенд о благополучной, сытой жизни. Вот как передавал легенду о Золотом Веке древнегреческий поэт Гесиод.

Создали прежде всего поколенье людей золотое
Вечноживущие боги, владельцы жилищ олимпийских.
Жили те люди, как боги, с спокойной и ясной душою,
Горя не зная, не зная трудов. И печальная старость
К ним приближаться не смела... Добра недостаток
Был им ни в чем не известен. Большой урожай и обильный
Сами давали собой хлебодарные земли.

Характерно, что в общины первых земледельцев возглавляли женщины: женщины прежде занимались собирательством и по-видимому, именно женщины «изобрели» земледелие. По свидетельству этнографов, у многих примитивных народов земледелием занимаются женщины, в то время как занятием мужчин остается охота. В силу того, что женщины обеспечивают род пищей, они занимают привилегированное положение - для этого периода характерно господство матриархата.
Первоначально основным орудием земледельца была палка-копалка или мотыга; в IV тыс. до н. э. был изобретен плуг, в который запрягали волов. Использование плуга требует большой физической силы, и с этого времени пахота стала делом мужчин, теперь кормильцем рода стал мужчина, настало время патриархата.
Освоение земледелия было великим фундаментальным открытием, которое привело к резкому расширению экологической ниши и к быстрому увеличению численности земледельцев. Первоначальный очаг земледелия находился на Ближнем Востоке. Уже в VIII тысячелетии здесь стала ощущаться нехватка земли и началось расселение земледельцев на земли окружающих охотничьих племен - начинается распространение земледельческого культурного круга. В VII тысячелетии земледельцы появились на Балканах, в VI тыс. в долинах Дуная, Инда и Ганга, а к концу V тыс. - в Испании и Китае. Охотничьи племена, прежние обитатели этих территорий либо истреблялись, либо вытеснялись пришельцами, либо подчинялись им и перенимали их культуру. Из старых районов земледелия выходили все новые и новые миграционные волны. Финикийцы и греки осваивали берега Средиземного моря, индийцы - берега Индокитая.
Освоение земледелия надолго обеспечило людей пищей, но вместе с тем породило определенные проблемы. Переход на другую пищу породил новые болезни и потребовал достаточно длительной адаптации. Затем возникла проблема одежды: ведь раньше охотники одевались в звериные шкуры. Земледельцы стали выращивать растения с длинными волокнами - прежде всего лен; они стали прясть и ткать льняные волокна. Таким образом, появилось прядение и ткачество. Еще одной проблемой было хранение зерна, которое поедалось полчищами мышей. Эта проблема была решена с изобретением керамики. Корзины из прутьев стали обмазывать глиной и обжигать на костре; затем были созданы печи для обжига и гончарный круг. Гончары стали первыми профессиональными ремесленниками, они жили при общинном храме и получали содержание от общины.
Весьма важной для земледельцев оказалась проблема жилищ. Охотники постоянно передвигались в поисках добычи и жили в легких шалашах, покрытых звериными шкурами. Земледельцы жили в домах, первые дома строили из необожженных кирпичей; потом кирпич стали обжигать в гончарных печах, но обожженный кирпич был дорог и применялся, в основном, для облицовки зданий. В IV тысячелетии в Месопотамии появилось еще одно новшество - влекомая быками четырехколесная повозка.
Еще одним открытием этого времени было создание первых медных орудий. Возможно, первая медь была случайно получена из руды в гончарных печах, но как бы то ни было, это открытие первоначально не оказало заметного влияния на жизнь земледельцев. Медь была редким металлом, и поначалу использовалась в качестве украшения. Позже, в III тысячелетии, было обнаружено, что добавка олова позволяет получать более твердую, чем медь, бронзу. Из бронзы стали изготовлять оружие и некоторые важные технические детали, например втулки боевых колесниц - однако бронза была еще дороже меди и ее появление не привело к распространению металлических орудий труда.
Освоение мотыжного земледелия было первым этапом изменившей жизнь людей неолитической революции. Вторым этапом стало освоение ирригационного земледелия. При мотыжной технологии обрабатываемая земля быстро истощалась, и через два-три года земледельцы были вынуждены переходить на новый участок; при наличии ирригации плодородие почвы восстанавливается за счет наносов ила, урожайность остается стабильно высокой и земельные ресурсы используются полностью. О значении ирригационной революции говорят следующие цифры. Плотность населения при охотничьем хозяйстве составляет около 0,05 чел/кв. км, при мотыжном земледелии - до 10 чел/кв. км, при ирригационном земледелии она достигает 100-200 чел/кв. км. Таким образом, второй этап неолитической революции не уступал по своим масштабам первому этапу.
Ирригационная революция стала фактом в IV тысячелетии до н. э., когда жители Древней Месопотамии, шумеры, научились строить магистральные ирригационные каналы длиной в десятки километров. Огромное увеличение продуктивности земледелия вызвало резкий рост населения, в это время появляются многочисленные поселки, которые разрастаются до размеров городов. В III тысячелетии ирригационная революция распространяется на долины Нила, Инда, во II тысячелетии - на долины Ганга и Хуанхэ; долины великих рек становятся основными очагами земледельческой цивилизации.
Развитие ирригации привело к новому расширению экологической ниши человека - однако мы помним, что численность населения возрастает очень быстро, за четыреста лет она может возрасти в 250 раз. В III тысячелетии плотность населения в речных долинах возросла в сотни раз, и новая экологическая ниша была заполнена. На Ближнем Востоке началось перенаселение.
В период колонизации и изобилия родовые общины не считали нужным менять традиционные принципы коллективного труда: так же, как и охота, обработка земли совершалась совместно на общем поле и урожай делился равномерно между сородичами. Такой порядок землепользования зафиксирован источниками во многих древнейших общинах Азии. Другой традицией, унаследованной земледельцами от охотников было народное собрание и родовая демократия.
Перенаселение проявлялось поначалу редкими голодовками в период больших неурожаев. Община отвечала на него применением ирригации и удобрений. Постепенно стало выявляться, что, в отличие от охоты, коллективный труд в земледелии не дает преимущества перед индивидуальным трудом. “При коллективном труде многие ленятся и имеется возможность неполной отдачи сил,”- говорится в старинном китайском трактате “Люйши чунцю”. Наиболее трудолюбивые крестьяне стали требовать выделения участка своей земли и ушли на “хутора”. Первое время крестьянские наделы подлежали систематическому перераспределению.
“Тучными землями не разрешалось радоваться кому-либо одному, поэтому раз в три года переделялись поля и жилища”, - говорит китайский источник. В Китае эта система называлась “цзинь-тянь”, она зафиксирована почти во всех районах мира, а в России и Юго-Восточной Азии дожила до XIX века.
Однако в областях более высокого демографического давления система наделов быстро привела к появлению частной собственности на землю - прежде всего потому, что переделы сдерживали применение удобрений и местной ирригации. Частная собственность появилась в Двуречье примерно 2600 лет до н. э., а в других регионах - по мере того, как давление там достигало соответствующего уровня. В Китае это произошло в VI-VII веках до н. э., в Индии и в Италии - в середине I тысячелетия до н. э.
Появление частной собственности вызвало распад общины. Семьи и частные дома отделились друг от друга высокими заборами. Жена брата перестала быть «моей женой». Началось расслоение общины на богатых и бедных. Разделы участка в многодетных семьях приводили к тому, что наделы не могли прокормить землевладельцев. Крестьяне брали зерно в долг - так появились ростовщичество - и в конце концов теряли свой надел. Безземельные батрачили у кулаков, просили подаяние на дорогах, многие промышляли разбоем. Другая часть безземельных занялась профессиональным ремеслом. Ремесленники собирались вокруг рынков, чтобы менять свои изделия на хлеб - так появились города и торговля.
Рост населения приводил к постепенному заполнению экологической ниши земледельцев, и по мере этого заполнения происходила адаптация человека к новым условиям существования. Результатом этой адаптации и было появление частной собственности, новые семейные отношения, развитие городов, торговли, ремесел, искусств и науки - становление нового общества, которое называют «традиционным обществом» земледельцев. Этот мир был разительно непохож на прежний мир охотничьих общин и эти перемены были вызваны великим фундаментальным открытием - освоением земледелия.
Тема 3. Освоение скотоводства
В настоящее время большинство специалистов считает, что скотоводство появилось в одно время или немного позже, чем земледелие. Имея излишки пищи, земледельцы получили возможность вскармливать детенышей убитых на охоте животных - таким образом, происходило постепенное одомашнивание. В IX-VIII тысячелетиях до н. э. на Ближнем Востоке были одомашнены козы и овцы, несколько позже - крупный рогатый скот. Расселяясь на новые территории, земледельческие племена приносили с собой навыки комплексного земледельческо-скотоводческого хозяйства; в IV-III до н. э. земледельческие поселения распространились на обширные пространства северного Причерноморья и Прикаспия. На этих степных просторах обитали дикие лошади, тарпаны, которые вскоре были приручены населением этих мест.
В Прикаспии и теперешнем Казахстане лишь немногие земли были доступны для обработки мотыгой, и земледельцы селились на плодородных участках в поймах немногочисленных рек. Однако окружающие степи представляли собой изобильные пастбища, на которых паслись большие стада скота - так что в хозяйстве местного населения явственно преобладало скотоводство. На одном квадратном километре ковыльно-разнотравной степи можно было прикормить 6-7 коней или быков, а для прокормления одной семьи из 5 человек требовалось стадо примерно в 25 голов крупного скота, следовательно, плотность скотоводческого населения в степи могла достигать 1,3 чел./км2.
Таким образом, плотность скотоводческого населения лишь ненамного превосходит максимальную плотность для охотников и собирателей; она в 5-10 раз меньше, чем у мотыжных земледельцев и в сотни раз меньше, чем у земледельцев, использующих ирригацию. Экологическая ниша скотоводов очень узка и перенаселение наступает достаточно быстро. Пытаясь ввести в хозяйственный оборот удаленные пастбища, жители степей постепенно перешли к яйлажному скотоводству, при котором основное население оставалось в поселке, а пастухи вместе со стадами уходили на все лето на дальние пастбища. Следующим шагом в этом направлении стало кочевое скотоводство; жители степей стали кочевать вместе со своими стадами.
Толчком к этим быстрым и коренным изменениям, произошедшим в VIII веке до н. э., было новое фундаментальное открытие - создание строгих удил. За созданием строгих удил последовало освоение всадничества: наездничество перестало быть искусством немногих джигитов - оно стало доступно всем, и все мужчины сели на коней. Кочевники Средней Азии обычно зимовали в районах южнее Сыр-Дарьи, а летом перегоняли свои стада за полторы-две тысячи километров на богатые пастбища северного Казахстана (из-за сурового климата эти пастбища не могли использоваться зимой). Кочевание помогло освоить северные степи и горные луга, однако оно потребовало смены образа жизни. Кочевники отказались от растительной пищи, они питались, главным образом, молоком и молочными продуктами. Важнейшими изобретениями кочевников, без которых была невозможной жизнь в степях, стали сыр и войлок.
С переходом к кочевому скотоводству резко изменился весь облик степей. Исчезли многочисленные поселки, жизнь теперь проходила в повозках, в постоянном движении людей вместе со стадами от одного пастбища к другому. Женщины и дети ехали в поставленных на колеса кибитках - но были племена, где на коней сели и женщины; греческий историк Геродот передает, что у савроматов женщины “вместе с мужьями и даже без них верхом выезжают на охоту, выступают в поход и носят одинаковую одежду с мужчинами”. Археологи свидетельствуют, что в могилы женщин - так же как в могилы мужчин - часто клали уздечку, символ всадника. Образ жизни верхом на лошади заставлял удивляться многих античных историков.
«Они словно приросли к своим коням… - писал римский историк Аммиан Марцеллин о гуннах, - и часто сидя на них… занимаются своими обычными занятиями. День и ночь проводят они на коне, занимаются куплей и продажей, едят и пьют, и, склонившись на крутую шею коня, засыпают... Когда приходится совещаться о серьезных делах, то и совещания они ведут, сидя на конях».
Кочевничество позволило освоить новые пастбища, но плотность населения в степи оставалась низкой. Экологическая ниша скотоводов была очень узкой, и голод был постоянным явлением. Китайские хроники пестрят сообщениями о голоде среди кочевников.
«В том же году в землях сюнну был голод, от него из каждого десятка населения умерло 6-7 человек, а из каждого десятка скота пало 6-7 голов… Cюнну несколько лет страдали от засухи и саранчи, земля на несколько тысяч ли лежала голая, люди и скот голодали и болели, большинство из них умерли или пали… Был голод, вместо хлеба употребляли растертые в порошок кости, свирепствовали повальные болезни, от которых великое множество людей померло…».
Арабские писатели сообщают о частом голоде среди татар; имеются сообщения о том, что в годы голода кочевники ели падаль, продавали в рабство своих детей. Недостаток средств существования породил обычай жертвоприношения стариков у массагетов; у некоторых племен было принято умерщвлять вдов, грудных детей убивали и погребали вместе с умершей матерью. В условиях полуголодного существования бедуины Аравии зачастую убивали новорожденных девочек. По имеющимся данным, средняя продолжительность жизни кочевников составляла 36-38 лет.
Образ жизни кочевников определялся не только ограниченностью ресурсов кочевого хозяйства, но и его неустойчивостью. Экологические условия степей были изменчивыми, благоприятные годы сменялись засухами и джутами. В среднеазиатских степях джут случался раз в 7-11 лет; снежный буран или гололед приводили к массовому падежу скота; в иной год гибло больше половины поголовья. Гибель скота означала страшный голод; кочевникам не оставалось ничего иного, как умирать или идти в набег. “У нас ведутся постоянные войны, - говорил скиф Токсарис у римского писателя Лукиана, - мы или сами нападаем на других, или выдерживаем нападения, или вступаем в схватки из-за пастбищ…”. “У этих племен… все люди без различия - воины”, - говорил об арабах Аммиан Марцеллин.
Вечная и всеобщая борьба в степи называлась у казахов “барымтой”. “Казахские племена и роды постоянно враждовали между собой, - писал историк С. Е. Толыбеков. - Каждый кочевой аул, заслышав о приближении неприятеля, тотчас собирал свое имущество и, наспех навьючив его на верблюдов, пускался наутек. Если угроза была велика, то бросали даже юрту и стадо баранов, бежали, в чем были, угоняя своих лошадей и верблюдов”.
Кочевники закалялись в борьбе со стихией и в постоянных столкновениях друг с другом. В каждом роду имелся наездник, отличавшийся храбростью и физической силой; постоянно проявляя себя в схватках, он постепенно становился «батыром», «богатырем». Батыры возглавляли роды в сражениях, они были главными героями казахского эпоса.
«Молодых и крепких уважают, - говорит китайский историк о гуннах, - старых и слабых почитают мало… Сильные едят жирное и лучшее, старики питаются после них… Кто в сражении отрубит голову неприятеля, тот получает в награду кубок вина и все захваченное в добычу». То же самое пишет Геродот об обычаях скифов: “Когда скиф убивает первого врага, он пьет его кровь. Головы всех убитых им в бою воин приносит царю. Ведь только принесший голову врага получает долю добычи, а иначе - нет… Кожу с головы сдирают… Выделанной кожей скифский воин пользуется как полотенцем для рук, привязывает к уздечке своего коня и гордо щеголяет ею. У кого больше таких кожаных полотенец, тот считается самым доблестным мужем”. «Счастливыми из них считаются те, кто умирает в бою, - говорит Аммиан Марцеллин об аланах, - а те, кто доживают до старости, и умирают естественной смертью, преследуются у них жестокими насмешками, как выродки и трусы. Ничем они так не гордятся, как убийством человека, и в виде славного трофея вешают на своих коней содранную с черепа кожу убитых».
Культ войны находил проявление в поклонении мечу, Геродот сообщает о поклонении мечу у скифов, Аммиан Марцеллин - у алан.
В бесконечных сражениях выживали лишь самые сильные и смелые - таким образом, кочевники подвергались естественному отбору, закреплявшему такие качества, как физическая сила, выносливость, агрессивность. Древние и средневековые авторы неоднократно отмечали физическое превосходство кочевников над жителями городов и сел. «Кипчаки - народ крепкий, сильный, здоровый», - пишет Ибн Батута. “Они так закалены, что не нуждаются ни в огне, ни в приспособленной ко вкусу человека пище; они питаются корнями трав и полусырым мясом всякого скота”, - говорит Аммиан Марцеллин о гуннах. «Искусно стреляют из лука с лошади, по природе люты, безжалостны…» - пишет китайский историк о тюрках. Как в Китае, так и в мусульманских государствах, жители степей считались лучшими воинами, и из них набирались отборные воинские части.
Естественный отбор на силу, ловкость, выносливость дополнялся воспитанием воинских качеств, начиная с раннего детства. «Мальчик, как скоро сможет сидеть верхом на баране, стреляет из лука пташек и зверьков и употребляет их в пищу», - говорит китайский историк о воспитании у гуннов. У монголов и казахов 12-13-летние юноши вместе со своими отцами ходили в набеги. В набегах принимали участие и женщины; у савроматов “девушка не выходит замуж, пока не убьет врага”, свидетельствует Геродот. По данным археологов, пятая часть сарматских могил с оружием хранят останки женщин.
Войны между кочевыми племенами нередко приводили к объединению Великой Степи и созданию кочевых империй. Единое государство клало конец межплеменным войнам, но не снижало демографического давления в степи. Если раньше в годы джута кочевники шли в набег на соседнее племя, и численность населения снижалась за счет военных потерь, то теперь единственным способом спасения от голода было объединение сил степи и нашествие на земледельческие страны. Таким образом, объединение кочевников порождало волну нашествий.
Нашествие приобретало особенно грозный характер, когда в руки кочевников попадало новое оружие. Первым созданным кочевниками Новым Оружием была запряженная парой коней легкая боевая колесница, затем последовало освоение верховой стрельбы из лука, затем были изобретены тяжелый лук, седло и стремя, позволившее использовать саблю. Все эти фундаментальные открытия нарушали военное равновесие между кочевниками и земледельцами - и на земледельческие цивилизации обрушивалась волна нашествий непобедимых и жестоких завоевателей.
Завоевание приводило к созданию сословных обществ, в которых основная масса населения, потомки побежденных земледельцев, эксплуатировалась потомками завоевателей. В новом обществе кочевники составляли военное «рыцарское» сословие, они делили завоеванную страну на «феоды», возводили замки и порабощали крестьян. Поскольку в эпоху до создания артиллерии нашествия кочевников происходили регулярно с интервалами в одно-два-три столетия, то большинство обществ того времени были «феодальными».
Необходимо также сказать несколько слов об экологическом аспекте жизни кочевого общества. Постоянные войны в степи делали кочевников прирожденными воинами-кавалеристами, сильными, отважными, выносливыми и агрессивными - по своим физическим и психологическим характеристикам, по образу жизни, кочевники были непохожи на крестьян-земледельцев. Эти отличия были следствием обитания в другой экологической нише, следствием адаптации к другим экологическим условиям. По законам биологии обитание в другой экологической нише ведет к формированию видовых различий, таким образом, можно предположить, что процесс становления кочевничества являлся также началом выделения нового вида людей (точно также, как земледельцы были новым видом по отношению к охотникам). Таким образом, мы можем наблюдать, как фундаментальное техническое открытие - изобретение суровых удил - привело к столь резким переменам в жизни людей, что можно говорить о формировании нового вида (или подвида) Homo sapiens.
Тема 4. Становление древних цивилизаций
Считается, что первой цивилизацией на земле была цивилизация древней Месопотамии. Именно в Месопотамии в IV тысячелетии до н. э. были построены первые ирригационные каналы, это была родина ирригационной революции. Ирригация привела к резкому росту численности населения, и уже в конце IV тысячелетия на берегах Тигра и Евфрата появились первые города. Города Месопотамии были храмовыми общинами; они происходили от родовых общин первых поселенцев. Поначалу общины были маленькими, и работы выполнялись сообща на общем поле. Потом община разрослась, и поля были поделены между общинниками, причем часть земли была выделена храму; сначала храмовые земли обрабатывались сообща общинниками, а затем, когда появились безземельные бедняки, жрецы стали приглашать их в качестве батраков или арендаторов.
Сложное храмовое хозяйство требовало производить записи и подсчеты; сначала для записей использовались рисунки-идеограммы, затем стилизованные рисунки превратились в иероглифы. Для обозначения глаголов при этом использовали созвучия, например, чтобы передать слово «возвращать», по-шумерски «ги», рисовали значок тростника; тростник по-шумерски - тоже «ги». Позже иероглифы стали использовать для передачи отдельных слогов, из которых составляли слова - так появилась слоговая письменность. Шумеры и их соседи семиты выдавливали иероглифы на глиняных табличках с помощью тростниковой палочки; иероглифы состояли из нескольких клинообразных черточек - это была так называемая клинопись. Понятно, что значки клинописи были мало похожи на передаваемые понятия, вскоре они превратились в условные символы. На рубеже II-I тысячелетий один из семитских народов, финикийцы, усовершенствовал клинопись и создал алфавит из 22 букв. От финикийского алфавита произошли греческий и арамейский, от греческого - латинский и славянский, от арамейского - персидский, арабский и индийский. До Китая и Японии алфавит так и не дошел, и эти народы этих стран до сих пор пользуются иероглифами.
При шумерских храмах существовали писцовые школы «э-дуба». Писцы должны были не только знать письменность, но и уметь подсчитать размер урожая, объем зернохранилища, площадь поля. Храмы занимались торговлей и ростовщичеством, поэтому писцам часто приходилось производить всевозможные вычисления, в том числе вычислять проценты. Уже к концу III тысячелетия была создана позиционная система счисления для записи чисел - однако она была не десятичной, как в наше время, а шестидесятиричной, причем для обозначения единиц и десятков использовались различные значки. На основе этой системы были составлены таблицы умножения, деления, возведения в степень (писцам с трудом давалось деление больших чисел, и они предпочитали заглянуть в таблицу). Наследники шумеров, вавилоняне, умели решать квадратные уравнения, знали «теорему Пифагора», свойства подобных треугольников, умели вычислять объем пирамиды, составляли чертежи полей, рисовали карты - но не всегда соблюдали масштаб.
Важной задачей, стоявшей перед жрецами, было создание календаря; календарь был необходим прежде всего для определения времени сельскохозяйственных работ. Вавилонский календарь был лунным, лунный месяц состоял из 29 или 30 дней (период смены лунных фаз равен 29,5 суток); год состоял из 12 месяцев. Из-за того, что солнечный год длиннее лунного на 11 дней, Новый год смещался и мог попасть на лето или осень; поэтому время от времени вводился дополнительный месяц.
Вавилонский календарь был недостаточно точным; намного более точный календарь был создан в III тысячелетии до н. э. в Египте. Египетский календарь состоял из 12 месяцев по 30 дней, причем в конце года вставлялось 5 дополнительных дней, то есть год насчитывал 365 дней. Этот календарь отличался от современного только отсутствием високосных дней; високосные дни ввел в 46 году до н. э. Юлий Цезарь.
Задача составления календаря была связана с астрономическими наблюдениями: было замечено, что разлив Нила всегда происходит в один день, когда над горизонтом появляется звезда Сириус. Египтяне стали записывать положение звезд, объединили их в созвездия и создали первые звездные таблицы. Наблюдая положение звезд на ночном небе, египтяне научились определять время. Астрономия всегда была тесно связана с магией; звездные таблицы служили не только для практических целей, но и для предсказаний. В I тысячелетии до н. э. в Вавилоне появились первые астрологи.
Характерно, что хранителями знаний, писцами, астрологами, врачевателями в то время были в основном жрецы. Египетские и вавилонские жрецы держали свои знания в тайне, не допуская в них непосвященных. Отчасти это было связано с тем, что в египетских храмах существовали мастерские по имитации золота и серебра; химические опыты жрецов научили их подделывать благородные металлы. Многие знания жрецов остались тайной для последующих поколений - например, секрет сохранения мумий.
Ближний Восток был родиной многих простейших машин и инструментов - тех, что еще в прошлом веке использовались многими сельскими жителями. Это, прежде всего, прялка, ручной ткацкий станок, гончарный круг, колодезный журавль. Появление в Египте колодезного журавля, «шадуфа», позволило поднимать воду на «высокие поля» и в десять раз увеличило площадь обрабатываемых земель. В I тысячелетии до н. э. в Вавилонии появилось водоподъемное колесо, «сакие», и скользящий по блокам круговой ремень с кожаными ведрами, «черд».
Цивилизацию Вавилонии иногда называют «глиняным царством»: в Месопотамии нет леса и камня, единственный строительный материал - это глина. Из глины строили дома и храмовые башни, зиккураты - лишь снаружи их облицовывали кирпичом. В Египте храмы и пирамиды строили из камня. Пирамида Хеопса имеет высоту 146 метров и состоит из 2,3 млн. каменных блоков, каждый весом в 2 тонны. Для перевозки этих блоков использовали салазки, под которые подкладывали деревянные катки; на вершину пирамиды блоки поднимали по наклонным плоскостям. От каменоломен к месту строительства блоки доставлялись на огромных барках длиной 60 метров и водоизмещением 1,5 тысячи тонн.
По свидетельству Геродота, на строительстве пирамиды Хеопса в порядке трудовой повинности работало 100 тысяч человек, которые сменялись каждые три месяца. Трудовая повинность, которая распространялась на все население, позволяла создавать не только пирамиды, но и огромные ирригационные сооружения; во II тысячелетии был построен Фаюмский канал, который позволил оросить обширные площади земель в Нижнем Египте.
Крупнейшим техническим достижением Древнего Востока было освоение плавки металлов. По-видимому, секрет выплавки меди был найден случайно во время обжига керамики. Затем научились плавить медь в примитивных горнах; такой горн представлял собой вырытую в земле яму диаметром около 70 см; яма окружалась каменной стенкой с отверстием для дутья. Кузнечный мех делали из козьих шкур и снабжали деревянным соплом. Температура в таком горне достигала 700-800 градусов, что было достаточно для выплавки металла.
Первые медные изделия появились на Ближнем Востоке в VI тысячелетии до н. э., однако медь - сравнительно редкий и, кроме того, мягкий металл; он уступает по твердости кремню. Настоящая техническая революция произошла лишь с освоением металлургии железа, в конце II века до н. э. По преданию, первыми кователями железа были загадочные халибы, обитавшие в горах Армении. В те времена - да и много позже - печи не давали температуры, достаточной для плавки железа (1530 градусов); металл получали в ходе сыродутного процесса, в виде крицы - пористого комка с примесью шлака. Халибы придумали способ избавиться от шлака с помощью длительной ковки; в результате получалось твердое малоуглеродистое железо.
Железная руда встречается гораздо чаще, чем медная, - поэтому железо стало широко распространенным металлом. Железный наконечник плуга улучшил обработку почвы, железная лопата позволила рыть оросительные каналы. Раньше при подсечно-огневой системе для расчистки нового участка требовались усилия всего рода; теперь с помощью железного топора, пилы, лопаты с этим мог справиться и одиночка, в результате начался распад рода и выделение индивидуальных участков.
Огромные перемены произошли и в военном деле; в VIII веке до н. э. ассирийский царь Тиглатпаласар III создал вооруженный железными мечами «царский полк». Это было фундаментальное открытие, за которым последовала волна ассирийских завоеваний и создание великой Ассирийской державы - нового культурного круга, компонентами которого были не только железные мечи и регулярная армия, но и все ассирийские традиции, в том числе и самодержавная власть царей. Таким образом, история еще раз показала, что жизнь людей определяется техническими открытиями.
Начало «железного века» стало временем расцвета великой ближневосточной цивилизации, цивилизации Ассирии и Вавилона. В VI веке до н. э. был построен 400-километровый канал Паллукат; этот канал позволил оросить обширные пространства пустынных земель. Вавилон превратился в огромный город, население которого достигало 1 млн. человек. Вавилон был знаменит своей «Вавилонской башней», зиккуратом Этеменанки, «висячими садами» и мостом через Тигр; этот мост имел длину 123 метра и покоился на 9 сложенных из кирпича опорах. Тройные стены Вавилона поражали своей мощью - внутренняя стена имела толщину 7 метров.
Город пересекали широкие проспекты, вавилоняне жили в многоэтажных кирпичных домах. В это время появились банки и акционерные компании - с точки зрения обыденной жизни этот мир не очень отличался от современного буржуазного общества. Так же как теперь, в большой моде была «психотерапия» - болезни лечили, в основном, с помощью заклинаний - и заклинания зачастую помогали. Правда, были и врачи, лечившие травами, они составляли особую корпорацию, враждовавшую с заклинателями-психотерапевтами, - однако борьба двух врачебных школ закончилась поражением «травников». Как во все времена, коммерсанты-торговцы совершали поездки в дальние страны, большие вязаные из тростника корабли брали на борт сотни пассажиров и плавали в Аравию и в Индию. Связь с родными местами путешественники поддерживали с помощью почтовых голубей.
Мир за пределами Индии оставался неизвестным вавилонянам; они считали, что там, дальше, начинается мировой океан, а за океаном земля смыкается с куполом неба. Всего насчитывалось семь куполов неба, на седьмом небе жили боги; под землей располагалось царство мертвых. Эти представления Вавилонян разделяли и окружающие народы - в том числе и евреи; от евреев они попали в Библию.
Среди всех народов Ближнего Востока больше всего об окружающем мире знали финикийцы, племя мореплавателей и купцов. Финикийцы строили корабли с килем, шпангоутами и сплошной палубой: такой корабль мог за 70 дней пересечь Средиземное море и выйти в Атлантический океан. Финикийцы достигали берегов Гвинейского залива и Британии; в VI веке до н. э. они совершили плавание вокруг Африки. Финикийцам принадлежат так же два замечательных открытия, стекло и пурпурная краска.
Стекло, по легенде, было открыто случайно, когда корабль, везший селитру, потерпел крушение и моряки разожгли на берегу костер из селитры. Пурпурную краску делали из раковин моллюсков, секрет ее изготовления хранился в тайне; пурпурную одежду носили только цари и жрецы.
Наивысших успехов в области ткачества в древние времена достигли индийцы. Индия была родиной хлопка, растения, которое удивляло чужеземцев; в Европе долгое время считали, что хлопок растет на деревьях. Индийские мастера ткали тончайшие батисты и муслины; батистовую шаль можно было продеть через перстень. Ткани окрашивали соком индиго - индиго и сейчас используется, например, для окраски джинсов.
В Индии выращивали еще одно замечательное растение - рис. В начале нашей эры индийские крестьяне освоили технологию выращивания заливного риса. Это была довольно сложная технология. Сначала община строила плотину на речке и рыла пруд, от пруда отводились оросительные канавы. Рисовую рассаду выращивали в специальном питомнике с регулируемым микроклиматом; затем ее высаживали на затопленные поля. Позднее для борьбы с сорняками на затопленных полях стали разводить карпов. Урожайность заливного риса была вдвое выше, чем урожайность пшеницы, при этом собирали не один, а два-три урожая в год. Это было новое фундаментальное открытие, новая победа человека над природой.
Новое фундаментальное открытие повлекло за собой появление нового культурного круга. Индийские колонисты и торговцы принесли заливной рис на берега Индокитая, в Бирму, в Индонезию; вместе с заливным рисом они принесли свою культуру, свою письменность и свою религию - так что страны Индокитая зачастую называют «Внешней Индией». Вслед за заливным рисом буддизм пришел в Китай и в Японию. Распространение заливного риса означало расширение экологической ниши; на прежней территории могло проживать втрое-вчетверо большее население - в результате Южная и Юго-Восточная Азия превратилась в самый густонаселенный регион нашей планеты.
Восточная часть Азии отделена от западной части горами и пустынями, поэтому здесь сложилась своя самобытная цивилизация. Китайцы остались незнакомы со многими достижениями Запада - они не знали алфавита, не умели строить каменных зданий, не знали винограда и вина. С другой стороны, в Китае были освоены технологии, долгое время не известные Западу. Китайцы научились ткать шелк, во II веке они изобрели бумагу, а в VI веке - фарфор.
Китай долгое время оставался изолированным от остального мира.
Китайцы считали, что их страна - это и есть «Поднебесная», которая окружена четырьмя морями - Восточным, Южным, Песчаным и Скалистым. Скалистое море - это была горная страна Тибет, а Песчаное море - бескрайняя пустыня Гоби. В 138 году до н. э. император У-ди послал на разведку в пустыню гвардейского офицера Чжан Цяня; Чжан Цянь был взят в плен гуннами, потом бежал, долго скитался по пустыне, затем перешел горы Тянь-Шань и неожиданно обнаружил другой мир - страну, где, как и в Китае, были реки, возделанные поля и большие города.
Так китайцы открыли для себя внешний мир; они позаимствовали из этого мира стекло, пряности, искусство строительства каменных зданий. Связующей нитью между двумя мирами стал Великий шелковый путь - по нему совершался обмен достижениями двух цивилизаций.
В VI веке по Великому шелковому пути пришли в Константинополь два монаха, по поручению византийского императора Юстиниана они вывезли из Китая личинки тутового шелкопряда, спрятав их в своих посохах. Производство шелка было налажено в Византии, а затем в Персии. В 751 году арабы в одном из сражении в Средней Азии захватили нескольких китайцев, знавших секрет производства бумаги; после этого бумагу стали выделывать так же и на Ближнем Востоке. Китайцы изобрели так же компас, который попал в Европу тысячу лет спустя, в XIII веке. Самым замечательным достижением китайской цивилизации было создание доменных печей и получение чугуна. Печи загружались каменным углем и рудой с высоким содержанием фосфора; дутье осуществлялось мощными мехами с приводом от водяного колеса. Внешне китайские печи представляли собой прямоугольные канавы, выложенные огнеупорным кирпичом; в них помещали тигли с рудой, между тиглями насыпали каменный уголь; такая технология позволяла получать чугун, а также ковкое железо с малым содержанием углерода, т. е. сталь. В XI веке в провинции Хэнань было возведено удивительное сооружение - 13-этажная железная пагода; она была сложена из литых чугунных плит без применения дерева и камня. Секреты получения чугуна и фарфора оставались тайной для европейцев вплоть до начала Нового времени.
Тема 5. Наука и техника в античном мире
До VII века до н. э. Греция была периферией ближневосточной цивилизации. Греки учились у Востока: они позаимствовали у финикийцев алфавит и конструкцию кораблей, у египтян - искусство скульптуры и начала математических знаний. Знаменитый философ Пифагор долго жил в Египте, пытаясь познакомиться с жрецами и проникнуть в их тайны; он привез из Египта теорему Пифагора и магию чисел. Подражая жрецам, Пифагор основал тайное общество философов; его последователи верили в переселение душ и утверждали, что Земля - это шар.
Греция была малоплодородной страной, ее население не могло прокормиться земледелием; многие занимались рыболовством, другие уезжали в поисках лучшей доли в дальние страны, основывали колонии на берегах Средиземного моря. Изобретением, которое сделало Грецию богатой страной, стало создание триеры - нового типа боевого корабля. Первая триера была построена около 630 года до н. э. коринфским мастером Аминоклом; это был корабль с тремя рядами весел и экипажем в 170 гребцов и 20-30 воинов. Длина триеры составляла 40-50 метров при ширине 5-7 метров, водоизмещение - около 230 тонн. Большая скорость и маневренность позволяли триере эффективно использовать свое главное оружие - таран, который пробивал днище кораблей противника.
Триера была фундаментальным открытием; она позволила грекам завоевать господство на Средиземном море и овладеть всей морской торговлей. Финикийцы, которые до этого были первыми купцами Средиземноморья, пытались противостоять грекам, но их флот был разгромлен греческими триерами в битве при Саламине. Все морские пути теперь проходили через Пирей и Коринф, огромные прибыли от посреднической торговли обеспечили процветание греческих городов. Прибыли от торговли вкладывались в ремесло; прежде всего в производство керамики; керамические сосуды были универсальной тарой того времени - зерно, вино, масло и многие другие продукты хранились в амфорах.
Афины стали главным ремесленным центром Средиземноморья, однако у греческих предпринимателей не хватало рабочей силы - тогда они стали покупать рабов. Рабов покупали у варваров, живших по берегам Черного моря, везли в Афины и обучали ремеслу; они работали в больших ремесленных мастерских, эргастириях. Таким образом, создание триеры породило греческую торговлю и греческое рабовладение. Греческое общество было буржуазным обществом купцов и предпринимателей; то обстоятельство, что эти предприниматели использовали рабский труд, не меняет сути дела: плантаторы американских южных штатов тоже использовали рабов. Основной чертой буржуазного общества является столкновение частных интересов, которое приводило к бесконечным судебным процессам.
В греческих судах каждый должен был защищать себя сам; на этих процессах истцы и ответчики изощрялись в ораторском искусстве; вскоре этому искусству стали учить в частных школах, в которых преподавали мудрецы-«софисты». Признанным главой софистов был Протагор; он утверждал, что «человек есть мера всех вещей» и что истина - это то, что кажется большинству (то есть большинству судей). Ученик Протагора Перикл стал первым политиком, освоившим ораторское искусство; благодаря этому искусству он 30 лет правил Афинами.
От софистов и Протагора пошла вся греческая философия; в значительной степени она сводилась к умозрительным рассуждениям, которые сегодня назвали бы ненаучными. Тем не менее, в рассуждениях философов встречались и рациональные мысли. Сократ первым поставил вопрос об объективности знания; он подвергал сомнению привычные истины и верования и утверждал, что «я знаю только то, что ничего не знаю». Анаксагор пошел еще дальше - он отрицал существование богов и пытался создать свою картину мира, он утверждал, что тела состоят из мельчайших частичек. Последователь Анаксагора Демокрит назвал эти частички атомами и попробовал применить бесконечно малые величины в математических вычислениях; он получил формулу для объема конуса. Однако афиняне были возмущены попытками отрицать существование богов, Протагор и Анаксагор были изгнаны из Афин, а Сократ по приговору суда был вынужден испить чашу с ядом.
Учеником Сократа был знаменитый философ Платон (427-347). Платон верил в существование души и в переселение душ после смерти. Для истории науки важны не философские искания Платона, а то, что он был основателем социологии, науки об обществе и государстве. Платон предложил проект идеального государства, которым управляет каста философов наподобие египетских жрецов (надо сказать, что Платон бывал в Египте). Опорой философов являются воины, «стражи», похожие на спартанцев, они живут одной общиной и имеют все общее - в том числе общих жен.
Платон утверждал, что его идеальное государство существовало в Атлантиде, стране расположенной где-то на Западе, на затонувшем впоследствии материке. Конечно, это была «научная фантастика» тех времен. Более важно, что Платон и его ученик Дион пытались создать идеальное государства в Сиракузах, на Сицилии; этот политический эксперимент привел к гражданской войне и разорению Сиракуз.
Социологические исследования Платона продолжал Аристотель; он написал знаменитый трактат «Политика», этот трактат содержал сравнительный анализ общественного строя большинства известных тогда государств.
Аристотель выдвинул ряд положений, принятых современной социологией; он утверждал, в частности, что ведущим фактором общественного развития является рост населения; что перенаселение порождает голод, восстания, гражданские войны и установление «тирании». Цель «тиранов» - установление «справедливости» и равномерный передел земли. Аристотель известен как основатель биологии; он описывал и систематизировал различные виды животных - так же как он описывал и систематизировал государства; таких исследователей позже стали называть «систематиками».
Аристотель был учителем Александра Македонского, знаменитого завоевателя полумира. Македонские завоевания были вызваны новым изобретением в военной сфере - созданием македонской фаланги. Воины Александра имели копья 6-метровой длины и стоявшие сзади клали свои копья на плечи передних. Действия в составе фаланги требовали большой слаженности, и отец Александра, Филипп, потратил много времени на обучение своих солдат. Македонская фаланга была фундаментальным открытием, это открытие вызвало волну македонских завоеваний и появление нового культурного круга, который историки называют эллинистическим миром.
Александр проявлял интерес к наукам и помог Аристотелю создать первое высшее учебное заведение, «Ликей»; он взял с собой в поход племянника Аристотеля Каллисфена. Каллисфен и его помощники описывали природу завоеванных стран, измеряли широту местности, посылали Аристотелю чучела диковинных животных и собранные ими гербарии. После смерти Александра роль покровителя наук взял на себя его друг и полководец Птолемей. При разделе империи Александра Птолемею достался Египет, и он основал в Александрии по образцу Ликея новый научный центр, Мусей. Здания Мусея располагались среди прекрасного парка, там были аудитории для студентов, дома преподавателей. Обсерватория, ботанический сад, и замечательная библиотека - в ней насчитывалось 700 тысяч рукописей. Преподаватели Мусея получали царское жалование; среди них были не только философы и механики, но и поэты, и восточные мудрецы, переводившие на греческий язык египетские и вавилонские трактаты. Египетский жрец Манефон был автором трактата «Египетские древности», а вавилонский жрец Бероэс написал «Вавилонские древности»; 72 еврейских мудреца перевели на греческий язык Библию.
Мусей был первым научным центром, щедро финансируемым государством и его деятельность показала, что если есть деньги - то будет и наука. По существу, день рождения Мусея и был днем рождения античной науки. Главой Мусея, «библиотекарем», был географ Эратосфен, сумевший, измеряя широту в различных пунктах, вычислить длину меридиана; таким образом, было окончательно доказано, что Земля - это шар. Евклид создал геометрию - ту, которую сейчас проходят в школах. Он положил в основу науки строгие доказательства; когда Птолемей попросил у него обойтись без доказательств, Евклид ответил: «Для царей нет особых путей в математике». Ученик Евклида Аполлоний Пергский продолжил труды своего учителя и описал свойства эллипса, параболы и гиперболы. В Мусейоне активно обсуждалась гипотеза Аристарха Самосского о том, что Земля вращается по окружности вокруг Солнца - однако оказалось, что она противоречит наблюдениям (дело в том, что Земля движется не по кругу, а по эллипсу). В результате ученые Мусейона во главе с Клавдием Птолемеем (II в. н.э) создали теорию эпициклов. В соответствии с этой теорией Земля находится в центре Вселенной, вокруг располагаются прозрачные сферы, объемлющие одна другую; вместе с этими сферами по сложным эпициклам движутся Солнце и планеты. За последней сферой неподвижных звезд Птолемей поместил «жилище блаженных». Труд Птолемея «Великое математическое построение астрономии в 13 книгах» («Magiste syntaxis») был главным руководством по астрономии вплоть до Нового времени. Птолемей создал научную географию и дал координаты 8 тысяч различных географических пунктов - это «Руководство по географии» использовалось европейцами до времен Колумба.
Создание Мусея совпало по времени с новым переворотом в военном деле, изобретением военных машин, баллисты и катапульты. Появление баллисты изменило тактику морских сражений; если раньше главным оружием триеры был таран, то теперь стали строить огромные корабли с башнями, на которые устанавливали баллисты. Эти корабли назывались пентерами, за каждым веслом на них сидело по 5 и более гребцов, а общее число гребцов достигало тысячи человек. Именно баллиста позволила царю Птолемею завоевать господство на морях; Александрия заняла место Афин и стала главным торговым центром Средиземноморья. Из Александрии по каналу можно было попасть в Красное море, и корабли александрийских греков плавали даже к берегам Индии. Символом торгового могущества Александрии стал 130-метровый Фаросский маяк - одно из чудес света, построенное Состратом Книдским по приказу Птолемея II.
“Царь Птолемей посвящает богам-спасителям на благо мореплавателям”, - гласила надпись на гипсовой плите у подножия маяка - но со временем гипс отвалился и из-под него показалась другая надпись, вырезанная на мраморе: “Сострат из Книда посвящает богам-спасителям на благо мореплавателям”.
Создание баллисты знаменовало рождение инженерной науки, «механики». Первым великим механиком был знаменитый строитель военных машин Архимед, проживший большую часть жизни в Александрии. Архимед на языке математики описал использование клина, блока, лебедки, винта и рычага. Вместе с корабельным мастером Архием Архимед построил для сиракузского царя Гиерона «Сиракузянку» - огромный корабль-дворец с великолепными залами и бассейнами. Корабль приводили в движение две тысячи гребцов, а на башнях стояли баллисты, бросавшие в противника трехпудовые камни. Тысячи рабочих впряглись в канаты, чтобы спустить корабль на воду - но не смогли сдвинуть его с места; тогда Архимед сделал лебедку, с помощью которой царь сдвинул корабль в одиночку. Архимеду приписывается открытие законов гидростатики и изобретение «архимедова винта» - водоподъемного устройства, которое использовалось для орошения полей. Из других александрийских инженеров получили известность Ктесибий, изобретатель водяных часов и пожарного насоса, и Герон, создавший аэропил - прообраз паровой турбины. В Александрии был изобретен так же перегонный куб, который позже стали использовать для получения спирта.
В III веке до н. э. начинается эпоха римских завоеваний. Возвышение Рима было связано с новым военным изобретением, созданием легиона. Новое оружие римлян породило новую волну завоеваний и появление нового культурного круга, который историки называют pax Romana, «Римский мир». Завоевав Грецию и Египет, римляне переняли как греческую культуру, так научные достижения Мусея.
Главным техническим достижением римлян было создание цемента и бетона. Римляне научились использовать опалубку и строить бетонные сооружения; в качестве наполнителя использовали щебень. Во II в. н. э. в Риме был построен Пантеон, «Храм всех богов» с литым бетонным куполом диаметром 43 метра - позднее это сооружение стало образцом для архитекторов Нового времени. Римляне использовали цемент и бетон при строительстве дорог и мостов; римские дороги вызывали восхищение у историков последующих эпох. Мост через Дунай, построенный архитектором Аполлодором, был одним из чудес того времени - он имел в длину более километра. Вершиной римского строительного искусства стал храм Святой Софии в Константинополе, построенный Анфимием из Тралл; этот храм имел купол диаметром в 33 метра, установленный на пилонах 23-метровой высоты.
Самым знаменитым ученым и инженером римского времени был Марк Витрувий, живший I веке до н. э. По просьбе императора Августа Витрувий написал «Десять книг об архитектуре» - обширный труд, рассказывавший о строительном ремесле и о различных машинах; в этом труде содержится первое описание водяной мельницы. В XV веке труд Витрувия стал пособием для архитекторов Нового времени.
Витрувий в своей работе использовал труды ученых из Александрийского Мусея, который функционировал до конца IV века. В последние века существования Мусея в нем работали такие знаменитые ученые как Папп и Диофант. В 391 году Мусей был разрушен во время религиозного погрома - христиане обвиняли ученых в поклонении языческим богам.
Роль христианства в развитии науки можно понять, только разобравшись в существе этой идеологии. Как известно, основатель социал-демократической партии Германии Карл Каутский считал Иисуса создателем социалистической идеологии. «Поди, все, что имеешь, продай и раздай нищим, - сказал Иисус богачу. - Удобнее верблюду пройти сквозь игольи уши, нежели богатому войти в Царствие Божие». «Все верующие были вместе и продавали имение и всякую собственность и разделяли всем, смотря по нужде каждого», - говорится в деяниях апостолов. Впоследствии христиане признали частную собственность, но истинно верующие монахи и теперь живут коммунами. Христианство было социалистической идеологией; благодаря этому оно стало религией народа и одержало победу.
Однако вместе с тем христианство претендовало на роль монопольной идеологии, он боролось с другими религиями и с другими богами, преследуя всякое инакомыслие. Никто не имел права усомниться в том, что написано в Библии - а в Библии было написано, что Земля лежит посреди Океана и накрыта как шатром, семью куполами неба, что в центре мира находится Иерусалим, а на Востоке, за Индией, расположен рай и там берут начало четыре священные реки: Тигр, Евфрат, Инд и Ганг. Это была древняя картина мира, позаимствованная когда-то из Вавилона, и она никак не совмещалась с античной наукой. В конце концов, отцы церкви, согласились принять систему Клавдия Птолемея, потихоньку признали, что наша планета - шар, и перенесли рай за седьмую птолемеевскую сферу, в «жилище блаженных». Однако в дальнейшем, когда церковь утвердилась, она уже не могла пойти на уступки Копернику и Галилею.
Церковь подавляла свободомыслие ученых, но причиной гибели античной науки было не всевластие церкви. В III веке н. э. далеко на Востоке появилось новое оружие, которое принесло гибель античной цивилизации.
Тема 6. Наука и техника в средние века
Катастрофа, погубившая цивилизацию древнего мира, была вызвана фундаментальным открытием кочевников - изобретением стремени. Стремя сделало всадника устойчивым в седле и позволило использовать длинный меч или саблю. Привстав в стременах, всадник обрушивал на римского легионера или китайского пехотинца удар, в который вкладывал всю массу своего тела. Изобретение стремени вызвало страшную волну нашествий, которая погубила цивилизацию Древнего мира.
«Смотри, сколь внезапно смерть осенила весь мир, - писал епископ Ориденций. - Те, кто сумели устоять перед силой, пали от голода… В городах и деревнях - повсюду смерть, страдания, руины и скорбь. Лишь дым остался от Галлии, сгоревшей во всеобщем пожаре». «Время вернулось к тиши, царившей до сотворения человека, - свидетельствует итальянский хронист, - ни голоса в полях, ни свиста пастуха. Поля превратились в кладбища, а дома людей - в логовища диких зверей».
Господами Европы стали потомки завоевателей, варваров-германцев. Это были тяжеловооруженные всадники-рыцари; они подчинили местных крестьян, обратили одних из них в рабов, а других заставили платить подати. Владение рыцаря называлось феодом, а социальную систему тех времен историки называют феодализмом; таким образом, фундаментальное открытие, изобретение стремени, породило рыцарей и феодализм.
После первой волны нашествий, пришедшей из глубин Евразии, пришла вторая волна - на этот раз с моря. Скандинавские норманны создали дракар - мореходное судно с 40-70 гребцами и прямоугольным парусом. Отличительным качеством дракара было то, что он мог с одинаковой легкостью преодолевать моря и подниматься по рекам, его можно было даже перетаскивать волоком через водоразделы. Благодаря дракару норманны могли внезапно появляться едва ли не в любом месте - там, где хотели; флотилия из 50-100 кораблей высаживала несколько тысяч воинов, которые грабили города и села и уходили, как только противник собирал крупные силы. Дракар позволил норманнам разграбить большую часть Западной Европы, но, не обладая преимуществом перед рыцарской конницей, они смогли закрепиться лишь в немногих областях, в Нормандии, в Сицилии, в Англии. На востоке Европы сложилась иная ситуация: здесь не было рыцарской конницы, и, благодаря своим мечам и кольчугам, норманны-варяги обладали военным превосходством над местным населением. В конечном счете, варяги завоевали страну славян; они дали этой стране свое имя, Русь - ведь по-фински русь означает «шведы». Позднее варяги превратились конных дружинников, русских бояр.
Хорошо известно, что русские князья носят скандинавские имена, Рюрих - это Рорих Ютландский, прославившийся разграблением Лондона, Олег - это Хельги, Ольга - это Хельга, Игорь - это Ингварр, Святослав (казалось бы, славянское имя) - это Свендислэйв, Владимир - это Вольдемар и так далее.
Варварские нашествия охватили всю Евразию, и был лишь один город, который сумел выстоять в этой буре, это была последняя крепость цивилизации - Константинополь. Варвары, тюрки и арабы, штурмовали Константинополь с моря и суши, но греков спасло изобретение греческого огня - зажигательной смеси, которую выбрасывали на корабли противника с помощью мощных насосов. Константинополь устоял - но страна была разорена, и долгое время грекам было не до наук и искусств. Положение изменилось лишь при императоре Василии I (867-886); будучи неграмотным крестьянином, Василий с почтением относился к учёным монахам и не жалел золота для возрождения греческой учености. В середине IX века под началом епископа Льва Математика в Магнавском дворце была вновь открыта высшая школа - началось возрождение древних наук и искусств. Преподаватели Магнавской школы стали собирать хранившиеся в монастырях старинные книги; знаменитый грамматик Фотий составил сборник с краткими пересказами 280 античных рукописей. Придворные грамматики собрали огромную библиотеку и участвовали в создании обширных компиляций по законоведению, истории и агрономии. Греки снова познакомились с Платоном, Аристотелем, Евклидом и снова узнали о шарообразности Земли. В Греции сохранялись и созданные римлянами принципы строительного искусства; именно греки учили окрестные народы строить каменные соборы - они построили собор Святого Марка в Венеции и собор Святой Софии в Киеве.
В начале VIII века приглашенные халифом греческие мастера возвели в Иерусалиме главную мечеть арабов - «Купол Скалы», Куббат ас-Сахра; эта мечеть и по сей день остается шедевром архитектуры. Правивший в IX веке халиф Мамун был большим почитателем греческой учености; под впечатлением легенд об александрийском Мусее он создал в Багдаде “Дом науки” с обсерваторией и большой библиотекой; здесь были собраны поэты, учёные и толмачи, которые переводили греческие книги. Рассказывают, что халиф платил за переводы столько золота, сколько весила книга; были переведены сотни рукописей, присланных из Константинополя или найденных в сирийских монастырях; мусульманский мир познакомился с трудами Платона, Аристотеля, Евклида. Из книги Клавдия Птолемея (которую арабы называли «Аль-Магест») мусульмане узнали о шарообразности земли, научились определять широту и рисовать карты. Сочинения Гиппократа стали основой для “Канона врачебной науки” знаменитого врача и философа Ибн Сины; Ибн Хайан положил начало арабской алхимии и астрологии. Особенно усердно работали арабские астрономы - их главной задачей было научиться определять, в какой стороне находится Мекка - именно в эту сторону должны были склоняться правоверные при молитве. Самым знаменитым арабским астрономом был ал-Хорезми, известный европейским переводчикам как Алгорисмус - от его имени происходит слово “алгоритм”. Ал-Хорезми позаимствовал у индийцев десятичные цифры, которые потом попали от арабов в Европу и которые европейцы называют арабскими. Однако главным занятием арабских мудрецов были поиски эликсира жизни и философского камня, который позволял превращать ртуть в золото.
Постепенно науки возвращались и в Европу. Искорки древних знаний издавна сохранялись в монастырях, где монахи переписывали старые книги и учили молодых послушников латинской грамоте, чтобы они могли читать святую Библию. В те времена латынь была единственным письменным языком и, чтобы научиться грамоте, нужно было научиться латыни: сначала выучить наизусть полсотни псалмов, а потом освоить азбуку. Кроме того, в монастырской школе учили церковному пению и немного - счёту, в этом и заключалось тогдашнее образование. Грамотные люди, само собой, считались монахами, их называли клириками, они носили тонзуру и пользовались большим уважением, клирик мог стать священником или писцом у графа - если только вёл достойную монаха жизнь, то есть не вступал в брак. С давних времён учёные монахи пытались собрать в одну книгу всё, что осталось от древних знаний и составляли обширные манускрипты, повествующие о житиях святых, магических свойствах чисел и немного - о медицине или географии. В VII веке Исидор Севильский написал двадцать томов “Этимологии”, а столетием позже Беда Достопочтенный составил обширную “Церковную историю Англии”.
Император Карл Великий в подражание древним создал свою Академию - но это был всего лишь маленький кружок ученых монахов, здесь сочиняли латинские стихи и вели летописи. Из этих летописей видно, что тогдашние грамотеи представляли землю плоской, в виде огромного диска, окружённого океаном. Край земли терялся во мраке и был населён чудными племенами - одноногими людьми и людьми-волками. Легенда говорит, что в X веке молодой монах Герберт отправился в поисках знаний в Испанию; он учился “запретным наукам” у одного арабского мудреца, а потом соблазнил его дочь и с её помощью похитил тайные книги. В этих книгах было написано, что земля имеет форму шара, что числа можно записывать с помощью особых значков-цифр, и ещё многое другое. Впоследствии монах Герберт рассказывал обо всем этом людям и за свою учёность был избран папой под именем Сильвестра II - но мрак невежества был столь густым, что слушатели Герберта мало что поняли из его рассказов, и франки по-прежнему считали землю плоской.
Мусульманская Испания была для европейцев ближе, чем Константинополь, поэтому они ездили в Испанию, где учились у арабов тому, что те позаимствовали у греков. После того, как христиане отвоевали у мусульман столицу Испании Толедо, им достались богатые библиотеки с сотнями написанных арабской вязью книг. Епископ Раймунду призвал учёных монахов со всей Европы, и они вместе с арабскими и еврейскими мудрецами перевели эти книги - среди них был медицинский трактат Ибн Сины (Авиценны), философские манускрипты Ибн Рушда (Авероэсса), алхимические штудии Ибн Хайана (Гебера), а также арабские переводы Платона, Аристотеля, Евклида, Птолемея. В Испании европейцы познакомились с бумагой, магнитной иглой, механическими часами, перегонным кубом для получения алкоголя. Труды переводчиков продолжались в течение всего XII столетия, и всё это время грамотеи Европы тянулись в Испанию за новыми книгами. Учёных подталкивало нетерпение их учеников - ведь в XII веке в Европе открылась тяга к знаниям, выросли торговые города, и купцы не могли обойтись без образования. В городах появились “общие школы”, доступные не только для монахов; в этих школах преподавали “семь свободных искусств”, распадавшихся на “тривиум” и “квадриум”. “Тривиум” - это были “грамматика”, “риторика” и “диалектика”, а “квадриум” состоял из “арифметики”, “астрономии”, “музыки” и “геометрии”, причём “астрономия” в действительности была астрологией, а “геометрия” - географией. В арифметике большую часть курса занимало истолкование тайного смысла цифр, а вершиной премудрости считалось деление многозначных чисел. Под риторикой разумелось искусство составлять письма, грамоты и юридические документы - это была очень важная для горожан наука, которая со временем легла в основу всего высшего образования.
Нужно сказать, что в эпоху господства варваров не существовало права и законов в том смысле, как мы их понимаем теперь. У варваров были свои варварские «правды», сборники законов, но главным законом был «божий суд» - судебный поединок на мечах. Кто побеждал - тот и был прав. Купцы, которые не хотели сражаться на мечах, пользовались законами погибшей Римской империи, сохранившимися отрывками кодекса, составленного когда-то императором Юстинианом.
В конце XI века болонский ритор Ирнерий восстановил римский кодекс законов и основал первую юридическую школу. Со временем эта школа разрослась, в Болонью стали приезжать тысячи учащихся со всей Европы, и в конце XII века школа Ирнерия превратилась в “университет” - учёную “корпорацию”, цех с мастерами-магистрами, подмастерьями-бакалаврами и учениками-студентами. Как у всех цехов, у университета было своё знамя, свой устав, своя казна и свой старшина-ректор. Звание магистра (или доктора) присваивалось после экзамена-диспута, когда нового “мастера” облекали в мантию и вручали ему кольцо и книгу - символ науки. Римские папы поддерживали уважение к учёному цеху и наделяли докторов бенефициями - доходами от церковного имущества; они строили и общежития для бедных студентов, “коллегии”; позднее доктора стали читать в этих коллегиях лекции, и, таким образом, появились новые учебные заведения - колледжи. В университете было четыре факультета, один из них, “артистический”, считался подготовительным: это была прежняя “общая школа”, где изучали “семь свободных искусств”. Лишь немногие студенты выдерживали все испытания и продолжали учёбу на старших факультетах - юридическом, медицинском и богословском. Юристы и медики учились пять лет, а богословы - пятнадцать; их было совсем мало, и по большей части это были монахи, посвятившие свою жизнь богу.
Появление университета принесло Болонье почёт и немалые выгоды, поэтому вскоре и другие города принялись заводить высшие школы по болонскому образцу. В середине XIII века в Италии было 8 университетов. Самым знаменитым университетом Англии был университет в Оксфорде, где в XIII веке преподавал знаменитый астролог и алхимик Роджер Бэкон.
Бэкон жил в башне, на вершине которой ночами проводил свои наблюдения, что-то измерял и чертил с помощью странных приборов - его считали колдуном и суеверно боялись. Он составил трактат, в котором в нарочито туманных, понятных лишь посвящённым, фразах писал о секрете пороха и увеличительных стёкол; он учил определять местонахождение с помощью широты и долготы. Бэкон писал также о том, что в будущем появятся машины, которые будут возить людей и машины, которые будут летать по небу - трудно сказать, как в те времена могли прийти в голову такие мысли. В конце концов, Бэкона обвинили в колдовстве и заточили в тюрьму, откуда он вышел лишь незадолго до смерти.
С точки зрения развития техники основным достижением средних веков стало использование лошади. Средние века были эпохой, когда лошадь стала первым помощником человека; жизнь европейского крестьянина стала немыслимой без лошади. Изобретение стремени привело к широкому распространению верховой езды. Появление хомута позволило использовать лошадь на пашне - ведь раньше пахали на быках. Запряженные лошадьми телеги и кареты стали главным средством транспорта. Из других достижений нужно отметить распространение водяных и ветряных мельниц - хотя мельницы появились еще в древнем Риме, их широкое применение относится именно к средним векам.
Средние века были временем господства кавалерии. В XIII веке в руках кочевников вновь оказалось новое оружие - это, был монгольский лук, “саадак”, стрела из которого за 300 шагов пробивала любой доспех. Это была сложная машина убийства, склеенная из трех слоев дерева, вареных жил и кости и для защиты от сырости обмотанная сухожилиями; склеивание производилось под прессом, а просушка продолжалась несколько лет - секрет изготовления этих луков хранился в тайне. Для натяжения монгольского лука требовалось усилие не менее 75 кг - вдвое больше, чем у современных спортивных луков и больше чем у знаменитых английских луков - тех, которые погубили французское рыцарство в битвах при Креси и Пуатье. Саадак не уступал по мощи мушкету, и все дело было в умении на скаку попасть в цель - ведь луки не имели прицела и стрельба из них требовала многолетней выучки.
Обладая таким всесокрушающим оружием, монголы не любили сражаться врукопашную. «Вообще они не охотники до ручных схваток, - отмечал известный историк С. М. Соловьев, - но стараются сперва перебить и переранить как можно больше людей и лошадей стрелами, и потом уже схватываются с ослабленным таким образом неприятелем. Классическим примером такой тактики явилась битва с венграми на реке Сайо, когда венгерская рыцарская армия так и не смогла навязать монголам рукопашного боя и была расстреляна из луков во время шестидневного отступления к Пешту.
Монгольский лук был фундаментальным открытием, которое породило новую волну завоеваний. Монголы опустошили половину Евразии, разрушили города и истребили большую часть населения. Развитие Китая, Ирана, России было отброшено на столетия назад. Лишь Западной Европе удалось избежать этого страшного нашествия - и с этого времени Европа стала убежищем для наук и искусств.
Тема 7. Начало Нового времени
Монгольский лук недолго господствовал над миром; волею судьбы через столетие на смену ему пришло еще более грозное оружие - аркебузы и пушки. Первооткрывателем пороха был китайский алхимик и медик Сунь Сымяо, живший в VII веке; он писал в одном из трактатов, что нагревание смеси из селитры, серы и древесного угля приводит к сильному взрыву. В битвах с монголами китайцы использовали пороховые бомбы, которые бросали во врага из баллист - однако это спасло их от поражения. Из Китая порох попал на Ближний Восток; здесь неизвестные арабские мастера создали первую пушку - “модфу”. Поначалу модфа представляла собой выдолбленный деревянный ствол, куда засыпали порох, закатывали камень и производили выстрел. В XII веке стали делать железные модфы, стрелявшие свинцовыми ядрышками - “орехами”. Затем появились большие бомбарды весом в несколько тонн с многопудовыми каменными ядрами - эти орудия предназначались для разрушения крепостных стен. В XIII веке арабы применили бомбарды при осаде испанских городов, а затем, в XIV столетии, с новым оружием познакомилась вся Европа.
Одним из первых европейцев, познавших секрет пороха, был немецкий монах Бертольд Шварц; он занимался в своем монастыре алхимией, и за это был посажен в тюрьму, где продолжал свои опыты. Как все алхимики, Шварц пытался получить золото путем соединения различных веществ; однажды он составил смесь из древесного угля, серы и селитры, поджег ее - и едва уцелел после произошедшего взрыва. Научившись изготовлять порох, Шварц стал известным пушечным мастером и, поступив на службу к англичанам, участвовал в битве при Креси.
Однако в те времена еще не было ни картузов для пороха, ни чугунных ядер, и зарядить пушку стоило столь большого труда, что за день сражения она успевала сделать лишь несколько выстрелов. Кроме того, бомбарды были очень непрочными, их делали из железных полос, скрепленных обручами, и для предохранения от вырывавшихся в щели пороховых газов обтягивали кожей. Ствол бомбарды укладывали в деревянную колоду, и пушка была столь тяжелой, что сменить позицию в ходе боя было практически невозможно, - поэтому артиллерию применяли в основном при осаде крепостей. Лук продолжал господствовать на поле боя, пока в литейном деле не произошли новые революционные перемены. В XIV веке артиллерийские мастера научились лить бронзовые и медные пушки в песочных формах. Изобретение цельнолитой пушки было ФУНДАМЕНТАЛЬНЫМ ОТКРЫТИЕМ, изменившим облик человеческого общества; рыцари и лучники отступили перед новым богом войны - артиллерией. Отныне могли выжить только те государства, которые имели металлургическую промышленность, артиллерию и профессиональную армию. Цивилизация, наконец, получила в руки оружие, которое остановило волны нашествий из Великой Степи.
Огнестрельное оружие было создано на Востоке и первой армией, взявшей его на вооружение была армия Османской империи. При султане Мураде I (1362-1389) были созданы первые подразделения янычар - это был корпус регулярной пехоты, составленный из воинов-рабов, с детства воспитанных в казармах. Дисциплина, порядок и мужество янычар помогали им одерживать победы в сражениях, но настоящая слава пришла к ним тогда, когда в руках «новых солдат» оказалось «новое оружие». При Мураде II (1421-1451) большая часть янычар была вооружена аркебузами-«тюфенгами»; был создан мощный артиллерийский корпус, «топчу оджагы» - таким образом, на свет явилась регулярная армия, вооруженная огнестрельным оружием.
Пушки тех времен были слишком тяжелыми, чтобы передвигаться по полю боя, поэтому их устанавливали на центральной позиции, обычно на холме. Батареи прикрывались укреплениями из деревянных щитов и повозок - получался укрепленный лагерь, в окопах впереди лагеря и в самом лагере располагались стрелки-янычары, а конница сипахи выстраивалась по сторонам и позади лагеря. Задача конницы состояла в том, чтобы завязать бой и заманить вражескую кавалерию на укрепления янычар, где она попадала под губительный огонь пушек и аркебуз, - потом конница возвращалась и добивала уцелевших врагов.
При преемнике Мурада, Мехмеде II, для овладения городами были созданы огромные осадные орудия - в том числе знаменитая пушка Урбана, которая в 1453 году разрушила стены Константинополя. Это была бомбарда длиной 8 метров, стрелявшая каменными ядрами весом полтонны; чтобы доставить эту махину к Константинополю, пришлось выравнивать дорогу и укреплять мосты, пушку тащили 60 быков, а 200 человек шли рядом, чтобы поддерживать ее в равновесии.
Создание вооруженной огнестрельным оружием регулярной армии было фундаментальным открытием турок; это открытие вызвало волну османских завоеваний. В течение двадцати лет после взятия Константинополя турки овладели Сербией, Грецией, Албанией, Боснией, подчинили Валахию и Молдавию. Затем они обернулись на Восток, окончательно покорили Малую Азию, и в 1514 году в грандиозной битве на Чалдаранской равнине разгромили объединенные силы господствовавших над Ираном кочевников. Затем были завоеваны Сирия и Египет, и султан Селим Грозный (1512-1520) провозгласил себя заместителем пророка, халифом.
Известие о взятии Константинополя турками прозвучало в Европе как раскат грома; все короли спешили создать собственную артиллерию. Новый толчок развитию артиллерии дало появление доменных печей и чугунного литья. В середине XV века в Вестфалии, на границе Германии и Франции, были построены первые доменные печи; от прежних сыродутных печей их отличали большие размеры (до 6 метров высоты) и механическое дутье с приводом от водяного колеса. Высокая температура, создаваемая в таких печах, позволяла получать жидкий чугун, который использовали для литья ядер - а потом и орудийных стволов. Чугун содержал большое количество углерода и был хрупок, для получения железа его пускали в переплавку, эта технология называлась кричным переделом.
Другим важным нововведением в артиллерийском деле стало изобретение колесного лафета. Колесный лафет появился во Франции в конце XV века; появление лафета позволило брать пушки в дальние походы; в 1494 году подвижная артиллерия позволила французскому королю Карлу VIII завоевать Италию. Постепенно развивалась теория артиллерийского дела. Итальянский математик Никколо Тарталья изобрел квадрант и первым попытался вычислить траекторию снаряда. Тарталья установил, что вес ядра пропорционален кубу его диаметра и ввел орудийные калибры.
Как отмечалось выше, порох был изобретен в Китае. Другим великим китайским изобретением было книгопечатание, появившееся в Китае в XI веке. Поначалу для печати использовались вырезанные из дерева доски, затем деревянные литеры, потом - чугунные литеры, изобретателем которых считается кузнец Би Шен. В Европе книгопечатание, по-видимому, было открыто независимо, его создателем был ремесленник Иоанн Гутенберг из Страсбурга. В 1440 году Гутенберг изготовил свой первый печатный станок, а в 1455 году напечатал первую книгу - конечно, это была самая популярная книга тех времен, Библия.
Мы говорили о том, что в средние века роль хранительницы древних знаний играла Византия. Когда в XV веке к Константинополю подступили полчища турок, ученые греческие монахи стали спасаться бегством на Запад. Они привозили с собой драгоценные древние рукописи и учили европейцев греческому языку. Городом, куда держали путь ученые греки, была Флоренция - в тамошнем университете преподавали греческий язык, и греки находили здесь теплый прием; они переводили на латынь привезенные с собой труды Аристотеля, Платона, Полибия и передавали флорентинцам сокровенные мысли древних философов. Правитель Флоренции, знаменитый банкир Козимо Медичи, был страстным поклонником Платона и создал на своей вилле в Кареджи кружок любителей античности, который позже, по примеру афинской школы Платона, назвали “Академией”. Друзьями Козимо были не только философы, но и архитекторы, скульпторы и художники, стремившиеся возродить в своих произведениях древние образцы. Архитектор Филиппо Брунеллески был настолько увлечен античностью, что провел несколько лет среди руин римского форума; он измерял и зарисовывал остатки древних строений и проводил долгие часы в Пантеоне, который тогда считали чудом света: бетонный купол этого храма имел 43 метра в диаметре, и с тех времен ни один мастер не имел ни знаний, ни смелости, чтобы сотворить подобное. Когда Брунеллески предложил возвести такой же купол над огромной, недостроенной еще со времен Чумы церковью Санта Мария дель Фьоре, флорентинцы поначалу сочли его за сумасшедшего - но, в конце концов, выделили рабочих и деньги. Пятнадцать лет вся Флоренция с удивлением следила за невиданной стройкой: купол поднимался все выше и выше и, наконец, достиг высоты в 114 метров - это было самое грандиозное здание из всех, построенных до тех пор человеком, новая Вавилонская башня, символ начинающегося Нового Времени.
Возрождение древних знаний и древней культуры - таковы были суть и содержание новой эпохи, и волею случая старый банкир Козимо оказался человеком, понявшим эту суть; он первым понял, сколь огромную роль играет поддержка правителей в судьбе культуры. Он щедро раздавал деньги талантам - и под конец жизни оказался окружен людьми, совершившими революцию в мире искусства. Все это были его друзья - Донателло, воскресивший античную скульптуру, и Филиппо Липпи, воскресивший античную живопись. К концу жизни Козимо во Флоренции появились художественные мастерские, в которых учились десятки будущих живописцев - это было начало великой эпохи, которую позднее назвали Эпохой Возрождения. В мастерской Андреа Веррокьо проводились первые опыты работы с масляными красками; если раньше художники писали лишь настенные фрески по влажной штукатурке, то теперь появились настоящие картины, блистающие яркостью и глубиной красок. Это было рождение нового искусства, и при этом рождении присутствовали два ученика Веррокьо - Сандро Боттичелли и Леонардо да Винчи.
Появление масляных красок - это пример того, как открытия в области технологии производят переворот в мире искусства. Художники, первыми освоившие эту технику, почти автоматически стали великими мастерами - как Сандро Боттичели, Леонардо да Винчи, Микеланджело и Рафаэль; остальным была уготована участь подражателей. Великие мастера тех времен были не только художниками, но и скульпторами, архитекторами и изобретателями. Микеланджело построил самый большой собор в мире - собор Святого Петра в Риме с куполом высотой 130 метров. Леонардо да Винчи оставил после себя множество проектов - он подражал Архимеду, создателю античной механики и конструировал различные военные машины. Многие его проекты были неосуществимы на тогдашнем уровне техники; но одно из его изобретений нашло очень широкое применение - это был колесцовый замок для пистолетов, именно Леонардо да Винчи создал кавалерийский пистолет.
Итальянское Возрождение было возрождением античных искусств и наук - в том числе и географии. Друг Брунелески, Паоло Тосканелли воскресил географию Птолемея, базирующуюся на определении широт и долгот. Тосканелли установил на вершине Флорентинского собора гномон, и, замеряя его тень, попытался заново вычислить длину меридиана. Неточность измерений привела к тому, что Тосканелли приуменьшил размеры Земли и сделал вывод, что расстояние от Испании через океан до Индии составляет лишь 6 тысяч миль - втрое меньше действительного. Расчеты Тосканелли попали в руки другого итальянца, Христофора Колумба, который загорелся желанием достичь этим путем Индии. Этот проект казался реальным благодаря изобретению каравеллы, судна с косым парусом и корабельным рулем; каравелла отличалась от своих предшественников тем, что могла, меняя галсы, плыть на парусах против ветра. В 1492 году Колумб отправился в Индию и открыл Америку. В 1498 году Васко да Гама обогнул Африку и открыл настоящую дорогу в Индию. В 1519 году Магеллан отправился в первое кругосветное путешествие. Каравелла сделала доступными для европейцев все океаны и подарила им господство на морях. Каравелла - это было фундаментальное открытие, резко расширившее экологическую нишу европейских народов. Испания стала обладательницей богатейших колоний, сотни тысяч переселенцев отправились за Океан в поисках новых земель и богатств. Через полтора века после открытия Америки Испания опустела - ее население уменьшилось вдвое, а в Америке выросли тысячи городов, населенных колонистами.
Последствием открытия Америки стала агротехническая революция. Европейцы познакомились с новыми сельскохозяйственными культурами, прежде всего с кукурузой и картофелем. Эти культуры были значительно продуктивнее пшеницы, и введение их в оборот позволило увеличить производство пищи. За расширением экологической ниши последовал рост населения, к примеру, население Франции в XVIII веке возросло в полтора раза. С другой стороны, американские плантации стали производителями сахара, кофе, хлопка, табака - продуктов, которые находили широкий сбыт в Европе. Однако, чтобы наладить производство этих товаров у плантаторов не хватало рабочей силы. В конечном счете, они стали привозить рабов из Африки; развитие плантационного хозяйства привело к невиданному расцвету работорговли. Все это были последствия великого фундаментального открытия, изобретения каравеллы.
Тема 8. Рождение современной науки
Возрождение коснулось и астрономии, в 1543 году учившийся в Италии польский священник Николай Коперник издал книгу, в которой он воскресил идею Аристарха Самосского о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Однако, как и в древние времена, эта теория не согласовывалась с наблюдениями астрономов, в частности с наблюдениями датского астронома Тихо Браге, создавшего обширные и точные астрономические таблицы. В 1609 году Иоганн Кеплер, астроном и астролог при дворе германского императора, проанализировал таблицы Тихо Браге и путем кропотливых вычислений показал, что Земля вращается вокруг Солнца - но не по кругу, а по эллипсу. Таким образом, ученые Нового времени впервые превзошли ученых Древнего мира.
Экспериментальное подтверждение теории Кеплера было дано великим итальянским ученым Галилео Галилеем. С давних времен основным возражением против гелиоцентрической теории было то, что Луна вращается вокруг Земли - по аналогии считали, что и другие небесные тела должны вращаться вокруг Земли. В 1609 году Галилей одним из первых создал подзорную трубу и с ее помощь сделал много сенсационных для того времени открытий. Он обнаружил много новых звезд и открыл четыре спутника, вращающиеся вокруг Юпитера, - теперь стало ясно, что Луна - это не планета, а спутник, подобный спутникам Юпитера, а планеты, в отличие от спутников, вращаются вокруг Солнца. Галилей энергично выступил в поддержку учения Коперника и был привлечен к суду инквизиции; он был вынужден, стоя на коленях, публично отречься от своих заблуждений. Галилею тогда было уже 70 лет, и он провел остаток жизни под домашним арестом - но продолжал работать и ставить опыты. Он установил, что Аристотель был не прав, утверждая, что тяжелые тела падают быстрее легких, что пушечное ядро летит по параболе и что время колебания маятника не зависит от амплитуды. Галилей открыл закон инерции, закон равноускоренного движения и установил принцип сложения (суперпозиции) движений. Эти открытия стали началом современной механики.
Опыты Галилея продолжал его ученик Торричелли (1608-1647), открывший вакуум, атмосферное давление и создавший первый барометр. Исследование вакуума заинтересовало ученых многих стран. Француз Блез Паскаль совершил с этим барометром восхождение на одну из гор и обнаружил, что по мере подъема атмосферное давление падает. Немец Отто Гернике и англичанин Роберт Бойль почти одновременно изобрели воздушный насос. Бойль также установил, что объем, занимаемый газом, обратно пропорционален давлению (известный закон Бойля-Мариотта). Начатое Галилеем исследование маятника было продолжено голландцем Христианом Гюйгенсом (1629-95), который в 1657 году создал первые маятниковые часы.
По мере развития науки решалась проблема правильного обоснования научных истин и теорем. Английский философ Фрэнсис Бэкон в сочинении «Новый Органон» (1620) дал определение индуктивного и дедуктивного методов доказательства. Французский философ Рене Декарт (1596-1650) ввел в новую науку правила математического доказательства; он настаивал на необходимости доказательства любого утверждения. Когда у Декарта попросили доказать, что он существует, он ответил: «Я мыслю - следовательно, я существую». Декарт первый стал изображать кривые в виде графиков функций и создал аналитическую геометрию, он ввел понятие «количество движения» (это произведение массы на скорость - mv) и установил закон сохранения количества движения в отсутствие внешних сил.
Идеи Декарта были восприняты Исааком Ньютоном (1643-1727). Величайшим открытием Ньютона был его «второй закон механики», утверждавший, что «изменение количества движения пропорционально приложенной силе». «Изменение количества движения» - это масса, умноженная на производную скорости, таким образом, второй закон давал начало дифференциальному исчислению. Другим великим открытием Ньютона был закон всемирного тяготения, при доказательстве этого Ньютон использовал формулу центробежной силы, полученную ранее Гюйгенсом.
Честь создания дифференциального исчисления оспаривал у Ньютона знаменитый немецкий ученый Готфрид Лейбниц (1646-1716). Лейбниц, в частности, установил закон сохранения кинетической энергии. Работы Лейбница и Ньютона в области механики и дифференциального исчисления продолжал швейцарский ученый Иоганн Бернулли (1667-1748).
Успехи ученых привлекли внимание королей и министров. В 1666 году знаменитый министр Людовика XIV Жан-Батист Кольбер уговорил короля отпустить средства на создание Французской Академии наук. Это было восстановление традиций Александрийского Мусея, в Академии были созданы обсерватория, библиотека и исследовательские лаборатории, выпускался научный журнал. Академикам платили большое жалование; в числе академиков были такие знаменитости как Гюйгенс и Лейбниц. Кольбер ставил перед Академией практические задачи, под руководством Пикара был точно измерен градус меридиана и составлена точная карта Франции - причем оказалось, что размеры страны меньше, чем полагали прежде. Людовик XIV в шутку сказал, что «господа академики похитили у него часть королевства». Ученик Гюйгенса Дени Папен был создателем парового цилиндра и работал над созданием паровой машины. Гюйгенс и Папен были протестантами; когда во Франции после отмены Нантского эдикта начались гонения на протестантов, они были вынуждены покинуть страну. Папен уехал в Германию, где построил первую паровую машину, установил ее на лодку и в 1709 году приехал на этом «пароходе» в Лондон. Он просил денег на продолжение своей работы у Лондонского королевского общества. Королевское общество было создано приблизительно в одно время с Французской Академией, и президентом общества в то время был Исаак Ньютон. Однако английское правительство практически не давало обществу средств, и оно было вынуждено отказать Папену. Папен умер в нищете и неизвестно, что стало с первым пароходом.
По примеру Людовика XIV своими Академиями поспешили обзавестись многие европейские короли. В 1710 году по инициативе Лейбница была создана Берлинская академия. В 1724 году, незадолго до смерти, Петр I подписал указ о создании Российской академии наук. Главной знаменитостью Российской академии был ученик Бернулли знаменитый математик швейцарец Леонард Эйлер. Эйлер продолжал разработку теории дифференциальных уравнений, начатую в работах Лейбница и Бернулли. Теория дифференциальных уравнений была величайшим открытием XVIII века; оказалось что все процессы связанные с движением тел, описываются дифференциальными уравнениями, и решив их, можно найти траекторию движения. В 1758 году французский математик и астроном Клеро рассчитал траекторию кометы Галлея с учетом влияния притяжения Юпитера и Сатурна - это была блестящая демонстрация возможностей новой теории. Эта теория нашла свое завершение в знаменитой книге Жозефа Лагранжа «Аналитическая механика», увидевшей свет в Париже в 1788 году.
Тема 9. Техника мануфактурной эпохи
Таким образом в начале XVIII века на свет родилась новая наука, теоретическая механика. В следующем столетии эта наука стала основным инструментом инженеров, рассчитывавших новые машины - но в те времена еще не было машин и ученые рассчитывали движение комет. Высшим достижением техники XVII столетия была так называемая «машина Марли»; она включала в себя 14 водяных колес диаметром 12 метров и была предназначена для обеспечения работы версальских фонтанов. Машины того времени работали с помощью приводов от водяных колес и заводы располагались у рек. Крупнейшие металлургические заводы были расположены в Швеции - в этой стране были богатые железные руды и не было недостатка в древесном угле. В 1610-х годах шведские рудники привлекли внимание богатого нидерландского мануфактуриста Луи де Геера (1587-1652), который сумел наладить производство легких чугунных пушек; его 4-фунтовая пушка вместе с повозкой имела вес 35 пудов и ее можно было перевозить запряжкой из двух лошадей. Отныне пушки могли передвигаться по полю боя вместе с пехотой; де Геер организовал массовое производство орудий, и вскоре каждому полку шведской армии были приданы по две легкие «полковые» пушки; в руках шведов оказалось новое всесокрушающее оружие.
Фундаментальное открытие шведов, легкая артиллерия, вызвало новую волну нашествий. 1630 году шведская армия во главе с королем Густавом Адольфом высадилась в Германии, а год спустя в битве при Брейтенфельде шведские гаубицы расстреляли армию императора Фердинанда II. Шведы стали хозяевами Центральной Европы, за двадцать лет войны было сожжено 20 тысяч городов и деревень и погибло 2/3 населения Германии. Затем шведская армия обрушилась на Польшу - это был страшный «потоп», когда были разграблены почти все польские города и погибла половина поляков. В 1700 году шведский король Карл XII разгромил под Нарвой русскую армию; шведы могли бы овладеть Москвой, но шведский король двинулся в Польшу - он считал, что победа от него не уйдет, что русские все равно ничего не смогут сделать. Карл полагал, что у русских нет хорошей железной руды, они закупали почти все качественное железо в Швеции. Однако король ошибся; незадолго до это на Урале были найдены богатейшие рудные залежи и как раз перед началом войны царь Петр приказал заложить большой завод в Каменске. Были приглашены иностранные мастера, завод строили в большой спешке; осенью 1701 года была пущена первая домна, в 1702 году завод дал 180 пушек, а в 1703 году - почти 600 пушек - вчетверо больше, чем было потеряно под Нарвой. Когда Карл XII в 1708 году вторгся в Россию, его встретила мощная артиллерия; в сражении под Полтавой большая часть атакующей шведской пехоты не смогла добежать до русских шеренг - она была истреблена огнем русских пушек.
Перенимание шведской военной техники означало для России модернизацию по европейскому образцу. Петровские реформы включали в себя создание новой промышленности, новой армии, новой государственной администрации, перенимание европейской одежды и европейских обычаев. В результате этой модернизации Россия вошла в европейский культурный круг, стала европейской страной. Уральская руда была лучше шведской, и созданная Петром уральская металлургия вскоре заняла первое место в Европе. Первым начальником уральских горных заводов был друг и сподвижник Петра голландский инженер Вильгельм де Геннин; его приемником был учившийся в Швеции Василий Никитич Татищев. Уральские доменные печи для тех времен были крупнейшими в мире, они достигали 13 метров в высоту и 4 метров в поперечнике. Русские металлурги и артиллерийские инженеры вскоре превзошли своих учителей-иностранцев; в 1757 году под руководством графа Петра Шувалова было создано лучшее артиллерийское орудие тех времен, гаубица «единорог». В 1759 году в битве при Кунерсдорфе «единороги» расстреляли армию прусского короля Фридриха II. Единорог стал новым оружием России, появление которого породило волну русских завоеваний; в начале XIX века границы России достигли Дуная и Вислы.
В то время как исход войн на суше определяла артиллерия, исход войн на море определялся совершенством конструкции кораблей. Конец XVI века был ознаменован новым фундаментальным открытием, изменившим судьбы народов, - изобретением голландского флайта. Флайт - это был корабль нового типа, он имел удлиненный корпус, высокие мачты с совершенным парусным вооружением и был оснащен штурвалом. Флайт намного превосходил испанские каравеллы своей скоростью и маневренностью - и он подарил голландцам господство на морях. В 1598 году голландский флот прорвался в Индийский океан, в воды, где до тех пор господствовали португальцы и испанцы. В течение двадцати лет голландцы изгнали с морей всех соперников и захватили в свои руки почти всю морскую торговлю. Огромные караваны судов с азиатскими товарами приходили в Амстердам - новую торговую столицу мира; отсюда товары развозились по всей Европе. С появлением флайта стали возможны массовые перевозки невиданных прежде масштабов, и голландцы превратились в народ мореходов и купцов; им принадлежали 15 тысяч кораблей, втрое больше, чем остальным европейским народам. Колоссальные прибыли от монопольной посреднической торговли подарили Голландии богатства, сделавшие ее символом буржуазного процветания. Капиталы купцов вкладывались в промышленность; тысячи мануфактур работали на сырье, привозимом из других стран и вывозили свою продукцию на европейские рынки.
Европейские страны - прежде всего Англия и Франция - старались избавиться от голландского посредничества и завести свой океанский флот. Однако Голландия не желала расставаться со своей торговой монополией; вторая половина XVII века вошла в историю как эпоха морских войн; в конечном счете Голландия потерпела поражение и новым властелином морей стала Англия. Англичане одержали победу благодаря своим достижениям в кораблестроении; в 1637 году корабельный мастер Финеас Петт построил первый трехпалубный линейный корабль «Ройял Соверен». Это был самый большой корабль тех времен, он имел водоизмещение 1700 тонн и 126 пушек. К концу столетия Англия имела больше ста линейных кораблей. Петр I, в 1697 году приехавший в Голландию учиться корабельному ремеслу, был разочарован тем, что голландские мастера работают по интуиции, не пользуясь чертежами, он поехал в Англию и там окончил свое обучение. Английский флот господствовал на морях, Англия сменила Голландию и захватила в свои руки посредническую торговлю. Голландские купцы переселялись со своими капиталами в Лондон, принимали английские имена и становились английскими купцами. Англия стала процветающей торговой державой - и гарантом этого процветания был линейный корабль, изобретение Финеаса Петта.
Тема 9. Промышленная революция
Торговое процветание привело к обогащению английских купцов, к появлению избыточных капиталов, которые требовали помещения в какое-нибудь дело. С другой стороны, в результате эмиграции в Америку Англия испытывала недостаток рабочей силы. Мы помним, что в аналогичных обстоятельствах афинские капиталисты покупали для своих мастерских рабов - англичане попытались возместить нехватку рабочей силы введением машин. Попытки использования на мануфактурах машин имели место и раньше - первым примером такого рода была шелкомотальная машина итальянского механика Франческо Боридано, созданная еще в XIII веке; эта машина приводилась в движение водяным колесом и заменяла 400 рабочих. Этот пример показывает что промышленная революция могла произойти гораздо раньше - однако машина Боридано осталась уникальным примером потому, что внедрение техники наталкивалось на противодействие ремесленников, которые боялись потерять работу. В 1579 году в Данциге был казнен механик, создавший лентоткацкий станок. В 1598 году из Англии был вынужден бежать изобретатель вязальной машины Вильям Ли. В 1733 году ткач Джон Кей изобрел «летающий челнок», он подвергся преследованиям ткачей, его дом был разгромлен, и он был вынужден бежать во Францию. Однако многие ткачи втайне продолжали использовать челнок Кея - их избивали, в 1767 году в Лондоне произошло большое столкновение между ткачами. В 1765 году ткач и плотник Харгривс создал механическую прялку, которую он назвал в честь своей дочери «Дженни»; эта прялка увеличивала производительность труда прядильщика в 20 раз. Рабочие ворвались в дом Харгривса и сломали его машину - однако несмотря на это сопротивление, через некоторое время «Дженни» стала использоваться прядильщиками. В 1769 году Ричард Аркрайт запатентовал прядильную ватерную машину, рассчитанную на водяной привод - с этого момента машины стали использоваться на мануфактурах и изобретатели получили поддержку могущественных владельцев крупных капиталов.
Первые машины создавались механиками-самоучками, они изготавливались из дерева и не требовали инженерных расчетов. Техника развивалась независимо от науки. После того как сопротивление противников машин стало ослабевать, новые машины стали появляться одна за другой. В 1774-1779 годах Самуэл Кромптон сконструировал прядильную мюль-машину, выпускавшую более качественную ткань, чем машина Аркрайта. В 1784 году Эдмунд Картрайт создал ткацкий станок, который увеличил производительность ткачей в 40 раз.
Промышленная революция была сложным процессом, происходившим одновременно в различных отраслях промышленности. В горной промышленности одной из основных производственных проблем была откачка воды из шахт. В 1698 году англичанин Севери создал машину, использовавшую для этой цели силу пара; в 1712 Томас Ньюкомен усовершенствовал эту машину, снабдив ее цилиндром и поршнем. В машине Ньюкомена находившийся в цилиндре пар конденсировался впрыскиванием воды, в цилиндре создавалось разряжение, и поршень втягивался внутрь цилиндра под воздействием атмосферного давления. К 1770 годам в Англии работало уже около 200 машин Ньюкомена, однако они имели неравномерный ход, часто ломались и использовались только на шахтах. В разных странах делались попытки усовершенствовать эти машины; в частности, России механик И.И. Ползунов построил двухцилиндровую машину аналогичного устройства. В 1763 году к работе по усовершенствованию машины Ньюкомена приступил Джеймс Уатт. В то время Уатт был лаборантом университета в Глазго и ему поручили отремонтировать сломавшуюся модель машины Ньюкомена. Разобравшись в недостатках модели, Уатт создал машину, принципиально отличавшуюся от нее; во-первых, поршень в машине Уатта двигало не атмосферное давление, а пар, впускавшийся из парового котла; во-вторых, после завершения хода поршня отработанный пар выводился в специальный конденсатор. В 1769 году Уатт взял патент на свою машину, но специалисты утверждали, что идея Уатта не может быть практически реализована: при тогдашней технике невозможно было обточить математически правильный паровой цилиндр. Уатту повезло, что как раз в это время была создана совершенная машина, предназначенная для высверливания стволов пушек. Уатту удалось привлечь к делу крупного фабриканта Мэтью Болтона, который ради этой идеи поставил на карту все свое состояние. В 1775 году на заводе Болтона в Бирмингеме было налажено производство паровых машин; однако только через десять лет это производство стало давать ощутимую прибыль. В 1784 году Уатт запатентовал паровую машину двойного действия, в котором пар поочередно толкал поршень с двух сторон; в этой машине был применен центробежный регулятор, автоматически поддерживавший заданное число оборотов.
В первых двигателях Уатта давление в цилиндре лишь немного превышало атмосферное. В 1804 году инженер А. Вулф запатентовал машину, работающую при давлении 3-4 атмосферы, повысив к.п.д. более чем в 3 раза. Массовое производство паровых машин было невозможно без точных токарных станков; решающий шаг в этом направлении был сделан механиком Генри Модсли, который создал самоходный суппорт. С этого времени стало возможным изготовление деталей с допуском в доли миллиметра - это было начало современного машиностроения. Возникновение машин вызвало потребность в металле. Раньше чугун плавили на древесном угле, а лесов в Англии почти не осталось. В 1785 году Генри Корт изобрел способ производства чугуна на каменном угле. Добыча угля стала одной из основных отраслей промышленности.
Уже вскоре после появления паровой машины начались попытки создания пароходов. В 1802 году американец ирландского происхождения Роберт Фултон построил в Париже небольшую лодку с паровым двигателем и продемонстрировал ее членам Французской Академии. Однако ни академики, ни Наполеон, которому Фултон предлагал свое изобретение, не заинтересовались идей парохода. Фултон вернулся в Америку и на деньги своего друга и покровителя Ливингстона построил пароход «Клермонт»; машина для этого парохода была изготовлена на заводе Уатта. В 1807 году «Клермонт» под восторженные крики зрителей совершил первый рейс по Гудзону - но не нашлось ни одного смельчака, который захотел бы стать пассажиром нового судна. Через четыре года Фултон и Ливингстон были уже владельцами пароходной компании, через девять лет в Америке было 300 пароходов, а в Англии - 150. В 1819 году американский пароход «Саванна» пересек Атлантический океан, а в 1830-х годах начинает действовать первая регулярная трансатлантическая пароходная линия. На этой линии курсировал самый большой по тем временам пароход «Грейт Уэстерн», имевший водоизмещение 2 тыс. тонн и паровую машину мощностью 400 лошадиных сил. Через двадцать лет пароходы стали гораздо больше: плававший в Индию пароход «Грейт Истерн» имел водоизмещение 27 тыс. тонн и две машины общей мощностью 7,5 тыс. л. с.
Одновременно со строительством пароходов делались попытки создания паровой повозки. На многих рудниках существовали рельсовые пути, по которым лошади тащили вагонетки с рудой. В 1803 году механик Ричард Тревитик построил первый паровоз, заменивший лошадей на одной из рельсовых дорог в Уэльсе - однако Тревитику не удалось получить поддержку предпринимателей. Пытаясь привлечь внимание к своему изобретению, Тревитик устроил аттракцион с использованием паровоза, но в конце концов, разорился и умер в нищете. Судьба была более благосклонна к Джорджу Стефенсону, механику-самоучке, получившему заказ на постройку локомотива для одной из шахт близ Ньюкасла. В 1815 году Стефенсон построил свой первый паровоз, а затем руководил строительством железной дороги длиной более 50 км. Главной идеей Стефенсона было выравнивание пути с помощью создания насыпей и прорезки выемок, таким образом достигалась высокая скорость движения. В 1830 году Стефенсон завершил строительство первой большой железной дороги между городами Манчестер и Ливерпуль; для этой дороги он сконструировал паровоз «Ракета», на котором впервые применил трубчатый паровой котел. «Ракета» везла вагон с пассажирами со скоростью 60 км/час; выгоды от дороги были таковы, что Стефенсону сразу же предложили руководить строительством дороги через всю Англию от Манчестера до Лондона. Позже Стефенсон строил железные дороги в Бельгии и в Испании. В 1832 году была пущена первая железная дорога во Франции, немного позже - в Германии и США; локомотивы для этих дорог изготовлялись на заводе Стефенсона в Англии.
Появление станков, паровых машин, паровозов и пароходов коренным образом изменило жизнь людей. Появление фабрик, выпускающих огромное количество дешевых тканей, разорило ремесленников, которые работали на дому или на мануфактурах. В 1811 году в Ноттингеме вспыхнуло восстание ремесленников, которые ломали машины на фабриках - их называли «луддитами». Восстание было подавлено. Разоренные ремесленники были вынуждены уезжать в Америку или идти работать на фабрики. Труд рабочего на фабрике был менее квалифицированным, чем труд ремесленника, фабриканты часто нанимали женщин и детей, за 12-15 часов работы платили гроши. Было много безработных и нищих, после голодных бунтов 1795 года им стали платить пособия, которых хватало на две булки хлеба в день. Население стекалось к фабрикам, и фабричные поселки вскоре превращались в огромные город; в 1844 году в Лондоне было 2,5 млн. жителей, причем рабочие жили в перенаселенных домах, где в одной комнатке, часто без камина, теснилось по несколько семей. Рабочие составляли большую часть населения Англии; это было новое индустриальное общество, не похожее на Англию XVIII века.
Основной отраслью английской промышленности в первой половине XIX века было производство хлопчатобумажных тканей. Новые машины позволяли получать 300 и более процентов прибыли в год и выпускать дешевые ткани, которые продавались по всему миру. Это был колоссальный промышленный бум, производство тканей увеличилось в десятки раз. Однако для новых фабрик требовалось сырье - хлопок; поначалу хлопок был дорог из-за того, что его очистка производилась вручную. В 1806 году американец Эли Уитни создал хлопкоочистительную машину; после этого в южных штатах наступила “эра хлопка”, здесь создавались огромные хлопковые плантации, на которых работали рабы-негры. Таким образом расцвет американского рабства оказался непосредственно связан с промышленной революцией.
К 1840-м годам Англия превратилась в «мастерскую мира», на ее долю приходилось более половины производства металла и хлопчатобумажных тканей, основная часть производства машин. Дешевые английские ткани заполнили весь мир и разорили ремесленников не только в Англии, но и во многих странах Европы и Азии. В Индии от голода погибли миллионы ткачей; вымерли многие большие ремесленные города, такие как Дакка и Ахмадабад. Доходы, на которые раньше существовали ремесленники Европы и Азии, теперь уходили в Англию. Многие государства пытались закрыться от английской товарной интервенции - в ответ Англия провозгласила «свободу торговли»; она всячески - зачастую с использованием военной силы - добивалась снятия протекционистских таможенных барьеров, «открытия» других стран для английских товаров.
В 1870-х годах в развитии мировой экономики наступил знаменательный перелом, этот перелом был связан с колоссальным расширением мирового рынка. В предыдущий период масштабное строительство железных дорог привело к включению в мировую торговлю обширных континентальных областей; появление пароходов намного удешевило перевозки по морю. На рынки огромным потоком хлынула американская и русская пшеница - цены на пшеницу упали в полтора, в два раза. Эти события традиционно называют «мировым аграрным кризисом». Они привели к разорению многих помещиков в Европе - но вместе с тем обеспечили дешевым хлебом миллионы рабочих. С этого времени наметилась промышленная специализация Европы: многие европейские государства теперь жили за счет обмена своих промышленных товаров на продовольствие. Рост населения больше не сдерживался размером пахотных земель; бедствия и кризисы, порождаемые перенаселением, ушли в прошлое. На смену прежним законам истории пришли законы нового индустриального общества.
Промышленная революция дала в руки европейцев новое оружие - винтовки и стальные пушки. Уже давно было известно, что ружья с нарезами в канале ствола придают пуле вращение, отчего дальность увеличивается вдвое, а кучность в 12 раз. Однако зарядить такое ружье с дула стоило немалого труда, и скорострельность была очень низкой, не более одного выстрела в минуту. В 1808 году по заказу Наполеона французский оружейник Поли создал казнозарядное ружье; в бумажном патроне помещались порох и затравка, взрываемая уколом игольчатого ударника. Если бы Наполеон вовремя получил такие ружья, он был бы непобедим - но дело в том, что изготовление казенного затвора требовало ювелирной точности, а у Поли не было высокоточного токарного станка. Позже, когда появился станок с суппортом Модсли, помощник Поли, немец Дрейзе сконструировал игольчатое ружье, которое было в 1841 году принято на вооружение прусской армии. Ружье Дрезе делало 9 выстрелов в минуту - в 5 раз больше, чем гладкоствольные ружья других армий. Дальность выстрела составляла 800 метров - втрое больше, чем у других ружей.
Одновременно произошла еще одна революция в военном деле, вызванная появлением стальных пушек. Чугун был слишком хрупок и чугунные пушки часто разрывались при выстреле; стальные пушки позволяли использовать значительно более мощный заряд. В 1850-х годах английский изобретатель и предприниматель Генри Бессемер изобрел бессемеровский конвертер, а в 60-х годах французский инженер Эмиль Мартен создал мартеновскую печь. После этого было налажено промышленное производство стали и производство стальных пушек. В России первые стальные пушки были изготовлены на златоустовском заводе под руководством П. М. Обухова; затем было организовано производство на заводе Обухова в Петербурге. Наибольших успехов в производстве артиллерийских орудий достиг немецкий промышленник Альфред Крупп, в 60-х годах Крупп наладил массовое производство казнозарядных нарезных орудий. Винтовки Дрейзе и пушки Круппа обеспечили победы Пруссии в войнах с Австрией и Францией - могущественная Германская империя была обязана своим рождением этому новому оружию.
Изобретение ткацкого станка, паровой машины, паровоза, парохода, винтовки и скорострельной стальные пушки - все это были фундаментальные открытия, которые вызвали появление нового культурного круга - того общества, которое называют промышленной цивилизацией. Волна новой культуры исходила из Англии; она быстро охватила европейские государства - прежде всего Францию и Германию. В Европе началась быстрая модернизация по английскому образцу, на первой стадии она включала заимствование техники - станков, паровых машин, железных дорог. Вторая стадия включала политические преобразования - в 1848 году Европу охватила волна революций, знаменем которых являлось свержение монархий и парламентские реформы по английскому образцу. Россия попыталась противиться этой модернизации - началась война с Англией и Францией, и винтовки заставили Россию вступить на путь реформ. В 60-х годах культурная экспансия промышленной цивилизации сменилась военной экспансией - фундаментальное открытие всегда порождает волну завоеваний. Началась эпоха колониальных войн; в конечном счете весь мир оказался поделенным между промышленными державами. Англия, воспользовавшись своим первенством, создала огромную колониальную империю с населением в 390 млн. человек.
Тема 10. Наука в период промышленного переворота.
Изобретатели машин, произведших промышленную революцию, не были учеными, это были мастера-самоучки. Некоторые из них были неграмотны; к примеру, Стефенсон научился читать в 18 лет. В период промышленного переворота наука и техника развивались независимо друг от друга. В особенности это касалось математики, в это время появился векторный анализ, французский математик О. Коши создал теорию функций комплексного переменного, а англичанин У. Гамильтон и немец Г. Грасман создали векторную алгебру. В работах Лапласа, Лежандра и Пуассона была разработана теория вероятностей. Основные достижения физики были связаны с исследованием электричества и магнетизма. На рубеже XVIII-XX веков итальянский физик Вольта создал гальваническую батарею; такого рода батареи долгое время были единственным источником электрического тока и необходимым элементом всех опытов. В 1820 году датский физик Г. Эрстед обнаружил, что электрический ток воздействует на магнитную стрелку, затем француз А. Ампер установил, что вокруг проводника появляется магнитное поле и между двумя проводниками возникают силы притяжения или отталкивания. В 1831 году Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции. Это явление состоит в том, что если замкнутый проводник при своем перемещении пересекает магнитные силовые линии, то в нем возбуждается электрический ток. В 1833 году работавший в России немецкий ученый Эмилий Ленц создал общую теорию электромагнитной индукции. В 1841 году Джоуль исследовал эффект выделения теплоты при прохождении электрического тока. В 1865 году выдающийся английский ученый Джеймс Максвелл создал теорию электромагнитного поля.
Теория электромагнетизма стала первой областью, где научные разработки стали непосредственно внедряться в технику. В 1832 году русский подданный барон П. В. Шиллинг продемонстрировал первый образец электрического телеграфа. В приборе Шиллинга импульсы электрического тока вызывали отклонение стрелки, соответствующее определенной букве. В 1837 году американец Морзе создал усовершенствованный телеграф, в котором передаваемые сообщения отмечались на бумажной ленте с помощью специальной азбуки. Однако потребовалось шесть лет прежде чем американское правительство оценило это изобретение и выделило деньги на постройку первой телеграфной линии между Вашингтоном и Балтимором. После этого телеграф стал стремительно развиваться, в 1850 году телеграфный кабель соединил Лондон и Париж, а в 1858 году был проложен кабель через Атлантический океан.
В конце XVIII века родилась новая наука, химия. Прежде алхимики считали что все вещества состоят из четырех элементов огня, воздуха, воды и земли. В 1789 году Антуан Лавуазье экспериментально доказал закон сохранения вещества. Затем Джон Дальтон предложил атомистическую теорию строения вещества; он утверждал, что атомы различных веществ обладают различным весом и что химические соединения образуются сочетанием атомов в определенных численных соотношениях. В 1809 году был открыт закон кратных объемов при химическом взаимодействии газов. Это явление было объяснено Дальтоном и Гей-Люссаком как свидетельство того, что в равных объемах газа содержится одинаковое количество молекул. Позднее Авогадро выдвинул гипотезу, что в определенном объеме (скажем, кубометре) любого газа содержится одинаковое количество молекул; эта гипотеза была экспериментально подтверждена в 40-х годах французским химиком Ш. Жераром. В 1852 году английский химик Э. Фрэнкленд ввел понятие валентности, то есть числового выражения свойств атомов различных элементов вступать в химические соединения друг с другом. В 1869 году Д. И. Менделеев создал периодическую систему элементов.
Химическая промышленность в первой половине XIX века производила в основном серную кислоту, соду и хлор. В 1785 году Клод Бертолле предложил отбеливать ткани хлорной известью. В 1842 году русский химик Николай Зинин синтезировал первый искусственный краситель, анилин. В 50-х годах немецкий химик А. Гофман и его ученик У. Перкин получили два других анилиновых красителя, розанелин и мовеин. В результате этих работ стало возможным создание анилинокрасочной промышленности, получившей быстрое развитие в Германии. Другой важной отраслью химической промышленности было производство взрывчатых веществ. В 1845 году швейцарец Щенбейн изобрел пироксилин, а итальянец Сабреро - нитроглицерин. В 1862 году швед Альфред Нобель наладил промышленное производство нитроглицерина, а затем перешел к производству динамита.
В 1840-х годах немецкий химик Юстус Либих обосновал принципы применения минеральных удобрений в сельском хозяйстве. С этого времени началось производство суперфосфатных и калиевых удобрений, Германия стала центром европейской химической промышленности.
Одним из достижений экспериментальной химии было создание фотографии. В XVIII веке был распространен аттракцион с использованием камеры-обскуры. Это был ящик с небольшим отверстием в которое вставлялось увеличительное стекло; на противоположной стенке можно было видеть изображение находящихся перед камерой предметов. В 1820-х годах французский художник Жозеф Ньепс попытался зафиксировать это изображение. Покрыв слоем горной смолы медную пластинку, он вставлял ее в камеру; потом пластинку подвергали действию различных химикалий, чтобы проявить изображение. Все дело было в подборе фотонесущего слоя, проявителя и закрепителя. Потребовались долгие годы экспериментов, которые после смерти Ньепса продолжал его помощник Луи Дагер. К 1839 году Дагеру удалось получить изображение на пластинках, покрытых иодистым серебром после проявления их парами ртути; таким образом появилась дагерротипия. Французское правительство оценило это изобретение и назначило Дагеру пожизненную пенсию в 6 тысяч франков.
Тема 11. Технические достижения конца XIX - начала XX века.
В конце XIX столетия наступила «Эпоха электричества». Если первые машины создавались мастерами-самоучками, то теперь наука властно вмешалась в жизнь людей - внедрение электродвигателей было следствием достижений науки. «Эпоха электричества» началась с изобретения динамомашины; генератора постоянного тока, его создал бельгийский инженер Зиновий Грамм в 1870 году. Вследствие принципа обратимости машина Грамма могла работать как в качестве генератора, так и в качестве двигателя; она могла быть легко переделана в генератор переменного тока. В 1880-х годах работавший в Америке на фирме «Вестингауз электрик» югослав Никола Тесла создал двухфазный электродвигатель переменного тока. Одновременно работавший в Германии на фирме АЭГ русский электротехник Михаил Доливо-Добровольский создал эффективный трехфазный электродвигатель. Теперь задача использования электроэнергии упиралась в проблему передачи тока на расстояние. В 1891 году состоялось открытие Всемирной выставки во Франкфурте. По заказу организаторов этой выставки Доливо-Добровольский создал первую ЛЭП высокого напряжения и трансформатор к ней; заказ предусматривал столь сжатые сроки, что не проводилось никаких испытаний; система была включена - и сразу заработала. После этой выставки Доливо-Добровольский стал ведущим электротехником того времени, а фирма АЭГ стала крупнейшим производителем электротехники. С этого времени заводы и фабрики стали переходить от паровых машин к электродвигателям, появились крупные электростанции и линии электропередач.
Большим достижением электротехники было создание электрических ламп. За решение этой задачи в 1879 году взялся американский изобретатель Томас Эдисон; его сотрудники проделали свыше 6 тысяч опытов, опробуя для нити накаливания различные материалы, лучшим материалом оказались волокна бамбука, и первые лампочки Эдисона были «бамбуковыми». Лишь спустя двадцать лет по предложению русского инженера Лодыгина нить накаливания стали изготовлять из вольфрама.
Электростанции требовали двигателей очень большой мощности; эта проблема была решена созданием паровых турбин. В 1889 году швед Густав Лаваль получил патент на турбину, в которой скорость истекания пара достигала 770 м/сек. Одновременно англичанин Чарлз Парсонс создал многоступенчатую турбину; турбина Парсонса стала использоваться не только на электростанциях, но и как двигатель быстроходных судов, крейсеров и океанских лайнеров. Появились также гидроэлектростанции, на которых использовались гидротурбины, созданные в 30-х годах французским инженером Бенуа Фурнероном. Американец Пелтон в 1884 году запатентовал струйную турбину, работавшую под большим давлением. Гидротурбины имели очень высокий к.п.д., порядка 80%, и получаемая на гидростанциях энергия была очень дешевой.
Одновременно с работами по созданию сверхмощных двигателей шла работа над малыми передвижными двигателями. Поначалу это были газовые двигатели, работавшие на светильном газе; они предназначались для мелких предприятий и ремесленных мастерских. Газовый двигатель был двигателем внутреннего сгорания, то есть сгорание топлива осуществлялось непосредственно в цилиндре и продукты сгорания толкали поршень. Работа при высоких температурах в цилиндре требовала системы охлаждения и смазки; эти проблемы были решены бельгийским инженером Этьеном Ленуаром, который и создал в 1860 году первый газовый двигатель.
Однако получаемый из древесных опилок светильный газ был дорогим топливом, более перспективными были работы над двигателем, работавшими на бензине. Бензиновый двигатель потребовал создания карбюратора, устройства для распыления топлива в цилиндре. Первый работоспособный бензиновый двигатель был создан в 1883 году немецким инженером Юлиусом Даймлером. Этот двигатель открыл эру автомобилей; уже в 1886 году Даймлер поставил свой двигатель на четырехколесный экипаж. Эта машина была продемонстрирована на выставке в Париже, где лицензию на ее производство купили французские фабриканты Рене Панар и Этьен Левассор. Панар и Левассор использовали только двигатель Даймлера; они создали свой автомобиль, оснастив его системой сцепления, коробкой передач и резиновыми шинами. Это был первый настоящий автомобиль; в 1894 году он выиграл первые автомобильные гонки Париж-Руан. В следующем году Левассор на своем автомобиле выиграл гонку Париж-Бордо. «Это было безумие! - сказал победитель. - Я мчался со скоростью 30 километров в час!» Однако Даймлер сам решил заняться производством автомобилей; в 1890 году он создал компанию «Даймлер моторен», и десять лет спустя эта компания выпустила первый автомобиль марки «Мерседес». «Мерседес» стал классическим автомобилем начала XX века; он имел четырехцилиндровый двигатель мощностью 35 л. с. и развивал скорость 70 км/час. Эта красивая и надежная машина имела невероятный успех, она положила начало массовому производству автомобилей.
К. п. д. двигателя Даймлера составлял около 20%, к. п. д. паровых машин не превосходил 13%. Между тем согласно теории тепловых двигателей, разработанной французским физиком Карно, к. п. д. идеального двигателя мог достигать 80%. Идея идеального двигателя волновала умы многих изобретателей, в начале 90-х годов ее попытался воплотить в жизнь молодой немецкий инженер Рудольф Дизель. Идея Дизеля состояла в сжатии воздуха в цилиндре до давления порядка 90 атмосфер, при этом температура достигала 900 градусов; затем в цилиндр впрыскивалось топливо; в этом случае цикл работы двигателя получался близким к идеальному «циклу Карно». Дизелю не удалось полностью реализовать свою идею, из-за технических трудностей он был вынужден понизить давление в цилиндре до 35 атмосфер. Тем не менее, первый двигатель Дизеля, появившийся в 1895 году, произвел сенсацию - его к. п. д. составлял 36%, вдвое больше, чем у бензиновых двигателей. Многие фирмы стремились купить лицензию на производство двигателей, и уже в 1898 году Дизель стал миллионером. Однако производство двигателей требовало высокой технологической культуры, и Дизелю многие годы пришлось ездить по разным странам, налаживая производство своих двигателей.
Двигатель внутреннего сгорания использовался не только в автомобилях. В 1901 году американские инженеры Харт и Парр создали первый трактор, в 1912 году фирма «Холт» освоила выпуск гусеничных тракторов, и к 1920 году на американских фермах работало уже 200 тысяч тракторов. Трактор взял на себя не только полевые работы, его двигатель использовался для приведения в действие молотилок, косилок, мельниц и других сельскохозяйственных машин. С созданием трактора началась массовая механизация сельского хозяйства.
Появление двигателя внутреннего сгорания сыграло большую роль в зарождении авиации. Поначалу думали, что достаточно поставить двигатель на крылатый аппарат - и он поднимется в воздух. В 1894 году знаменитый изобретатель пулемета Максим построил огромный самолет с размахом крыльев в 32 метра и весом 3,5 тонны - эта машина разбилась при первой попытке подняться в воздух. Оказалось, что основной проблемой воздухоплавания является устойчивость полета. Эта задача решалось долгими экспериментами с моделями и планерами. Еще в 1870-х годах француз Пено создал несколько маленьких моделей, приводимых в действие резиновым моторчиком; результатом его экспериментов был вывод о важной роли хвостового оперения. В 1890-х годах немец Отто Лилиенталь совершил около 2 тысяч полетов на сконструированном им планере. Он управлял планером, балансируя своим телом, и мог находиться в воздухе до 30 секунд, пролетая за это время 100 метров. Опыты Лилиенталя закончились трагически, он не смог справиться с порывом ветра и разбился, упав с высоты 15 метров. Работу над созданием планеров продолжили американцы братья Райт, владельцы велосипедной мастерской в городе Дейтоне. Братья Райт ввели вертикальный руль, поперечные рули-элероны и измерили подъемную силу крыльев с помощью продувания в изобретенной ими аэродинамической трубе. Построенный братьями Райт планер был хорошо управляемым и мог держаться в воздухе около минуты. В 1903 году братья Райт поставили на планер небольшой бензиновый двигатель, который они изготовили сами, в своей мастерской. 14 декабря 1903 года Вильбур Райт совершил первый моторный полет, пролетев 32 метра; 17 декабря дальность полета достигла 260 метров. Это были первые полеты в мире, до братьев Райт еще не один аэроплан не мог подняться в воздух. Постепенно увеличивая мощность мотора, братья Райт учились летать на своем аэроплане; в октябре 1905 года самолет продержался в воздухе 38 минут, пролетев по кругу 39 километров. Однако достижения братьев Райт остались незамеченными, и их обращенные к правительству просьбы о помощи остались без ответа. В том же 1905 году братья Райт были вынуждены из-за недостатка средств прекратить свои полеты. В 1907 году Райты посетили Францию, где общественность с большим интересом относилась к полетам первых авиаторов - правда, дальность полетов французских авиаторов измерялась лишь сотнями метров, и их аэропланы не имели элеронов. Рассказы и фотографии братьев Райт произвели во Франции такую сенсацию, что ее эхо докатилось до Америки и правительство немедленно предоставило Райтам заказ на 100 тысяч долларов. В 1908 году новый аэроплан Райтов совершил полет продолжительностью в 2,5 часа. Заказы на аэропланы посыпались со всех сторон, в Нью-Йорке была основана самолетостроительная компания «Райт» с капиталом 1 млн. долларов. Однако уже в 1909 году произошло несколько катастроф на «райтах», и наступило разочарование. Дело в том, что самолеты братьев Райт не имели хвостового оперения, и поэтому часто «клевали носом». Французские авиаторы знали о необходимости хвостового оперения из опытов Пено; вскоре они позаимствовали у братьев Райт элероны и превзошли своих американских собратьев. В 1909 году Луи Блерио совершил перелет через Ла-Манш. В этом же году Анри Фарман создал первую массовую модель аэроплана, знаменитый «Фарман-3». Этот самолет стал основной учебной машиной того времени и первым аропланом, который стал выпускаться серийно.
В конце XIX века продолжалась работа над созданием новых средств связи, на смену телеграфу пришли телефон и радиосвязь. Первые опыты по передаче речи на расстояние проводились английским изобретателем Рейсом в 60-х годах. В 70-х годах этими опытами заинтересовался Александер Белл, шотландец, эмигрировавший в Америку и преподававший сначала в школе для глухонемых детей, а потом в Бостонском университете. Один знакомый врач предложил Беллу воспользоваться для экспериментов человеческим ухом и принес ему ухо от трупа. Белл скопировал барабанную перепонку, и, поместив металлическую мембрану рядом с электромагнитом, добился удовлетворительной передачи речи на небольшие расстояния. В 1876 году Белл взял патент на телефон и в том же году продал более 800 экземпляров. В следующем году Дейвиз Юз изобрел микрофон, а Эдисон применил трансформатор для передачи звука на большие расстояния. В 1877 году была построена первая телефонная станция, Белл создал фирму по производству телефонов, и через 10 лет в США было уже 100 тысяч телефонных аппаратов.
При работе над телефоном у Эдисона возникла мысль записать колебания микрофонной мембраны. Он снабдил мембрану иглой, которая записывала колебания на цилиндре, покрытом фольгой. Так появился фонограф. В 1887 году американец Эмиль Берлинер заменил цилиндр круглой пластинкой и создал граммофон. Граммофонные диски можно было легко копировать, и вскоре появилось множество фирм, занимавшихся звукозаписью.
Новый шаг в развитии связи был сделан с изобретением радиотелеграфа. Научной основой радиосвязи была созданная Максвеллом теория электоромагнитных волн. В 1886 году Генрих Герц экспериментально подтвердил существование этих волн с помощью прибора, называемого вибратором. В 1891 году французский физик Бранли обнаружил, что металлические опилки, помещенные в стеклянную трубку, меняют сопротивление под действием электромагнитных волн. Этот прибор получил название когерера. В 1894 году английский физик Лодж использовал когерер, чтобы регистрировать прохождение волн, а в следующем году русский инженер Александр Попов приделал к когереру антенну и приспособил его для принятия сигналов, испускаемых вибратором Герца. В марте 1896 года Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Российского физико-химического общества и произвел передачу сигналов на расстояние 250 метров. Одновременно с Поповым свою радиотелеграфную установку создал молодой итальянец Гульельмо Маркони; он первым сумел запатентовать это изобретение; а в следующем году организовал акционерное общество для его использования. В 1898 году Маркони включил в свой приемник джиггер - прибор для усиления антенных токов, это позволило увеличить дальность передачи до 85 миль и осуществить передачу через Ла-Манш. В 1900 году Маркони заменил когерер магнитным детектором и осуществил радиосвязь через Атлантический океан: президент Рузвельт и король Эдуард VIII обменялись по радио приветственными телеграммами. В октябре 1907 года фирма Маркони открыла для широкой публики первую радиотелеграфную станцию.
Одним из замечательных достижений этого времени было создание кинематографа. Появление кино было прямо связано с усовершенствованием изобретенной Дагером фотографии. Англичанин Мэддокс в 1871 году разработал сухобромжелатиновый процесс, который позволил сократить выдержку до 1/200 секунды. В 1877 году поляк Лев Варнеке изобрел роликовый фотоаппарат с бромсеребряной бумажной лентой. В 1888 году немецкий фотограф Аншюц создал моментальный шторный затвор. После этого появилась возможность делать моментальные снимки, и вся проблема свелась к созданию скачкового механизма, чтобы производить снимки через промежутки в долю секунды. Этот механизм и первый киноаппарат были созданы братьями Люмьерами в 1895 году. В декабре этого года был открыт первый кинотеатр на бульваре Капуцинов в Париже. В 1896 году Люмьеры объехали все европейские столицы, демонстрируя свой первый кинофильм; эти гастроли имели колоссальный успех.
В конце XIX в. впервые создаются вещества, именуемые теперь пластмассами. В 1873 г. Дж. Хайеттом (США) был запатентован целлулоид — первое из таких веществ, вошедшее в широкий обиход. Перед Первой мировой войной были изобрете­ны бакелит и другие пластмассы, носящие общее название фенопластов. Производство искусственного волокна началось после того, как в 1884 г. французский инженер Г. Шардонё раз­работал метод получения нитрошелка; впоследствии научились производить искусственный шелк из вискозы. В 1899 г. русский ученый И. Л. Кондаков положил начало получению синтетического каучука.
Последние десятилетия XIX в. были временем технических сдвигов в строи­тельном деле. Строительство высотных зданий, или, как их стали называть, «небоскребов», началось в Чикаго в 80-х гг. XIX века. Первым зданием нового типа считается 10-этажный дом чикагской страховой компании, построенный в 1883 г. архитектором У. Дженни, который применил стальные перекрытия. Усиление стен стальным каркасом, на который начали опирать балки междуэтажных перекрытий, позволило увеличить высоту зданий вдвое. Самым высоким зданием тех времен был нью-йоркский 58-этажный небоскреб высотою в 228 метров, построенный в 1913 году. Но высочайшим сооружением была Эйфелева башня, своеобразный памятник «века стали». Воздвигнутая французским инженером Гюставом Эйфелем на Марсовом поле в Париже в связи со Всемирной выставкой 1889 года, эта ажурная башня имела 300 метров высоты.
Наряду с металлическими конструкциями широкое применение получили в это время конструкции из железобетона. Человеком, открывшим железобетон, считается французский садовник Жозеф Монье. Еще в 1849 году он изготовил кадки для плодовых деревьев с кар­касом из железной проволоки. Продолжая свои опыты, он в 60-х году запатентовал несколько способов изготовления труб, резервуаров и плит из бетона с железной арматурой. Наиболее важным был его патент на железобетонные сводчатые перекрытия (1877 г.).
Конец XIX века был временем бурного роста мировой железнодорожной сети. С 1875 по 1917 год протяженность железных дорог выросла в 4 раза и достигла 1,2 млн. километров. Знаменитыми стройками того времени были магистраль Берлин-Багдад и Великий Сибирский путь; протяженность Сибирского пути к 1916 г. составила 7,4 тысяч километров. На новых железных дорогах укладывали стальные рельсы, они пересекали величайшие реки мира, и на этих реках возводились гигантские стальные мосты. Начало «эре стальных мостов», как выражались современники, положили арочный мост инженера Дж. Идса через реку Миссисипи (1874) и висячий Бруклинский мост архитектора Рёблинга в Нью-Йорке (1883). Центральный пролет Бруклинского моста имел в длину около полукилометра. На новых дорогах работали мощные локомотивы системы компаунд с многократным расширением и высоким перегревом пара. В 90-х годах в США и Германии появились первые электровозы и электрифицированные железные дороги.
Строительство железных дорог потребовало многократного увеличения производства стали. В 1870-1900 годах выплавка стали возросла в 17 раз. В 1878 году английским инженером С. Дж. Томасом был введен томасовский способ передела чугуна на сталь; этот способ позволил использовать фосфористые железные руды Лотарингии и обеспечил рудой металлургическую промышленность Германии. В 1892 году французский химик А. Муассан создал дуговую электрическую печь. В 1888 году американский инженер Ч. М. Холл разработал электролитический способ производства алюминия, открыв дорогу широкому использованию алюминия в промышленности.
Новые технические возможности привели к совершенствованию военной техники. В 1887 году американец Хайрем Максим создал первый пулемет. Знаменитый пулемет Максима производил 400 выстрелов в минуту и по огневой мощи был равнозначен роте солдат. Появились скорострельные трехдюймовые орудия и тяжелые 12-дюймовые пушки со снарядами весом 200-300 кг.
Особенно впечатляющими были перемены в военном кораблестроении. В Крымской войне (1853-1856 гг.) еще участвовали деревянные парусные гиганты с сотнями пушек на трех батарейных палубах, вес самых тяжелых снарядов составлял в то время 30 кг. В 1860 году в Англии был спущен на воду первый железный броненосец «Варриор», и вскоре все деревянные корабли пошли на слом. Началась гонка морских вооружений, Англия и Франция соревновались в создании все более мощных броненосцев, позднее к этой гонке присоединились Германия и США. В 1881 году был построен английский броненосец «Инфлексибл» водоизмещением в 12 тыс. тонн; он имел лишь 4 орудия главного калибра, но это были колоссальные пушки калибра 16 дюймов, размещенные во вращающихся башнях, длина ствола была 8 метров, а вес снаряда - 700 кг. Через некоторое время все ведущие морские державы стали строить броненосцы этого типа (правда, в основном с 12-дюймовыми орудиями). Новый этап гонки вооружений был вызван появлением в 1906 году английского броненосца «Дредноут»; «Дредноут» имел водоизмещение 18 тыс. тонн и десять 12-дюймовых орудий. Благодаря паровой турбине он развивал скорость в 21 узел. Перед мощью «Дредноута» все прежние броненосцы оказались небоеспособными, и морские державы стали строит корабли, подобные «Дредноуту». В 1913 году появились броненосцы типа «Куин Елизабет» водоизмещением 27 тыс. тонн с десятью 15-дюймовыми орудиями. Эта гонка вооружений естественным образом привела к мировой войне.
Причиной мировой войны было несоответствие реальной мощи европейских держав и размеров их владений. Англия, воспользовавшись ролью лидера промышленной революции, создала огромную колониальную империю и захватила большую часть ресурсов, необходимых другим странам. Однако к концу XIX века лидером технического и промышленного развития стала Германия; естественно, что Германия стремилась использовать свое военное и техническое превосходство для нового передела мира. В 1914 году началась первая мировая война. Германское командование надеялась разгромить своих противников за пару месяцев, однако в этих расчетах не была учтена роль появившегося тогда нового оружия - пулемета. Пулемет дал решающее преимущество обороняющейся стороне; германское наступление было остановлено и началась долгая «окопная война». Тем временем, английский флот блокировал германские порты и прервал поставки продовольствия. В 1916 году в Германии начался голод и, который, в конечном счете, привел к разложению тыла, к революции и к поражению Германии.

Производители АТС (перечень)

Марки 1129, Модели 4921, Модификации 39676, Комплектации 223783+9147

999850+2000150=3000000 (1900-1990)(1990-1995), 1 млн. (1995-2010), 10000000 (1990-2010)