Дмитрий Калюжный - Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона
Первым центром земледелия стал Египет. Только здесь сложилась уникальная ситуация для развития земледелия: ежегодный разлив Нила удобрял почву, так что не было необходимости менять ежегодно участки; почва практически не истощалась; структура поймы Нила такова, что после разлива не заболачивались соседние участки, что происходило при разливе Тигра и Евфрата. Все это позволило осознать преимущества такого способа хозяйствования раньше других народов, но затем этот опыт и технологии могли заимствовать соседи: стало ясно, что переход на такой тип хозяйствования вполне устойчив даже с затратами на ирригацию.
Когда в основном промышляли охотой, то шкуры убитых зверей служили одеждой. Теперь земледельцу пришлось искать какую-то замену им, и он ее нашел – ткани. Получать пряжу можно простым скручиванием волокон, вращая их между ладонями рук или между ладонью и бедром. Начало использования тканей привело к изобретению новых механизмов: прядильной машины и ткацкого станка.
Первая прядильная машина была очень простой: она состояла из вилкообразной палки или рогатки, на которой держалась пряжа, и короткой палки с крючком или зарубкой на одном ее конце (к этому крючку прикреплялась слабо скрученная пряжа) и с маховиком из камня или обожженной глины – на другом. Постоянное вращение позволяло свивать волокна в прочную нить.
Черд – египетское водоподъемное устройство, напоминающее журавель с противовесомЗатем появилось веретено. Этот по современным меркам весьма простой механизм был много сложнее по сравнению с любой предшествующей ему прядильной машиной, и вплоть до Средних веков не произошло никаких коренных усовершенствований этого процесса прядения.
Ткацкий же станок даже в его простейшем виде (в виде двух брусков, прикрепленных к вбитым в землю колышкам, между которыми натягиваются нити основы, а ткач проталкивает пальцами нить утка попеременно над и под нитями основы) представляет собой сложное устройство. Начиная с этой стадии, станок постепенно совершенствовался добавлением к нему челнока, ремизки,[10] нитеразделителя и других приспособлений.
Текстильные механизмы трудно описывать словами, и ранний период их истории часто весьма туманен.
Грузоподъемное устройство с противовесом для передачи воды с уровня на уровеньПоявляются и первые ручные мельницы – два отшлифованных камня, с помощью которых растираются зерна. Появляются механизмы вращательного движения: колесо, гончарный круг (тоже колесо), круговая ручная мельница. Все это – путь к изобретению простейших машин.
Основные занятия племен – земледелие или скотоводство, охота и рыболовство – доступны любому из его членов. Все умеют растирать зерно, готовить пищу, шить одежду. Но рядом со всеми уже появляются кузнец, гончар, ткач. Начинается обмен изделиями, то есть изделия становятся товаром. Первобытное общество теряет свое имущественное равенство!
Вскоре появляются и первые чиновники. Они понадобились для организации работы ирригационных систем, которые достигли большой сложности: регулировалось течение рек, строились целые сети оросительных каналов, сооружались водохранилища и водопроводные устройства открытого и закрытого типов.
В Египте был построен обводной канал, направивший воду Нила на поля Фаюмского оазиса. От магистральных каналов в разные стороны отходили распределительные каналы и арыки. В арыки вода из реки и магистральных каналов либо текла сама, либо подавалась с помощью водочерпалок – шадуфа или черда, водоподъемных устройств в виде качающегося на стойке шеста, на одном конце которого навешивался другой шест или веревка с кожаным мешком или ведром, а на другом – противовес.
В других, помимо Египта, землях преобладала залежная система хозяйствования с ее характерным для лесных районов вариантом – подсечной (огневой) системой. При этой системе естественное плодородие почвы использовалось несколько лет, после чего участок забрасывался на 15–25 лет.
Изменения в образе жизни человека и общества стояли в прямой зависимости от изобретений. Жизнь стала более надежной, чем когда-либо прежде. Досуг, которым перемежался труд земледельца, позволял ему заниматься изобретательством. Сравнительно долгое проживание на одном месте позволяло создавать, накапливать и использовать орудия, которые для охотника были бы лишь тяжелой обузой. Именно в этот период человек научился выплавлять для своих нужд металлы.
Металлургия
Обычно каменные орудия изготавливал тот человек, которому они были нужны. Иначе обстояло дело с металлом – тут требовалась организованная система производства, которая нуждалась в специалистах – горняках, литейщиках и кузнецах. Они отдавали этой работе все свое время, а потому их надо было кормить, одевать и предоставлять им кров из излишков, создаваемых другими членами общества. Пока уровень техники был недостаточно высок для того, чтобы создавать такие излишки, невозможно было содержать таких специалистов, а значит, и невозможно было использовать металл. Лишь с развитием хозяйства пришло такое время, когда общество могло уже позволить себе содержать специалистов, которые совсем не занимались производством пищи; теперь даже случайное открытие выплавки металла могло быть употреблено на пользу человеку.
Различные виды труда в ранней ВизантииРудокопы и кузнецы отнюдь не были единственно необходимыми специалистами, без которых металлы не могли стать достоянием общества. Медную руду находили совсем не там, где жили первые земледельцы неолитической эпохи, имевшие возможность содержать кузнецов и пользоваться их изделиями. Руду приходилось доставлять издалека; для этого требовались купцы и переносчики грузов. И вообще, как только сообщества людей стали производить больше, чем это было необходимо для удовлетворения непосредственных потребностей, они все сильнее проявляли тенденцию к обмену произведенных излишков на доставляемые издалека товары.
Деревни вырастали в города с разным ремесленным производством, например кузнечным и плотничьим, а позднее в них выделились такие совершенно непроизводительные прослойки общества, как жрецы, правители, привилегированная знать. Всех их надо было снабжать продовольствием и другими средствами удовлетворения основных жизненных потребностей, доставляемыми из окружавших города сельских местностей.
Таким образом, можно сказать, что развитие металлургии было невозможным без развития земледелия и средств сообщения.
Однако из-за редкости месторождений самого металла, из-за высокой его стоимости, а также незнания упрочающего действия проковки меди изделия из нее так и не смогли вытеснить из практики каменные орудия. На протяжении долгого времени медные орудия применялись наряду с ними, а в Европе медного века фактически не было. Медные изделия встречаются здесь крайне редко.
Причем железные орудия применялись вначале наряду с бронзовыми и даже каменными, и лишь постепенно – позже XI столетия – железный век утвердился полностью.
Скот и колесо
Нельзя было бы широко пользоваться металлами без усовершенствования средств сообщения, необходимых для доставки руды или металла к потребителю. А чтобы иметь для этого «лишних людей», нужны были успехи в земледелии, чтобы урожая хватало бы для содержания специалистов, исключенных из сферы производства продовольствия. А эти успехи были бы сомнительны без колесной повозки, парусного судна, гончарного круга, требующих довольно высокого уровня развития плотничьего ремесла, которое, в свою очередь, не могло бы развиваться без орудий из металла. В технике это называется положительной обратной связью; в этом процессе все взаимосвязано и способствует взаимному развитию.
Величайшим нововведением в земледелии, если не считать успехов в области ирригации, был плуг, сменивший простейшую мотыгу, которой взрыхляли почву. С плугом связано и другое важное изобретение – упряжь для животных, прежде всего для быков. Так люди впервые нашли способ использования некоего «нечеловеческого» источника энергии, чтобы избавить себя от бремени изнурительной физической работы. Ведь в города приходилось доставлять продовольствие, для чего – как и для других нужд по перевозке – сельские жители таскали волокуши. Теперь волокуши или полозья запрягали скотиной. А кстати, использование в земледелии силы животных дало жизнь очередному новшеству в земледелии: появилось навозное удобрение почвы.
Первоначально скот использовали для обмолота зерна – животных гоняли по разостланным снопам. Затем для обмолота стали употреблять деревянные цепы и катки. Применялась также молотильная доска, нижняя сторона которой была утыкана острыми камнями. Зерно провеивали, подбрасывая лопатами на ветру, а затем ссыпали в амбары или просто в зерновые ямы. Из зерна на ручных жерновах и зернотерках приготовляли муку, из муки пекли лепешки. Зерно использовали также для приготовления пива (сикеры) и кормили им скот.
