Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона - Сергей Валянский

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

И это — правда, но далеко не вся правда. Возрастающая концентрация богатств у немногих давала им возможность обменивать имеющиеся у них излишки на изготовленные ремесленниками предметы, что обеспечивало их существование и способствовало техническому прогрессу. Это, в конечном счёте, шло на благо всего общества. Кроме того, крупные эффективные ирригационные сооружения, которые обеспечивали богатство и процветание государств, нельзя было построить руками отдельных людей и даже трудом населения целой деревни без соответствующей организации труда огромных масс людей.

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

Накануне реальной истории

Измерительные приборы и машины

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

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

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

Другими областями человеческой деятельности, приведшей к возникновению машины, были строительство и водоснабжение. Появляются устройства для подъёма и перемещения тяжестей, принцип работы которых сохранился и в современных грузоподъёмных механизмах.

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

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

С. Лилли пишет:

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

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

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

Пирамиды Египта

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

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

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

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

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

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

Втаскивание блоков на стройплощадку по традиционным представлениям

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

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

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