Научные открытия, меняющие мир - Вадим Панин

Но пойдем дальше.

Как изобрели колесо

Символом инженерной мысли древнего человека было и остается колесо. Это одно из фундаментальных изобретательских достижений в мире.

Еще до создания колеса люди пользовались приспособлениями для транспортировки грузов. Рабам, преодолевая силу трения, приходилось тягать волокуши – подобия саней без полозьев. Существовали катки – бревна, которые подкладывали под груз, который опять же тянули люди. К примеру, так перемещали каменные блоки для строительства египетских пирамид: клали несколько круглых бревнышек и тянули строительный блок. Сзади блока бревна вынимали и перекладывали вперед, получая «бесконечную дорожку» из катков.

И вот человек додумался до изобретения колеса. Произошло это в Месопотамии за 3000 лет до н. э. Первые колеса были сплошными деревянными дисками, надетыми на деревянную же ось. Месопотамцам теперь не нужно было впрягаться в повозки – они надевали хомуты на ослов и быков. Кстати, к мысли о верховой езде они пришли гораздо позже.

Цельное колесо, намертво прикрепленное к цельной оси, было очень неудобно чинить. В случае поломки приходилось менять весь «мост». Поэтому со временем колеса усовершенствовались, стали разборными, а на них появились ободы – сначала кожаные, а потом металлические, увеличивающие срок службы повозки.

Развитие примитивного транспорта вызвало к жизни строительство дорог, так как в полной мере оценить скоростные и грузоперевозочные преимущества колесниц и телег можно было только на ровной поверхности.

Потом люди обнаружили, что колесо, оказывается, может пригодиться не только на дороге. Гончарный круг и прялка вначале были как раз тележными колесами. Вероятно, кто-то из древних умельцев попробовал приспособить «половинку» от сломанной тележной оси к какому-нибудь устройству – и у него неожиданно получилось.

Появление письменности

Другим поистине фундаментальным изобретением древних людей была письменность. На ее фоне блекнут все прочие находки, сделанные примерно в тот же период, – лодка, плуг и бронза. Ведь ничто не сравнится с ценностью открытия, позволяющего фиксировать знания и передавать их из поколения в поколение.

А началось все с рисунков на стенах пещер, которые древние охотники делали как отметку о хорошей добыче или большом подвиге.

Мы видим, что изобразительное искусство было знакомо еще первым людям. Сегодня нам трудно представить, каким большим прорывом в работе мозга стала способность идентифицировать нарисованный на папирусе или начерченный на песке предмет с другим, расположенным даже вне поля зрения читающего.

Письменность позволила делиться знаниями с целыми поселениями и народами, разделенными огромными расстояниями. Люди смогли фиксировать ход истории и передавать свои знания потомкам. В конце концов, способность человека мыслить отвлеченными понятиями появилась благодаря письменности. А эта способность означала в будущем появление науки, искусства и вообще всей нематериальной культуры.

Не оцененный по достоинству порох

А вот один из примеров, занимающих ученых больше всего. Уже в IX веке н. э. китайцы открыли черный, или дымный, порох. Очень быстро они обнаружили, что если трубку набить порохом, сделать фитиль и зарядить эту трубку с одного конца каким-нибудь предметом, например глиняным шариком, то при взрыве заряда шарик улетит очень далеко и может даже оставить в толстой деревянной доске дырку.

Китайцы подивились этому открытию, да и… забросили его. Порох они использовали только для создания сложных и красивых фейерверков в дни рождения знатных особ и другие праздники. Был случай, когда ракетами, взрывающимися цветными вспышками, они даже напугали военного противника. Нет, они не применяли новое оружие – ракеты просто остались от каких-то торжеств. В бой же китайцы еще очень много лет ходили с луками и пращами, не зная лучшего дистанционного оружия. До тех пор, пока пушку и аркебузу (первое ружье) китайцам не продемонстрировали… европейцы, которые к производству и применению пороха пришли на шесть сотен лет позже.

Если бы жители Поднебесной империи оценили свое изобретение по достоинству, то еще до эпохи крестовых походов они вполне могли бы покорить всю Европу. Альтернативы такому вооружению просто не существовало. И дело даже не в том, что самая примитивная пушка с чугунным ядром – универсальное оружие против закованного в латы рыцаря. Вспомним завоевание Америки: аркебузы конкистадоров стреляли совсем не так метко и далеко, как луки индейцев. Но дым, грохот и невиданная доселе форма оружия так напугали краснокожих, что война прекратилась сама собой. То же самое произошло бы и с европейскими рыцарями, если бы они увидели – и услышали! – пороховые пушки. Они, вероятно, решили бы, что на стороне противника и дьявол, распространяющий запах серы, и Господь Бог, принесший с собой на землю гром и молнии.

«Забавная» паровая турбина

Другое неудавшееся мировое господство было в руках древних египтян – и они им тоже не воспользовались. Уже во времена пирамид в долине Нила была известна паровая турбина. Как она работала? На оси вращения крепился горшок, из которого выходили две гнутые трубки. В горшок наливали воду и ставили его на огонь. Пар вырывался из трубок и заставлял горшок вращаться с бешеной скоростью. Отсюда, в общем-то, два шага до паровой телеги вроде тех, что проектировали в XVIII веке, но египтяне не сделали этих шагов. Как и китайцы в случае с порохом, они видели в своей паровой турбине только игрушку, забаву: крутится, паром плюется, шумит, и всем весело.

Что произошло бы, если бы египтяне отнеслись к своей игрушке всерьез? Появились бы повозки, двигающиеся быстрее любого другого современного им транспорта и не требующие лошадей, и лодки, переплывающие Средиземное море в десятки раз быстрее гребных судов. Вероятно, к военной экспансии Египта это бы не привело. Но к однозначному торговому господству во всем Средиземноморье – несомненно. И как знать, может, Древняя Греция и Рим стали бы лишь удаленными провинциями Великого Египта…

Увы, далеко не всегда изобретателю удавалось изменить быт своих современников с помощью того или иного гениального открытия. Вы убедились, что часто они случались раньше, чем были востребованы, и забывались со временем. А потом открывались заново. Сегодня мы удивляемся мудрости древних и думаем, как бы могла сложиться история, если бы те или иные нововведения вызвали интерес и распространились, а не остались пылиться в чуланах разочаровавшихся в них мастеров.

Глава 2. Великие ученые-изобретатели

Леонардо да Винчи – человек-загадка

Леонардо да Винчи (1452–1519) продолжает занимать умы потомков не только как гениальный художник, но и как изобретатель, опередивший свою эпоху. Из конструкций и моделей, созданным им, практически ничего не уцелело, зато альбомы с его чертежами и проектами (правда, не всегда понятными) являются предметом исторических исследований и вызывают интерес у современных инженеров.

Флорентиец да Винчи во всех отношениях исключительный человек. В молодости он обладал многими достоинствами – был силен, красив, грациозен, в совершенстве владел искусствами танца, фехтования и верховой езды. Всю жизнь Леонардо был убежденным вегетарианцем.

Любопытно, что на автопортрете – самом известном изображении да Винчи, – по свидетельствам современников, он менее красив, чем был в жизни. Знаменитую бороду художник отрастил, чтобы скрыть свое красивое лицо. Мастер надеялся, что так ему будут меньше докучать поклонницы и он сможет полностью сосредоточиться на научных исследованиях.

Интересно также, что да Винчи был левшой и предпочитал писать справа налево, как бы в зеркальном отражении. То ли это была просто причуда гения, то ли таким образом он хотел скрыть свои проекты от промышленного шпионажа – никто не знает.

Многие механизмы, придуманные да Винчи, воссозданы по чертежам и повторены современными исследователями. По результатам испытаний можно утверждать, что именно «мастер Леонардо» является изобретателем парашюта, вертолета, акваланга, автомобиля, танка и тысячи других устройств и аппаратов.

Какие-то из них не продвинулись у мастера дальше идеи. Так, проект танка представляет собой просто крытую бронированную повозку, «ощетинившуюся» пушками во все стороны.

Во времена да Винчи люди не были знакомы со многими современными материалами, да и стреляли они дымным порохом. Так что танк великого итальянца, будь он сделан в те времена, был бы слишком тяжел, чтобы его передвигали лошади, и слишком хрупок, так как развалился бы в результате отдачи от выстрела собственных пушек.