Культурная эволюция Homo sapiens. История изобретений: от освоения огня до открытия электричества - Рашид Шафигулин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
10. Прогрессивные изобретения. Металлургия. Эпоха раннего металла. Энеолит. Меднокаменный век
Энеолит, то есть меднокаменный век — особый период в древней истории человечества, входящий в эпоху раннего металла. Его начало ознаменовало собой конец каменного века, когда люди пользовались для изготовления орудий камнем, костью и деревом. Впрочем, расставались предки с привычными вещами неспешно, и каменный инвентарь сохраняется в их пользовании и в период развитого, и даже позднего бронзового века. Но возможности принципиального совершенствования каменных орудий были уже исчерпаны.
Освоение металла стало ступенькой в дальнейшем развитии наших предков. Характерно: массовые свидетельства использования колеса и колесного транспорта обнаружены только там, где человеку уже стали доступны орудия из металла. Колесо в свою очередь открыло для человека целую эру. Во-первых, дало ему возможность мобильного передвижения и транспортировки. И во-вторых, от открытия колеса был всего один шаг до гончарного круга.
Эпоха металла дала толчок развитию земледелия и скотоводства, так как у человека появилась возможность изготавливать прочные и удобные орудия труда.
Кроме того, научившись обращаться с медью, древний человек сумел решить многие свои проблемы на достаточно долгий срок. Медь очень пластична, и одной только ковкой из нее можно было получить очень тонкие и острые лезвия. Сделанные из меди иглы, шилья, рыболовные крючки и ножи оказались более совершенными, чем из камня и кости, о чем мы уже говорили. Благодаря плавкости меди оказалось возможным придать изделиям такие сложные формы, каких никогда было не достичь в камне. С открытием процессов плавления и литья наши предки сумели сделать себе много новых, неизвестных ранее орудий — сложных втульчатых топоров, мотыг, комбинированных топоров-молотков, топоров-тесел [1].
И уже в неолите появилась зачатки металлургии — когда начали добывать драгоценные и полудрагоценные камни и металлы, такие как золото и серебро, которые использовались прежде всего в ритуальных целях. Самые первые предметы из золота, серебра, бронзы представляли собой украшения, культовые ритуальные статуэтки божеств, сосуды и другие предметы культа в святилищах. И только намного позже, освоив бронзу и железо, наши предки стали делать бытовые предметы и оружие из этих металлов, украшая их золотом, серебром и драгоценными камнями.
Собственно, все металлургические технологии эпохи Древнего мира, использовавшиеся при работе с серебром, медью, свинцом, оловом, первоначально были отработаны на золоте. Именно золото стало для древних самым «технологичным» металлом, и первым, из которого научились отливать изделия, получать проволоку и фольгу. Оно стало первым металлом, который обрабатывали холодной ковкой, паяли и полировали. В работе с золотом впервые были применены технологии гидрометаллургии и металлотермической обработки. Золото первым из металлов подвергли рафинированию, то есть очистке от примесей [2]. Предшественницей металлургии была холодная ковка. В таких случаях используется самородная медь, единственным методом обработки которой поначалу была холодная деформация (позднее — горячая). Но холодная ковка имела ограниченные возможности — с ее помощью можно было только придать форму лишь малым по величине предметам — булавке, крючку, наконечнику стрелы, шилу. Если высокая пластичность золотых самородков позволяла и с помощью холодной ковки изготовлять украшения, предметы культа, то другие металлы требовали иного решения в работе с ними.
Из меди можно изготовить некоторые небольшие полезные инструменты и предметы, которые неудобно делать из камня (шилья и крючки), но даже в этом случае кости, полученные из свежей туши животного, лучше и легче обрабатываются, их более чем достаточно, их легко достать и они затвердевают со временем, в то время как медь остается всегда мягкой. Конечно, медь легче обрабатывается, чем камень, и она иногда встречается в виде чистого металла, причем подчас в довольно больших массах. Однако она настолько мягкая, что в своем естественном состоянии практически бесполезна для изготовления большинства орудий и оружия. К тому времени, когда появляются первые медные артефакты, технология работы с камнем была настолько продвинута, что каменные инструменты почти во всех случаях были предпочтительнее медных. В результате поначалу медь часто использовалась для изготовления украшений и предметов роскоши, а не в практических целях.
Вероятно, побудительной причиной изобретения металлургии была высокая потребность в прочных и надежных предметах труда и обихода. Для начала требовалось освоить технологию горячей ковки. Позднее была разработана технология ковки самородков меди с предварительным нагревом — отжигом.
В дальнейшем технология связана с открытием выплавки меди из руд, знаменующим собой начало действительной металлургии. Усложняется литейная техника, впервые появляется литье в разъемные и составные формы. После освоения такой технологии стало возможным добавлять в медь другие ингридиенты. Такая технология знаменует переход от меди к бронзам — сначала мышьяковым, а затем и оловянным, получаемым с помощью добавления к чистой меди легирующих компонентов (обсуждается в следующей главе Бронза).
Принято считать, что плавить медь древние люди научились случайно. Когда медный самородок попадал в костер, очень скоро становилось понятно, что это не камень, или, по крайней мере, какой-то очень странный камень. Открыв для себя металлы, человек вскоре освоил и сплавы из них. Но я не согласен с такой позицией и ниже попробую доказать, что сплавы были получены путем целенаправленного проведения опытов. А для чего это было нужно предкам — это мы мы разберем ниже.
Как додумался наш далекий предок, что высокий жар превратит «странный камень» (то есть самородок) в металл? Тот безвестный мастер, который решил повысить температуру пламени и придумал, как это сделать, был гением. И стал основателем нашей технологической цивилизации. Древние греки, впрочем, считали, что такое не под силу простому смертному. Они были убеждены, что замечательное новшество пришло к ним из жилища богов — с Олимпа, когда титан Прометей принес людям огонь и средства обращения с ним — технологии.
Гипотеза открытия металла
Существует множество мнений, что подтолкнуло людей к открытию технологии плавки и изготовлению изделий из металла. Ряд авторов считают, что освоение горячей ковки напрямую связано с изготовлением из металла оружия, то есть что военные действия повлияли на прогресс в освоении металлургии. Но это не так. Военные конфликты не были тем рычагом, который мог бы заставить предков делать новаторские изобретения, в том числе осваивать ковку железа. Оружие из металла появляется намного позже, чем
