Технологический прогресс античности

Вплоть до середины 20 века считалось общепризнанным, что античные цивилизации (греческая, эллинистическая и римская) не достигли больших успехов в технологическом плане. Масштабы технологических прорывов античного времени недооценивались вследствие скудости литературных и археологических свидетельств, а так же попытки навязать нашу собственную систему ценностей обществу, не заинтересованному в экономическом росте.

Древнеримский рубанок, Рейнский государственный музей, Трир, Германия. Мало чем отличается от ручного современного.

"До тех пор пока имелась возможность вести приемлемый образ жизни, что бы под ним ни понималось, на первом месте стояли иные ценности". В тех сферах, которые имели для них наибольшее значение, греки и римляне добились колоссальных результатов. Наша собственная цивилизация механистична по своей природе и потому мы в значительной степени склонны отождествлять технологии с машинами, в то время как античная цивилизация была ориентирована на другие виды технологий.

Ряд важных технологических достижений античной цивилизации принадлежит к тем аспектам технологии, которые носят нефизический характер:  деньги, алфавит, стенография и геометрия. И даже достижения в физической сфере по большей части относились к строительству и архитектуре, а не к механическим устройствам. Тем не ме-нее наша оценка античным обществ отражает в себе инстинктивное разочарование цивилизацией, отмеченной такими триумфами в литературе, науке, математике, медицине и в области политической организации. Даже в таких немеханических сферах технологии, как химия и сельское хозяйство, достижения античного мира кажутся менее значительными по сравнению с его предполагаемым потенциалом.

Технический прогресс в античном мире - особенно в римскую эпоху - обслуживал в первую очередь не частный, а общественный сектор. Римские вожди приобретали популярность и политическое влияние, осуществляя удачные общественные проекты. История Рима, и в первую очередь Римской империи, позволяет оценить значение таких людей, как Агриппа и Аполлодор, которые помогали своим покровителям (соответственно Августу и Траяну) в проведении масштабных общественных работ. Однако за сельское хозяйство, производство и услуги отвечал главным образом частный сектор, достижения в котором были малочисленными и медленно внедрялись. Главными сферами, в которых прославились греки и римляне, являлись гражданское строительство, архитектура и гидравлика. Водопроводы для доставки свежей воды и ливневая канализация появляются в Греции уже в первые века античной эпохи (Первый из подобных крупных проектов, Самосский акведук, был построен Эвпалином иэ Мегары около 600 г. до н.э. Он подавал воду из озера в город по туннелю длиной примерно в 1,5 км). Римская империя, располагавшая колоссальными ресурсами, подняла строительство в общественном секторе до недосягаемых высот, несмотря на то что в большинстве ее строительных достижений, включая дороги и акведуки, использовались существовавшие технологии. Первый римский водопровод был сооружен Аппием Клавдием в 312 г. до н. э., а к 1-2 вв. н.э. Рим уже имел беспрецедентно сложную систему водоснабжения. Также на высоком уровне находились канализация и вывоз отходов. И в жилых домах, и в банях применялось центральное отопление. Описывая городской уклон римских технологий, Ходжес приходит к выводу о том, что «римский город был более интересен масштабами их применения, нежели их прогрессивностью.

Не меньшее внимание в Риме уделялось инфраструктуре сухопутного транспорта: дороги и мосты, построенные римлянами, по праву вызывают восхищение в качестве одного из их величайших достижений. Успехи в этой сфере главным образом опирались на изобретение цемента, которое некоторые историки называют единственным великим открытием, которое можно приписать римлянам. Экономическое значение римских дорог не следует преувеличивать. До позднего Средневековья дожили те из них, которые были заброшены, в то время как большинство дорог Гaллии в условиях плотного движения и отсутствия ремонта при-шло в негодность. Римские дороги строились в военных целях, и их использование населением для торговых перевозок носило случайный характер. Власти поздней империи накладывали строгие ограничения на вес грузов, допущенных к перевозке, и в отсутствие таких усовершенствований, как конская упряжь, подковы и телеги, экономическое значение дорог, вероятно, сводилось к транспортировке легких и ценных грузов. Римские дороги имели крутые уклоны, не создававшие особых проблем при передвижении пехоты и перемещении легких грузов, но сильно осложнявшие коммерческие перевозки.

При строительстве мостов и акведуков римляне использовали революционную технологию бетонных арок и опор, принимавших на себя тяжесть постройки. Некоторые из этих акведуков—например, знаменитый Пон-дю-Гар под Нимом — уцелели. Другие — такие как деревянный мост на рамных опорах, за десять дней наведенный войсками Юлия Цезаря через Рейн (в 55 г. до н. э.) — известны нам лить по описаниям. Кроме того, техническая изобретательность обеспечивала прогресс в таком секторе общественной сферы, как сооружение военных машин.  Следует отметить, что и греческие, и римские военные технологии представляли собой одну из немногих областей успешного сотрудничества между наукой и практикой. Как ни странно, римляне не внесли особых усовершенствований в греческие и эллинистические военные машины, хотя широко их применяли и делали их все более крупными и мощными. В отношении того, что мы сегодня называем машинами, вклад античного мира, особенно эллинистической цивилизации, заключался в полном осознании значения таких механических элементов, как рычаг, клин и винт, а также различных элементов трансмиссии — храповика, шкива, шестерни и кулачка. Однако они находили применение главным образом в военных машинах и хитрых игрушках, обычно строившихся ради забавы, а не с какой-либо практической целью. Многие из этих идей были забыты на тысячелетия.

Возможно, самым блестящим античным изобретателем и инженером, чьи работы дошли до нас, был Герон Александрийский, живший примерно в конце 1 в. н.э. В число устройств, приписываемых Герону, входят эолипила - практичная паровая машина, применяв шаяся для открывания храмовых дверей, торговый автомат (для продажи святой воды в храме) и диоптра - прибор, аналогичный современному теодолиту, используемому в геодезии и строительстве, и состоявший из угломерного инструмента, совмещенного с уровнем. Большинство изобретений Герона в лучшем случае предназначалось для развлечения. То же самое можно сказать о жившем в 3 в. до н. э. Ктесибии, которого иногда называют александрийским Эдисоном. Считается, что Ктесибий изобрел гидравлический орган, металлические пружины, водяные часы и поршневой насос. Эллинистические народы обладали более широкими навыками в использовании зубчатых колес и прикладной геометрии, их астролябии (изобретенные во 2 веке до н. э.) являлись механически сложными устройствами.

В Античности широко использовались насосы всевозможных конструкций—для ирригации, осушения шахт, тушения пожаров и откачки воды ил корабельных трюмов. Поршневые насосы, известные римлянам и применявшиеся ими, имели серьезный недостаток: их приходилось погружать в воду, что затрудняло их установку и эксплуатацию. Но такое очевидное дополнение к поршневому насосу, как всасывающий насос, было изобретено лишь в 15 веке. Строительство водоподъемных устройств привело к ряду достижений в механике — таких как изобретение трансмиссии (шестерни, кулачки и цепи). Однако выявляемые позитивные внешние эффекты, создававшиеся водоподъемными механизмами в других отраслях, немногочисленны, а некоторые важные приспособления например, кривошип или маховик - остались неизвестны в античном мире. Прогресс в частном секторе - включая сельское хозяйство, текстильное производство и применение энергии и материалов - за период с 500 г. до н. э. до 500 г. н. э. был весьма скромным. Еще одно изобретение - сложный блок - позволяло строить краны для подъема тяжелых грузов. В какой степени этими инновациями мы обязаны непосредственно Архимеду, неясно: вполне вероятно, что здесь, как и во многих других случаях, теория следовала за практикой, а не наоборот.

В металлургии и горнорудном деле главными достижениями являлось использование колес с черпаками и Архимедова винта. Греки разработали более передовые методы отделения руды от пустой породы, но по большому счету в этой области после 300 г. до н. э. не появилось никаких заметных новшеств. Процесс производства железа в Греции и Риме был медленным и позволял выпускать продукцию неодинакового, а следовательно, низкого качества. Из руды путем нагрева в домнице выжигали углерод, а затем, удаляя оставшиеся загрязнения, получали мягкое малоуглеродистое же-лезо. Главной проблемой, стоявшей перед древними металлургами, была невозможность достичь температуры плавления железа. Губчатые, тестообразные чушки, выходившие у античных кузнецов, следовало подвергать ковке и новому нагреву, чтобы сделать металл более-менее пригодным для применения. Самая качественная, булатная, сталь поступала из Индии, хотя металлурги Запада тоже умели производить сталь низкого качества. Вероятно, кузнечные мехи были в ходу уже в IV в., но чугун оставался неизвестен, потому что кузнецы так и не научились получать достаточно высокие температуры. В этом отношении античный мир и раннее Средневековье отставали от Китая, где искусство чугунного литья появилось еще в III в. до н. э. Насколько мы можем судить, греки и римляне не достигли особого прогресса в металлургии, несмотря на широкое использование железа. Свидетельства о достижениях в этой сфере спорны и относятся главным образок к Восточной Европе и Великобритании, будучи нетипичными для средиземноморского мира, находившегося под властью Рима. Максимум что можно сказать о Римской империи — то, что в ней шло распространение передовых технологий, а также, возможно, строились чуть более крупные печи и внедрялись некоторые другие мелкие усовершенствования.

Достижения в области судоходства тоже были скромными. Мореплавание имело принципиальное значение для средиземноморских экономик в античное время, когда главным источником процветания являлась торговля, то есть экономический рост смитианского типа (Адам Смит). Возможность для этого роста создавалась специализацией и сложными сетями межрегиональной торговли, опиравшимися на колонизацию, а впоследствии—на политический контроль со стороны Рима и его юридическую систему. Античные торговые корабли несли лишь один прямой парус, в дополнение к которому иногда поднимались небольшие марсели. Миф о том, что античные корабли не могли ходить против ветра, к настоящему времени успешно разоблачен. Даже корабли с прямым парусом могли перемещаться навстречу ветру, хотя они были предназначены главным образом для движения по ветру и, вероятно, не могли ходить против ветра круче, чем «на один пункт», то есть под углом не более чем в 79°. Самый удобный способ маневрировать против ветра—использовать косые паруса (то есть расположенные параллельно килю). Историки в течение многих лет были убеждены, что греки и римляне не знали других парусов, кроме прямых. Однако Кэссон утверждает, что античной цивилизации было известно не менее трех разновидностей косых парусов: гафельный парус, треугольный латинский и четырехугольный латинский парус. У нас есть убедительные свидетельства существования этих парусов, но ясно также, что они не могли использоваться на крупных торговых кораблях, вследствие чего преобладающим типом оставались примитивные прямые паруса. Предполагается, что распространению косого парусного вооружения могли препятствовать нехватка подходящих деревьев для более высоких мачт, меньшая скорость кораблей с косыми парусами при движении по ветру и проблемы с переустановкой парусов при движении галсами (зиг-загообразный курс, позволяющий судну идти против ветра). Считается, что управлять судном с помощью весел было трудно, хотя такой авторитет, как Кэссон, не согласен с этим, а римляне достигли здесь некоторого прогресса, используя шарнирное устройство, несколько облегчавшее маневрирование.

Достижения в сельском хозяйстве носили главным образом местный характер. Орудия и приемы, применявшиеся в римские времена, демонстрируют большое разнообразие при адаптации примитивных приемов средиземноморского сельского хозяйства к местным условиям. Изобретения, направленные на экономию труда, были немногочисленными. К.Уайт заключает, что »техническое развитие римского сельского хозяйства происходило повсеместно, однако инновации оставались редкими». Мы знаем, что римляне разводили крупный рогатый скот в том числе ради удобрений, но проблема кормов для скота так и не получила удовлетворительного решения. Успехи римлян в сфере гидравлики отчасти применялись при осушении и ирригации земель, однако их вклад бледнеет на фоне грандиозных ирригационных работ, проводившихся двумя тысячелетиями ранее в Египте и Месопотамии. Все новшества, внедрявшиеся в сельском хозяйстве, приходили из-за пределов средиземноморского региона. Галлы и другие кельтские народы совершенствовали приспособления для жатвы, и у нас есть несколько знаменитых, но сомнительных описаний примитивных жаток и молотилок. Однако нет никаких свидетельств о том, что эти устройства широко применялись или способствовали серьезному росту производительности. Деревянные бочки—одно из важнейших практических изобретений того времени—были неизвестны грекам и стали для римского мира «подарком север-ных народов». Около 370 года н.э. анонимный римский автор отмечал, что «хотя варварские народы не знают, как достичь славы и влияния посредством красноречия и службы, им отнюдь не чужды познания в механике и изобретательность, позволяющие получать помощь от природы». Кроме того, кельтским ремесленникам приписывали изобретение эмали, колеса со спицами, мыла, различных сельскохозяйственных усовершенствований и передовых методов обработки железа. Как показывают археологические свидетельства, в кельтских повоз-ках использовались пеньки из твердой древесины в про-межутке между втулкой и осью, облегчавшие вращение колеса наподобие шариковых подшипников.

Таким образом, при оценке античной техники важно не преувеличивать отсутствие достижений. Наши суждения ватой сфере могут быть однобокими, поскольку многие устройства, сделанные из дерева и кожи, не дошли до нас. Большинство античных авторов не уделяло большого внимания технике, что может быть само по себе многозначительно. Способна ли археология пролить дополнительный свет на эту проблему? Судя по археологическим открытиям, водяные колеса были распространены шире, чем можно судить исходя из литературных источников. Знаменитые корабли, извлеченные в 1929 г. из осушенного озера Неми, были оснащены парой поворотных платформ на роликах, имеющих сходство с современными подшипниками: ничего подобного в дальнейшем не появлялось вплоть до 16 века. По словам Прайса, то, как мы поступаем с древней цивилизацией, равнозначно попытке реконструировать современное общество на основе нескольких зданий и картин. «Техника тогда была, прото она не уцелела, в отличие от великих мраморных зданий… и постоянно копировавшихся литературных

творений высокого уровня». Тем не менее,  имперская римская экономика не выказывала признаков прогресса или развития, а лишь интенсивнее использовала все то, что уже существовало у греков и в республиканском Риме. Более того, существует и противоположный перекос, связанный с тем, что появление изобретения не обязательно тут же приводит к заметному росту производительности, невозможному без широкого внедрения новинки. Античное общество было изобретательным, оригинальным и любознательным, но не отличалось особой технологической креативностью.

Оно сооружало водяные колеса, но практически не использовало гидроэнергию. Оно строило корабли с косым парусным вооружением но в очень небольшом количестве. Оно достигло

серьезных успехов в производстве стекла, было относительно грамотным и понимало, что лучи света можно искривлять, но так и не додумались до идеи очков. B тех случаях, когда античному обществу удавалось создать новую технологию, оно зачастую не имело способности или желания для того, чтобы довести ее до логического завершения и извлечь из нее экономическую выгоду,  близкую к максимальной. Многие изобретения, которые могли бы повлечь за собой серьезные изменения в экономике, остались непригодными для практического применения, либо были забыты и утрачены. В некоторых случаях прорывные инновации, не получившие широкого распространения, пришлось изобретать повторно.

Парадокс заключается в том, что таких утрат следовало бы ожидать в неграмотных обществах с низкой географической мобильностью, a не в античной цивилизации с ее относительной грамотностью, мобильностью и распространением всевозможных идей посредством перемещения людей и книг. Разумеется, свою роль могли сыграть иные факторы, помимо отсутствия интереса к технике. Во-первых, вполне может быть, что многие изобретения были неработоспособными или не могли использоваться в достаточных масштабах из-за нехватки квалифицированного труда и нужных материалов. Во-вторых, многие древние цивилизации до основания разрушались в ходе войн, вследствие чего разработанные ими технологии, нашедшие воплощение в различных приспособлениях или описанные в книгах, были просто утрачены. В-третьих, как указывает Де Камп (Лайон Спрэг де Камп, автор научно-популярных работ, но кроме того, имхо, автор лучшего научно-фантастического романа в "попаданческом" стиле эвер - "Да не опустится тьма" (1939 г.), имеющем к теме поста непосредственное отношение, читать строго обязательно)‚ число инженеров и изобретателей было в ту эпоху невелико и они нередко старались сохранить свои изобретения в секрете, унося их с собой в могилу. Как мы видели,

в античное время могли быть известны кривошип, латинский парус, жатка и подшипник, не оказавшие, однако, существенного влияния на экономику. Из этого отнюдь не следует, что античная экономика была примитивной, бедной и неспособной к росту. Но источником ее роста являлись те факторы, которыми прославились греки и римляне: организация, торговля, порядок, использование денег и закон. Рост такою типа способен принести обильные плоды, и так оно и было в действительности. Однако если политическая основа такою роста подвергается потрясениям, то процветанию, зa которым стоит исключительно экономический pocт смитианского типа, быстро приходит конец. И все же при всем вышесказанном остается непонятно и даже загадочно, почему такая развитая торговая экономика, сильно зависевшая от транспорта и мускульной силы, усилиями ремесленников и пищевой индустрии обслуживавшая многочисленное городское население, так и не сумела найти довольно очевидные решения технических проблем, с которыми не могло не сталкиваться античное общество. Многие из этих проблем были решены в первые века эпохи, известной нам как Средневековье.

Источник

И для развлечения немного альтернативной истории