Другая история науки. От Аристотеля до Ньютона
Шрифт:
Итак, за триста-четыреста лет реального использования, а не в фантазиях историков, водяное колесо претерпело эволюцию от устройства, пригодного исключительно для размола зерна, до универсального двигателя, повсеместно используемого в различных отраслях промышленности.
Вслед за тем и ветряные мельницы, появившиеся в Европе к концу XII века, совершили быстрый количественный и качественный прогресс. Мы писали уже, что в странах ислама ветряные мельницы встречаются уже с VII века. Но устроены они были совсем иначе, нежели европейские: к ободу горизонтального колеса с жерновом, вращавшегося на вертикальном валу, крепили лопасти. Европейская же конструкция походила на современную ветряную мельницу, ее крылья отходили от горизонтального вала, вращение которого передавалось жернову парой зубчатых колес. По сути дела, это была водяная мельница Витрувия, в которой двигатель подняли наверх, и с лопастями для улавливания ветра
О ветряной мельнице в Европе впервые упоминается приблизительно в 1180 году в одном документе из Нормандии. До конца столетия она уже применяется от Йоркшира до Леванта. Конечно, приспособить ветряной двигатель для обслуживания каких-либо процессов, кроме мукомольного, было не так легко, но приблизительно с 1400 года она становится основой водоподъемных работ при осушении земель в Нидерландах. Иногда ее использовали как привод различных механизмов, например для рудничного подъемника в Чехии в XV веке.
Самые первые ветряные мельницы в Европе были козловыми, то есть весь корпус поворачивался на козлах для наведения колеса с лопастями на ветер. Это очень жестко ограничивало размеры мельниц. Затем появились шатровые мельницы, в которых ходовая часть помещена в неподвижный корпус, а поворотный шатер несет лопасти и шестерни. Ее мощность была уже в два-три раза больше, чем у козловых. По-видимому, такая мельница появилась к концу XIV века, но широкого распространения не получала вплоть до XVI века, пока голландские инженеры не усовершенствовали ее, использовав все потенциальные возможности механизмов. После этого стало возможным ее применение для многих производственных нужд.
Упряжь для скота
На протяжении многих столетий, вплоть до появления парового двигателя, только животные обеспечивали человеку скорость передвижения и перевозку грузов. Ясно, что разработка приспособлений для использования скота была очень актуальной.
Древняя упряжь была придумана для запряжки быков. Ее главным элементом было ярмо, покоящееся на холке быков, – к счастью, форма бычьей шеи позволяла сделать эту упряжь весьма рациональной. Однако она не годилась для онагра (это дикий осел), и в особенности для лошади. Шея у них неподходящая. Поэтому ярмо, когда оно лежало на холке лошади, прихватывали ремнем или хомутом вокруг шеи. По сравнению с современной упряжью, в которой хомут покоится на лопатках, эта упряжь была очень неудобной. Когда лошадь тянула повозку или плуг, ремень давил ей шею и душил, вынуждая становиться на дыбы или закидывать назад голову.
Кроме того, лошадей не умели ковать, а кожаные накопытники надевали только на сбитые ноги. В результате по меньшей мере две трети энергии лошадей тратилось впустую. Лошадиной тягой люди пользовались только для перевозки легких грузов, а тяжелые грузы продолжали перетаскивать вручную ценой неимоверных страданий.
А историки говорят, что коня широко применяли еще во времена Древней Греции и Рима! Но ведь в те времена не было упряжи. Очень долго не было ее ни для езды верхом, ни для одноконной, ни для многоконной езды; лишь в Средние века вошла в употребление рациональная и удобная упряжь.
Профессор Ярослав Кеслер высказывает вот какое мнение:
«…Посмотрим XI век. И что мы видим в источниках? Первый пример: на территории Италии в XI веке, в пересчете на сегодняшний курс, одна лошадь стоила 30 тысяч долларов. В настоящее время в Европе много народа может позволить купить себе лошадь за 30 тысяч долларов? Нет. В бартерном эквиваленте, в товарном, одна лошадь была эквивалентна 45 коровам, то есть лошади были исключительно дороги в XI веке и так же редки, как слоны сейчас. Второй пример, в том же XI веке. Вильгельм Завоеватель со своим полутысячным отрядом всадников, собранных со всей Европы с помощью папы Григория VII, высадившись на Британские острова, наголову разбивает на порядок превосходящую по численности армию Гарольда, пешую. Почему? А не было лошадей в Англии. Дело в том, что англосаксы пахали на быках, о лошадях и не слышали. Так что традиционная теперь английская любовь к лошадям возникла после Вильгельма Завоевателя. Это он их научил ценить лошадей.
А что же у нас на Руси, Русская Правда Ярослава Мудрого? Да там высшая мера устанавливается не за убийство свободного человека, не за измену, а за конокрадство. И в наших былинах мы читаем: «В одну сторону пойдешь – себя потеряешь, в другую сторону – коня потеряешь». Ни один наш былинный богатырь не шел туда, где «коня потерять». Летопись снабжена прекрасными иллюстрациями. Вот на этих иллюстрациях вы увидите, что на борзых конях сидят всадники, натягивают луки, поднимают сабли, только одна деталь – стремян нет у этих лошадей. А теперь те, кто занимался когда-нибудь верховой ездой, скажите, что произойдет, если у вас стремена отсутствуют, что произойдет, если вы будете пытаться натянуть лук или замахнуться саблей? Воевать так можно?…»
История развития современной упряжи весьма запутана. Считается, что в Китае сумели ее значительно усовершенствовать самое позднее ко II веку до н. э., введя мягкий хомут (форейтор). Он охватывал грудь лошади ниже, чем бычий, а приблизительно посередине его крепился горизонтально ременный тяж, что освобождало шею животного от давления. Но к китайским сообщениям надо вообще подходить очень осторожно, не слишком-то им доверяя.
Большего доверия заслуживают сообщения, что к VII–VIII векам у народов Передней и Центральной Азии, а также Сибири вместо дышловых повозок, в которые лошадей запрягали с помощью ярма либо нагрудных и нашейных ремней, появились повозки с оглоблями и постромками. Были наконец изобретены и такие важные части упряжи, как хомут, состоящий из деревянного остова – клешни с подшитой под него прочной (вначале обычно войлочной) подушкой-валиком. Хомут надевался на шею лошади и крепился таким образом, чтобы не стягивать животным дыхательного горла.
Вслед за Византией и в Европе в какой-то момент вместо ярма и дышла лошадей стали запрягать в оглобли. Упряжь подобного рода появилась здесь к IX веку и скоро прочно вошла в обиход. Современная упряжь с мягким хомутом, постромками и оглоблями распространяется повсюду в этом своем окончательном виде к XII веку.
Тогда же вошли в обиход подковы (X век), прибиваемые к копытам лошадей гвоздями, ведь в античную эпоху (то есть в предшествующий период) были известны лишь защитные сандалии с металлической подошвой, надеваемые на копыта животных. Правильно подковать лошадь – непростое дело!.. В XI веке появились стремена. В XII веке подковами и стременами стали пользоваться повсеместно. Запрягание лошадей цугом тоже распространилось лишь в Средние века.
Таким образом, люди научились наконец полностью использовать тягловую силу животных. В итоге снизились расходы на сухопутные перевозки. Теперь на сельскохозяйственных работах малоэффективных волов можно было заменить лошадьми и ослами. Лошадь в усовершенствованной упряжи заменяла 10 человек, а хорошее водяное колесо или хорошая ветряная мельница – работу 100 человек.
Военная техника
Теперь перейдем к описанию военной техники. Отвлечемся от хронологии, посмотрим, что о ней вообще сообщалось.
Итак, совершенствование лука и пращи привело к изобретению военных машин. Среди них называют катапульты, которые метали стрелы, и баллисты, метавшие камни. Движителем этих машин была упругая сила канатов, свитых из воловьих жил или из волос. Считается, что военные машины – первые приспособления, размеры которых рассчитывались, причем расчетным модулем служила величина отверстия, через которое пропускался канат. Были малые машины, метавшие камни по 0,8 кг весом, но строились и машины внушительных размеров, которые метали камни по 80-120 кг.