Виргинский В.С. Очерки истории науки и техники с древнейших времён до середины XV века
Подождите немного. Документ загружается.
Осуществлению широких завоевательных планов Александра Македонского, и прежде
всего сокрушению персидской державы Ахеменидов, в немалой мере содействовало
превосходство военной техники, отражавшей более высокий уровень технико-
экономического развития греко-македонской державы по сравнению с восточными
рабовладельческими государствами. У персов также имелось немало грозных боевых
средств, например колесницы, оси которых снабжены были серпами, наносившими
тяжелые увечья воинам и коням
противника.
Войска Александра гораздо более систематически и в более широких масштабах
применяли передвижные и разборные осадные башни, стенобитные и метательные
машины. У персов тоже были метательные машины, но менее мощные и в меньшем
количестве.
Известны имена некоторых военных специалистов, сопровождавши.» Александра
Македонского в его походах и совершенствовавших военные машины. Это прежде всего
механик Харий, организовавший осаду Тира и ряда других городов. Другим помощником
Александра бы." механик Посидоний.
==147
Александр, не оставлявший без внимания ни одного достижения военной техники,
ознакомился во время похода в Персию и Индию с использованием боевых слонов. Он
включил в свою армию отряд воинов на слонах. Позднее отряды элефантерии широко
применялись в эллинистической Сирии и Египте в IV—III вв. до н.э. На спине специально
дрессированного слона устанавливали башенку, где помещались четыре воина,
вооруженные луками, копьеметами и сариссами. Перед башней на шее у слона сидел
вожатый — карнак. Грудь слона иногда защищалась панцирем.
Одновременно развивалась и оборонительная техника. Так, при обороне Сиракуз в конце
III в. до н.э. великий механик Архимед соорудил такое количество метательных машин
разной мощности и назначения, что, расставленные на стенах, они простреливали в
шахматном порядке все пространство перед городом.
В Римской державе военная техника получила дальнейшее усовершенствование. Воин
был вооружен мечом, металлическим копьем (дротиком) — пилумом и длинным
полуцилиндрическим щитом. На голове у легионера был железный шлем
полусферической формы, защищавший плечи и затылок. Воин носил кожаный или
пластинчатый панцирь, защищавший все тело.
Первоначально римляне использовали рубящий тупоконечный меч, непригодный для
колющего удара. После битвы при Каннах (216 г. до н.э.), показавшей преимущества
остроконечного меча, глядиус был взят на вооружение римскими легионерами. В
кавалерии применялся острый меч спафа — длинный, узкий и сравнительно легкий
двухлезвийный меч.
Метательное копье — пилум было характерным оружием римского легионера. Оно
представляло собой дротик, половину длины которого занимал железный наконечник в
виде узкого стержня с небольшим острием. Короткое массивное деревянное древко имело
в верхней части утолщение, которое предохраняло руку легионера от поражения. В
нижней части пилума находился острый шток, пригодный для сражения.
Скутум — длинный выпуклый щит — имел деревянную основу, обтянутую кожей, по
краям он был окован металлом. В центре щита находился железный умбон —
прямоугольный лист металла, выпуклый посередине.
Основным подразделением римской армии на всем протяжении ее существования был
легион. В период республики римский легион включал 3 тыс. пехотинцев и 200—300
всадников. Легион распадался на три когорты по тысяче человек, когорта — на 10
центурий (сотен). В эпоху империи в легионе насчитывалось 6 тыс. пехотинцев и 120
всадников. Легион делился на 10 когорт, когорта — на три манйпулы, а манипула — на
две центурии. При каждом легионе имелось определенное количество метательных
машин.
В римской армии имелись военно-инженерные части, которые применялись при
сооружении осадных башен, навесов и прикрытий. В их задачу входило также
строительство понтонных мостов из лодок,
==148
Центурион Легионер
соединенных деревянным настилом, наведение аварийных мостов. Значительное развитие
получило в Риме саперное дело. С помощью саперных частей осуществлялись
грандиозные работы по сооружению рвов, валов и иных насыпей.
Значительно усовершенствовался и военный флот. Греческие корабелы строили суда
различных типов. Среди них различали быстроходные боевые корабли, принимавшие
непосредственное участие в морских сражениях. Сооружались транспортные суда для
==149
Трирема
перевозки пехоты и конницы. Для доставки провианта и амуниции использовали ластовые
корабли. Общей их чертой было то, что все они являлись в основном гребными, а
парусная оснастка играла второстепенную роль. Это позволяло судам маневрировать в
любую погоду. Военные корабли были длиннее и уже коммерческих. Наиболее
распространены были трехпалубные суда длиной 40—45 м, именовавшиеся у греков
триерами, а у римлян триремами, водоизмещением до 230 т. На каждой палубе сидели
ряды гребцов с длинными веслами. Общее число гребцов доходило до 170 человек. На
судне находилось до 30 матросов, ведавших парусными снастями, а также 12—18 морских
пехотинцев. Триера управлялась рулевым с помощью большого кормового весла. Имелись
две мачты с парусами. Нос корабля снабжался острым тараном из железа или бронзы.
Впервые такие суда получили широкое распространение во время грекоперсидских войн.
В частности, победа греков при Саламине (480 г. до н. э.) была в немалой мере обеспечена
техническим преимуществом триер — быстроходностью (на веслах до 6 узлов, примерно
11 км/ч), маневренностью, прочностью корпуса и т. д. В V в. до н. э. в эскадрах крупных
греческих государств было значительное количество таких судов. Так, в Афинах их число
достигало 400. Триера могла посредством быстрого хода и маневрирования протаранить и
потопить неприятельский корабль.
В дальнейшем флоты средиземноморских стран включали многопалубные суда более
крупного типа, чем триеры. Так, в IV в. до н.э. у западных греков появились боевые
корабли с четырьмя (тетреры) и пятью (пентеры) рядами весел. Такие корабли,
К оглавлению
==150
снабженные таранами, располагали многочисленными экипажами с морской пехотой, а
также метательными машинами. Наряду с этим для разведывательной и посыльной
службы применялись небольшие суда легкого типа.
Самый большой военно транспортный корабль античности «Тессаракоптера» был
построен в эллинистическом Египте при Птолемее'IV в конце III в. до н. э. Это было
многоярусное судно длиной 128 м, ширинрй 17 м, высотой носа кормы под водой 22 м
большим водоизмещением. Мачта имела высоту около 40 м, длина весел верхнего яруса
достигала 19 м. «Тессаракоптера» имела четыре руля, два носа, две'кормы и семь таранов.
Экипаж судна насчитывал свыше 4 тыс. гребцов и 400 человек команды. На ло 3 тыс.
пехотинцев.
Архимед палубе могло разместиться око
Известные усовершенствования в конструкцию боевых кораблей внесли и римляне. Они
снабдили мало приспособленные к стрелковому и абордажному бою суда особыми
абордажными мостиками и крючьями, увеличили число морской пехоты до одной трети
состава экипажа, что значительно улучшило боевые качества кораблей и повысило
эффективность боя. Основным типом военного корабля у римлян была квинкорёма —
корабль с пятью рядами весел.
Использование специальных наземных механизмов для борьбы с судами противника
приписывают знаменитому античному ученому Архимеду (III в. до н.э.). Он принимал
самое активное участие в обороне Сиракуз, осажденных римлянами и в течение двух лет
отбивавших все атаки врагов. Римляне, соединив попарно свои военные корабли и
установив на них особые штурмовые лестницы, пытались приблизиться к стенам города,
защищавшим Сиракузы со стороны моря. Помимо обстрела судов различными
метательными снарядами Архимед применил против них машину, похожую на очень
большое коромысло, с которого свешивалась на цепи особая металлическая лапа,
захватывающая нос неприятельского корабля. Находившийся внутри стены
противоположный конец коромысла резко опускался вниз, в силу чего захваченный нос
корабля поднимался вверх. После этого лапа и цепь отделялись от машины, и корабль,
падая, с силой ударялся о воду, нередко при этом ложась на бок,
==151
опрокидываясь, или, глубоко погрузившись в море, набирал много воды и выходил из
строя. Созданные Архимедом краны с петлями из железных цепей, огромными клещами,
державшими камни, и иными приспособлениями наносили жестокие удары по
приближающимся римским судам.
Предание о том, будто во время этой осады Архимед изобрел способ фокусировать
солнечные лучи особыми зеркалами и, направляя их на вражеские суда, поджигал
последние, является вымыслом. Возможно, что в основу легли рассказы о позднейшем
применении в морских сражениях сосудов с горящей зажигательной смесью, в основном
нефтью.
Изобретения, выходившие за рамки античного производства. Творческая мысль античных
изобретателей и ученых нередко опережала современную им эпоху. Правда, господство
рабского труда в производстве налагало отпечаток и на деятельность изобретателей.
Некоторые из них занимались, например, усовершенствованием ступальных колес,
стремясь придать им форму, которая помогала бы возможно полнее использовать
мускульную силу раба
Но и подлинное техническое новаторство не было редкостью в античном мире, причем
нередко речь шла о нововведениях, которые не могли внедряться в практику — для этого
в рабовладельческом обществе не было необходимых предпосылок. Изобретательство
причислялось к потешным видам искусств1 и было призвано «услаждать глаз и слух».
Всякого рода достижения механики рассматривались только как источники развлечений и
сюрпризов. Это относится прежде всего к попыткам создания автоматов. Речь идет теперь
не о легендарных автоматах Гефеста и Дедала, а о вполне реальных самодействующих
приборах, имевших, правда, скорее декоративное и развлекательное, чем практическое
назначение, но очень интересных в техническом отношении.
Архит из Тарента, разносторонний изобретатель и ученый пифагорейской математической
школы, создал в 390 г. до н. э. небольшой автомат в виде голубя, способного махать
крыльями и взлетать. Каким механизмом приводился этот аппарат в действие —
неизвестно.
К III в. до н. э. относится деятельность александрийца Ктесибия, одного из крупнейших
механиков античности. Он усовершенствовал водяные часы (клепсидру), известные в
Греции с V в. до н. э. В его часах вода через трубку медленно наполняла резервуар с
поплавком. Фигурка на поплавке указывала время по делениям, нанесенным по
вертикальной шкале. По некоторым данным, часы Ктесибия содержали также механизм,
где зубчатое колесо, приводимое в движение поплавком, передвигало стрелки на
циферблате. По мнению других исследователей, такой механизм был придан часам
Ктесибия только в I в. до н. э. Витрувием. Тот же изобретатель построил орган,
действовавший от воздушного насоса. Орган был
Треки различали четыре вида искусств — ручные, потешные, детские и свободные
==152
снабжен особым устройством, помещавшимся под водой и позволявшим регулировать
подачу воздуха в трубы.
Разносторонний конструктор Филон Византийский, современник Ктесибия, почти на две
тысячи лет предвосхитил изобретение прибора, именуемого сегнеровым колесом. Филон
устроил ниже выпускного отверстия насадки фонтана вращающийся шар, снабженный
четырьмя изогнутыми трубками. Вытекая из этих трубок, вода вращала шар. Так был
создан один из первых реактивных приборов. Филон изобрел также нагревательное
устройство, в котором угли раздувались струёй пара, образуемого в самом приборе.
Механик эпохи раннего эллинизма, Филон описал некоторые военные машины
(стреломет) и множество механических игрушек «автоматического театра», основанных
на принципе пневматики, высказал идеи о создании кор данного подвеса. Многие
механизмы Филона были усовершенствованы Героном Александрийским.
Герон Александрийский, живший в I в. н. э., создал театр автоматов-марионеток,
которые приводились в движение гирями посредством сложной системы зубчатых колес,
рычагов, шнуров и т. д. Фигуры разыгрывали целые античные драмы. Герон изобрел
также автомат для продажи «святой воды» храмовыми жрецами. При опускании в автомат
монеты из него вытекала определенная порция воды, после чего кран закрывался.
Ряд устройств, придумаиных Героном также по заказам жрецов (охотно подкреплявших
свои рассказы о чудесах техническими
Клепсидра III в. до н э
Годометр Герона
==153
==154
новинками), был основан на действии нагретого воздуха Основной деталью их являлся
металлический, полый внутри алтарь, на котором зажигался огонь Воздух, нагревавшийся
внутри алтаря, своим давлением воздействовал на механизмы, заставлявшие храмовые
двери открываться, а автоматы в виде фигур жрецов совершать возлияния на огонь и т д
Герон изобрел прибор, названный им годометром (измерителем пути) В настоящее время
такие приборы называются в зависимости от назначения спидометрами и таксометрами
Годометр Герона состоял из системы зубчатых колес, приводившихся в движение при
езде повозки Пройденный путь фиксировался стрелками на циферблате с делениями
Еще больший интерес представлял эолипил Герона, действовавший по реактивному
принципу, подобно шару в фонтане Филона, но с тем существенным отличием, что в
эолипиле Герона действовал пар Пар поступал в шар из котла по двум полым осям и
заставлял шар вращаться в вертикальной плоскости Таким образом. Герои впервые
использовал принцип, который лег почти 2 тыс лет спустя в основу устройства паровой
турбины
В 320 г н э китайский алхимик Ко Хунг писал, что «некоторые изготовляли воздушные
колесницы» При этом он упоминал о вращающихся лопастях (клинках), «приводивших в
движение это устройство» Китайский рисунок этой колесницы изображает ее летящей над
облаками, причем спереди и сзади колесница снабжена колесами
Нельзя сказать с уверенностью, были ли все описанные выше изобретения осуществлены
на практике Но если даже и были, то они не получили производственного применения
Ценность их заключается в новых технических идеях об использовании силы пара и
нагретого воздуха, о применении реактивного принципа и т д
==155
00.htm - glava14
Глава 10. НАУКА АНТИЧНОГО ОБЩЕСТВА
Развитие письменности. Греческая и латинская письменность произошла из финикийской.
Возникновение архаического греческого письма относится приблизительно к IX — VIII
вв. до н. э.
В дальнейшем греческая письменность разделилась на несколько разновидностей. На
основе восточно-греческого письма появилась классическая греческая (аттическая)
письменность. Названия букв были заимствованы греками у финикийцев, хотя значение
их было полностью утрачено: «алэп» (голова быка) стал «альфат», «гамл» (голова и шея
верблюда) — «гаммой» и т. д. Некоторые знаки приобрели новое звучание. Греки ввели
также ряд дополнительных букв, например «фи», «хи», унаследованных впоследствии
старославянской кириллицей.
К IV в. до н. э. греки перешли к принятому позднее во всех европейских языках способу
письма слева направо, в то время как финикийцы писали справа налево, что сохранилось в
ряде восточных языков.
На основе западно-греческого письма в VIII—VII вв. до н. э. возникла этрусская, а затем
латинская письменность. Классический латинский алфавит сложился ко II в. до н. э.
Римляне не давали буквам особых названий. «Альфа» превратилась просто в «а», «бета» в
«бе» и т. д.
==156
Что касается цифровых систем, то у греков существовала вначале так называемая
аттическая система, при которой имелись особые знаки для 1, 5, 10, 50 и некоторых
других чисел. Знак I исходно обозначал поднятый палец, знак V—ладонь с отставленным
большим пальцем (т.е. пять пальцев), знак Х — две скрещенные руки (т е. 10 пальцев).
Однако впоследствии (около V в. до н.э.) утвердилась ионическая алфавитная цифровая
система, где числа обозначались буквами (тысячи — с добавлением штриха), например: а
(альфа) — 1, i (йота) — 10, р (ро) — 100 и т. д.
В латинской же письменности сохранился принцип аттической системы (пришедшей
через этрусков): 1 обозначалось как I, 2—II, 5—V, 10—X, 50—L, 100—С и т.д.
В Индии, завоеванной Дарием I, после 522 г. до н. э. начинает распространяться цифровая
символика, подобная финикийской системе цифровой записи. В Индии эта система
опиралась на особые знаки для 1, 4, 10, 20, 100 и их скорописное группирование. Они
использовались до III в. до н. э., затем были вытеснены цифровыми символами индийской
письменности, в которой имелись специальные символы для каждого из чисел от 1 до 9.
Все эти преобразования явились предпосылкой создания индийской позиционной
системы
счисления.
В конце I в. до н. э. индейцы майя разработали двадцатичную
систему счисления, основанную на счете пальцев рук и ног. В ней был представлен и
нуль'. Индейцы делили ее на две подсистемы. Первая включала знаки для 1, 5 и 0 и была
более распространенной. Вторая содержала иероглифы от 1 до 13 и нуль и использовалась
для записи только календарных вычислений. С ее помощью записывались
большие числовые величины.
В IV в. до н. э. была создана саламинская доска — древнейшие сохранившиеся счеты2,
являвшиеся основным счетным прибором вплоть до эпохи Возрождения. Вычисления
осуществлялись перемещением счетных костей и камешков (калькулей) на
плоскостяхуглублениях для отдельных рядов десятков, что требовало вычислений в уме
до 10.
Примерно с VII в. до н. э. греки писали на папирусе кистью или особой палочкой. Листок
папируса по-гречески назывался «хартес» и «бйблион» или «бйблос». От первого слова
происходит старославянское «хартия» и латинское charta, вошедшее в форме «карта» во
все европейские языки. Слово «бйблион», означавшее не только листок папируса, но
также письмо, сочинение, книгу, напоминало о заимствовании греческой письменности у
финикийцев. Библ — изменен-
'Некоторые ученые датируют возникновение этой системы счисления IV в до н. э 2 У
греков эта доска называлась «абак», у китайцев «суан-нан», у японцев wa-
роб-ян» и т д
'От лат. calculus — камень образовалось calculator — калькулятор, счетчик, вычислитель
==157
Бронзовая счетная доска. I в. н. э.
ное греками название финикийского города Гебла или Гебала. Этот корень получил
впоследствии самое широкое применение в слове «библиотека» и множестве терминов,
относящихся к книжному делу.
О технологии изготовления писчего материала из папируса сообщил римский ученый
Плиний Старший. Острой иглой стебель делили на длинные и широкие волокна. На доску
укладывали рядом полоски папируса, затем клали поперечные полоски. Все это смачивали
илистой водой из Нила, служившей отличным соединительным материалом. Полученный
влажный лист отжимали при помощи пресса, сушили на солнце. Листы отбивали
молотком, после чего папирус разглаживали. Длина свитка составляла 8—10 м. Его
сворачивали, обматывая вокруг палки с загнутыми концами. В античные времена эта
палка называлась «пупом» свитка — дочитать свиток до «пупа» значило дочитать его до
конца.
На папирусе писали драматурги Эсхил и Аристофан, философ Сократ, математик и
механик Архимед, историк Геродот.
Папирусные свитки были предметом гордости многих библиотек мира. В прославленной
крупнейшей библиотеке древнего мира Александрийской, основанной в III в. до н. э., в
лучшие ее времена насчитывалось до 700 тыс. свитков.
С III в. до н.э. в античном мире получает распространение в качестве материала для
письма пергамент, или пергамен,— особым
==158
образом выделанная кожа телят и козлят'. Ее название связано с именем малоазиатского
городагосударства Пергама, важного центра эллинистической культуры, где выделка
пергамента получила большое развитие2.
Листы пергамента первоначально сшивались так же,, как прежде соединялись листы
папируса. Вошедшее во все европейские языки словом «том» греческого происхождения,
оно напоминает о временах, когда рукописи оформлялись в виде свитков. «Томос» значит
«отрезанная часть», т. е. часть рукописи в виде отдельного свитка. По сравнению с
хрупкими папирусными листами пергамент обладал неисчислимыми преимуществами.
Писали на нем с обеих сторон; смыв краску, на нем можно было писать повторно. Но
главное преимущество пергамента состояло в том, что его можно было легко сгибать, не
боясь сломать, как папирус.
О распространении письменности в эллинистических государствах свидетельствует не
только
' Использование кожи в качестве материала для письма известно с глубокой древности (в
Египте—со II тыс. до н.э.). Поскольку пергамент был очень дорог, использование более
грубых сортов кожи продолжалось и после его изобретения.
Изготовление пергамента
Находки в пещерах на берегу Мертвого моря показали, что даже изолировань я
Кумранская община (II в. до н. э.—I в. н. э.) располагала хранилищем в 600 рукописных
свитков на коже, пергаменте и папирусе.
'По традиции возникновение пергамента связывали с именем пергамского царя Евмена И,
который во II в. до н.э. задумал создать в своей столице большую библиотеку. Об этом
прослышал властитель Египта Птолемей V, страстный книголюб и гордец. Боясь, что
новая библиотека может затмить славу Александрийской библиотеки, он наложил запрет
на вывоз папируса. Тогда Евмен и решил создать новьш материал, прозванный по имени
его столицы пергаментом. Евмен все-таки создал библиотеку, где хранилось 200 тыс.
свитков.
==159
Приемы переписки книг
наличие грандиозных библиотек, но и повседневная жизнь населения античного мира
Греки и римляне производили деловые и бытовые записи, а также применяли при
обучении детей деревянные дощечки, покрытые с одной стороны воском,— кодициллий
(codicilli — от слова codex — ствол дерева, бревно)'.
Для быстрой записи под диктовку вольноотпущенник Цицерона (106—43 гг. до н. э.)
Тирон, служивший у него секретарем, изобрел римскую стенографию. Буквы
процарапывались на мягком воске железным грифелем, острым с одной стороны, тупым с
другой (для затирания написанного). Грифель этот назывался «стилос» или
'Отсюда происходит и слово «кодекс». Исходное значение этого выражения — деревянная
книга Нынешнее значение «свод законов» это слово приобрело лишь позднее.
К оглавлению
==160
«стиль». От названия этого инструмента произошло и современное слово «стиль», сначала
означавшее почерк, затем литературный слог, а в дальнейшем систему выразительных
приемов. Концы дощечек скрепляли между собой металлическими скобками, ремешком и
просто веревкой. Получалось некоторое подобие тетради. В зависимости от количества
страниц тетрадка эта называлась диптихом (две страницы), триптихом (три страницы),
полиптихом (много страниц).
Когда в римских владениях пергамент получил широкое распространение, то куски кожи
(примерно со II в.) также стали отрезать в виде отдельных больших листов и сшивать их в
тетрадки. Корешок тетради прошивался, чтобы листы не выпадали. Затем несколько
тетрадей сшивали друг с другом. Книгу, составленную из нескольких тетрадок, древние
римляне называли «кодекс». Появление таких кодексов, в частности «Кодекс
Синатикуса», относится к IV в. н. э.
Переплеты книг изготовлялись вначале из деревянных дощечек, обтянутых кожей, иногда
по углам окованных металлом, а позднее делались с тиснеными или инкрустированными
украшениями, застежками и т. д. Вот почему в русском языке до сих пор существует
выражение «прочесть от доски до доски», хотя книжные переплеты давно уже делают из
картона и бумаги. На пергаменте и папирусе греки и римляне писали чернилами с
помощью заостренного тростника. Чернила делались из смеси сажи и гуммиарабика или
чернильных орешков. Чернильницы изготовлялись из бронзы, глины и дерева.
Родиной туши является Китай (III в. до н.э.). Поскольку тушь ввозилась в страны
Средиземноморья через Индию, в Римской империи она именовалась «индийскими
чернилами»'.
В 102 г китайский ученый Цай Лунь (48—118 гг.) открыл способ получения бумаги из
древесной коры, конопли, тряпья и т. п. Для изготовления бумаги очищенное от листьев
сырье резали на тонкие куски, замачивали в извести и вываривали несколько суток.
Полученную массу отцеживали, тщательно размалывали и разбавляли водой до получения
клейкой кашицеобразной массы. В эту массу погружалась черпальная форма,
представлявшая собой деревянную раму с сеткой из прочных шелковых ниток. Затем
форма вынималась, вода стекала через сетку, и на поверхности ее оставался тонкий слой
волокон. Этот слой вместе с черпальной рамой клали под пресс. Затем спрессованные
листы складывали один на другой в кипу и отжимали. Бумажные листы высушивали на
раскаленной каменной печи и, наконец, разрезали.