Виргинский В., Хотеенков В. Очерки истории науки и техники с древнейших времен до середины XV века

ОГЛАВЛЕНИЕ

Часть 4. Техника и научные знания в период раннего и развитого феодализма (V в.—середина XV в.)

Глава 12. Великие открытия ремесленного периода (V — середина XV в.)

Компас. Первоначальное использование свойства магнитной стрелки поворачиваться в определенную сторону света началось в Китае. По-видимому, в VI в. до н. э. китайцам стало известно явление притяжения железа и железной руды естественно намагниченными кусками магнетита' Позднее они обратили внимание на способность естественных магнитов ориентироваться, ошибочно приписав ее воздействию звезд. Из этих наблюдений выросли приемы гаданий на особом приборе. Он состоял из железной пластинки, на которой могла свободно скользить благодаря своей сферической поверхности «ложка» из естественного магнита. На пластинке нанесены знаки Зодиака. Ручка «ложки» ориентировалась в магнитном поле. В I — III вв. этот прибор стал применяться как компас и получил название «указатель юга». К III в. относится описание намагниченной фигурки, установленной на повозке китайским изобретателем Ма Цзюнем2. Затем китайцы стали спорадически приме-
'По другим сведениям, свойства магнетизма стали известны китайцам в XXVII в до н э
Однако тогдашнее устройство компаса позволяло определять правильность направления только на остановках Конные «повозки, указывающие на юг», были снабжены специальным механическим приспособлением, позволявшим заметить отклонения дышла от линии север — юг

237

нять «указатель юга» на судах. Позднее появился компас с плавающей в масле или вращающейся на острие деревянной рыбкой или черепахой с вделанным в них природным магнитом. Эмпирическим путем была найдена удлиненная форма — появилась стрелка. От китайцев IX в. о магнитной стрелке узнали арабы'. В XI в. был, наконец, создан компас со стрелкой. Начало же применения этого прибора на европейских судах относится к XII в. В трактате А. Некхема (Неккама) «О природе вещей» (около 1195 г.) упоминается прибор, которым пользуются мореплаватели, причем его железная игла требует подмагничивания посредством естественного магнита перед каждым употреблением. Во второй половине XIII в. французский ученый Пьер де Марикур (Петр Перегрин) впервые обстоятельно описал свойства и методы применения магнита. В своем «Послании о магните» он дал указания, как находить полюс у магнита и намагничивать с его помощью железную иглу.

Поворачивающаяся фигурка, указывающая на юг, связанная с дышлом повозки

Пьер де Марикур описал эксперимент, доказывавший, что разные полюса магнита притягиваются, а одинаковые отталкиваются. Он установил, что при разделении магнита образуются два магнита с противоположной полярностью в месте раздела. Он описал также явление магнитной индукции. Тогда же к компасу добавили розу ветров.
Ранние компасы представляли собой магнитную стрелку, укрепленную на пробке, которая плавала в сосуде с водой, или магнитную иглу, подвешенную на нити. В начале XIV в. итальянец Флавио Джойя усовершенствовал магнитный компас. Стрелку стали насаживать на вертикальную иглу и к ней прикрепляли легкий круг, получивший название «картушка». Этот круг разделялся не на
По некоторым данным, магнитную стрелку изобрели не китайцы а арабские мореплаватели.

238

градусы, а на румбы (16 делений). Стрелка с картушкой помещалась в круглой коробке, где и могла вращаться'.
Оснащение кораблей компасами явилось одной из важных предпосылок, сделавших возможным осуществление географических открытий XV — XVI вв.
Порох и огнестрельное оружие. Основные компоненты пороха — смесь селитры и серы—уже в начале нашей эры использовались в Китае для врачебных целей. Опыты по изучению свойств этих веществ привели к тому, что в VI в. в Китае появились мастерские по изготовлению небольших пороховых ракет для фейерверков и других пиротехнических целей. В 682 г. китайский алхимик Сун Сымяо описал горящую смесь серы, селитры и опилок — порох. В 808 г. его соотечественник Цинь Сюйцзы представил описание пороха, состоявшего из смеси серы, селитры и порошка древесных опилок. С Востока умение изготовлять порох перешло в Византию, а в конце XIII —начале XIV в. в другие страны Европы.
Над открытием секрета пороха трудились многие европейские алхимики XIII—XIV вв. Один из первых в Европе рецептов изготовления пороха был самостоятельно составлен англичанином Роджером Бэконом в XIII в. В XIV в., согласно летописным сведениям, фрайбургский монах Бертольд Шварц открыл секрет пороха Первоначально он стал использоваться в военном деле — в зажигательных снарядах и ракетах, сделанных из бамбуковых трубок, набитых порохом
Древнее китайское название ракеты «хуо-цзиен» означает буквально «огненная стрела» Во время военных действий ракеты использовались преимущественно как зажигательное средство. Новое боевое оружие вскоре стало известно монголам, арабам, называвшим его «аль-сихем-аль-катай», т. е. «китайской стрелой», и индийцам. Двумя путями — через Восточную Европу, подвергшуюся монгольским завоеваниям, и через арабских купцов — узнали о ракетах в
XIII в в Западной Европе. Однако практически они стали применяться там лишь с XIV — XV вв.
Разрывные снаряды, начиненные порохом, стали использоваться китайцами с XI в.
Что касается огнестрельного оружия, то оно появляется в Китае не раньше XIII в. С начала XIV в. огнестрельное оружие получает быстрое и все растущее распространение в Западной Европе. С конца
XIV в. огнестрельное оружие появляется на Руси. Первое достоверное известие о его появлении относится к 1382 г.
В течение длительного времени черный порох2 являлся единственным употреблявшимся взрывчатым веществом, причем состав его в течение столетий почти не менялся. Сначала он употреблялся
'У русских поморов компас именовался маткой, румбы — стриками Норд-норд-ост обозначался как «меж-севера-полуночник» и т. д. Слово «компас» (от итал compassare — измерять шагами) вошло в русский язык при Петре I
'В черном порохе обычно содержится селитры 75%, серы 10%, древесного угля 15%

Первое изображение пушки. 1326 г

в виде порошка (на всех. языках «порох» ведь и значит «порошок»)', но с 20-х гг. XV в. стали изготовлять зернистый порох, сгоравший мгновенно. Прежние смеси из-за высокой плотности и недостатка воздуха такого эффекта не давали. Вначале его вырабатывали в ступках вручную. С XIV в. начинают применяться пороховые (на Руси их называли «зелейные») мельницы тоже с ручным приводом. Первый пороховой завод в Европе был построен в Аугсбурге (Бавария) в 1340 г. Появляются и пороховые вододействующие мельницы.
Огнестрельные орудия в Западной Европе первоначально имели формы ступок2 или горшков, куда засыпался порох, а сверху вставлялся снаряд (обычно сплошное ядро). Заряд поджигался через затравку с задней стороны орудия. В I половине XIV в. пушки появляются в Нидерландах, Италии, Франции и Англии, со II половины XIV в.— в Египте, Сирии и Китае.
В рукописи араба Шемс-эд-Дина Махаммеда, относящейся к XIV в., упоминается ручная мортира из дерева и железа, при помощи которой выстреливались различные по форме куски железа.
Со II половины XIV в. применяют литые бронзовые (позднее чугунные) пушки и пушки, кованные из железных полос.'Появляются орудия, заряжаемые с казенной части3. С XV в. стволы орудий вместе с цапфами начали отливать из меди и бронзы и крепить на подвижных
'В старом русском языке порох назывался «зелье» Одно из значений этого слова — волшебное снадобье, яд
"Французское название «мортира» (niorlier) означает «ступка» ^Задняя часть огнестрельного ствола оружия

240

станках — колесных лафетах. Это повысило подвижность артиллерии и позволило применять ее на поле боя.
Вначале артиллерийские орудия были короткоствольным легким оружием. Затем они увеличились в размерах и достигли массы 300 кг. Тяжелое кованое орудие с широким дулом называлось бомбардой. Бомбарды стреляли каменными, свинцовыми и чугунными ядрами.
Одновременно артиллерия обосновывается и на кораблях. Впервые артиллерийское вооружение появилось на английских судах в 1338 г., окончательно оно закрепляется около 1373 г. Затем пушки стали применяться на генуэзских (1378 г.) и турецких кораблях (I половина XV в.).
Таким образом, артиллерия появилась раньше ручного огнестрельного оружия. Последнее развилось из мелких бронзовых пушечек — пищалей. На Руси «гарматы» — пушки и «тюфяки» (орудия, стрелявшие каменной дробью), а также пищали появляются в конце XIV в. Ручные пищали: ручницы, самопалы, недомерки — предназначались для вооружения пехоты.
Ручная пищаль представляла собой гладкостенный кованый железный ствол, прикрепленный с помощью колец к деревянной ложе. Заряжалась пищаль с дула пулями из железа или свинца. Выстрел производился от тлеющего фитиля. Пищали были разного калибра от 12,5 до 25 мм и весили до 8 кг. Прицельная дальность стрельбы достигала 150 м.

241

Начиная с конца XIV и особенно в XV в. в составе русского войска появляется специальная категория людей, обслуживающих артиллерию, или, как ее тогда называли, «наряд». Наряд стал мощным боевым средством в руках московской великокняжеской власти' в ее борьбе с сепаратизмом феодалов и внешними врагами государства
Книгопечатание. Феодальная культура Византии и Западной Европы унаследовала от античности рукописную пергаментную книгу'. В течение многих веков переписчиками и иллюстраторами были монахи. На Западе раньше всех (с VI — VIII вв.) центрами переписки книг стали ирландские монастыри. Книги переписывались в специальных монастырских мастерских (скрипториях), галереях монастырских двориков, в кельях. Писали неторопливо, в порядке исполнения монастырского устава, каламом (тростниковой палочкой) или птичьим пером2. Стерженьком или диском из мягкого свинца прочеркивали на листе бумаги тонкие, едва заметные линии. Благодаря этим линиям строчки не заваливались и были расположены на одинаковом расстоянии одна от другой. Прежде чем писать, писец затачивал перо, помещая кончик его на небольшой плоский камень. Кончик пера раздваивался. С помощью лощилки — куска пористой и шероховатой пемзы — разглаживали лист, выравнивая его края.
Возможность при . помощи пера чередовать тонкие линии с нажимом привела к возникновению из латинского письма нескольких типов вычурной, ломаной готической письменности (с XII в.). В книгу приходит цвет, используются разноцветные чернила, появляются иллюстрации
Возникает и совершенствуется искусство переплета. Первым известным нам переплетчиком был монах Дагаеус, живший в VI в. в Ирландии.
Следует заметить, что к переписке в монастырях допускались исключительно книги, одобренные или разрешенные церковью.
Предшественницей книгопечатания, первым способом множественного воспроизведения книги была ксилография3, т. е. гравирование на дереве. Сведения о первых печатных книгах расходятся. По ряду предположений, первый печатный текст был оттиснут в Корее между 704 и 751 гг
Другие источники утверждают, что книгопечатание с клише, сделанных из одного куска дерева размером в страницу, первоначально возникло в Китае в VI — VIII вв.
К середине Х в. ксилография распросграняется на Ближнем Востоке. В Европе печатание с досок рисунчатых заглавных букв и некоторых других изображений практиковалось с XII в.
'Хотя к IX в пергамент окончательно вытеснил старинный папирус, но он был чрезвычайно дорог
Применение птичьих перьев для письма начинается в VI в. К XI — XII вв. перо окончательно приходит на смену каламу
'Ксилография —от грсч xylon -срубленное дерево, grapho—пишу

242

Открытие печатания подвижным шрифтом китайским мастером Пи Шэном (Би Шеном) относится примерно к 1040 г.'. Мастер лепил из глины прямоугольные брусочки. Затем на них наносилось заостренной палочкой зеркальное изображение иероглифов. Готовые литеры обжигали на огне для придания им твердости и прочности. Вместо верстатки употреблялась железная рамка, разделенная перегородками. Рамку ставили на гладкую полированную металлическую пластину и затем наливали в каждое отделение немного клейкой расплавленной смолы. Пока смола не успевала застыть, мастер заполнял колонки литерами. Через некоторое время расплавленная смола затвердевала и плотно скрепляла шрифт. Так получалась печатная форма, составленная из отдельных литер. После окончания печатания металлическую пластину помещали над огнем. Смола расплавлялась, и литеры сами выпадали из печатной формы. Глиняные литеры можно было использовать несколько раз.
Лоренц Костер
В XIII в. в Китае был изобретен способ печатания деревянными литерами. Около 1390 г. в Корее началась отливка бронзовых литер. В 1409 г. появилась первая отпечатанная таким способом книга.
В середине XV в. в Западной Европе появились первые книги, отпечатанные сменными литерами. Гарлемский (Голландия) причетник2 Лоренц Янсон (по прозвищу Костер) в 1423 г. изобрел вначале деревянные, а затем и оловянные литеры. С их помощью он напечатал книжечку «Зерцало человеческого спасения».
Согласно отдельным сведениям, в 1445 г. Жан Бритто из Брюгге (Бельгия) самостоятельно изобрел способ печатания подвижным шрифтом, с помощью которого он опубликовал «Учение». Такие же опыты в середине XV в. проводились в Италии (Памфилио Касгальди), во Франции (Прокопий Вальдфогель). Идея книгопечатания носилась в воздухе3.
'Некоторые исследователи считают личность Пи Шэна легендарной, тем более что До сих пор не установлено, какие именно книги или листы он напечатал.
Причетник — пономарь, по-голландски coster
30б изобретении книгопечатания Гутенбергом см ВиргинскийВС Очерки истории науки и техники XVI — XIX вв — М , 1984—С 70—74

243

Изготовление бумаги. Важной предпосылкой для быстрого развития книгопечатания в Европе было возникновение и развитие , бумажного производства. Бумага, изобретенная в Китае во II в., затем стала изготовляться в Корее. В VI — VII вв. она появилась в Японии, Индии, Персии и Средней Азии. В арабских владениях производство бумаги из тряпья началось в VIII в. В Самарканде бумажная мастерская действовала с 751 г., в Багдаде — с 794 г. Документы, написанные в VIII в. на бумаге, найдены в Таджикистане. В Х в. бумага достигла Египта и Северной Африки. Так, в Каире бумажные мастера населяли целые кварталы. Наряду с оберточной и плотной писчей бумагой они вырабатывали тончайшие листы для голубиной почты.
Из Северной Африки, преодолев вместе с арабами Гибралтарский пролив, бумага попала в 1150 г. в Испанию. Здесь, впервые в Европе, заработали бумажные мельницы. Высоким качеством бумаги славились Касатива (Шатива), Валенсия и Толедо. Сначала бумагу вырабатывали из хлопка. Потом ее стали делать из очесов, ветхого белья, старых канатов и парусов.
Не позднее Х в бумага стала известна в Армении и Сирии В Италии бумагу научились делать в 1154 г. Центром бумажного производства стал итальянский город Фабриано, где насчитывалось до 40 бумажных мельниц.^Бумажное производство развивала и Венеция. Итальянские бумажники значительно облегчили способы изготовления бумаги, применив для превращения волокнистого сырья в кашицеобразную массу так называемые толчеи. Толчея представляла собой толстое бревно с выдолбленными в нем углублениями или каменное корыто. Их заполняли измельченным тряпьем, добавляли воду и толкли деревянными, окованными железом пестами. Песты приводились в движение деревянным валом с кулачками от колеса водяной мельницы. Такие устройства применялись до конца XVIII в. Итальянцы ввели в практику проклейку бумаги животным клеем, чем повысили ее прочность и снизили капиллярность.
Вслед за итальянцами искусством изготовления бумаги в 1189 г. овладели французы. В XIII в. новый писчий материал впервые изготовили в Германии. В начале XIV в. бумагу научились делать в Англии.
Мы не знаем точно, когда бумага проникла на Русь'. До нас дошли бумажные документы, относящиеся к более раннему периоду, чем первая половина XIV в. Первоначально бумага ввозилась на Русь преимущественно из Италии и Византии. С конца XIII в. на бумаге европейского производства начинают появляться так называемые водяные знаки. Бумага изготовлялась ручным способом из тряпья.
В отличие от большинства западноевропейских языков, где новому писчему материалу присвоили древнее имя папируса, лишь несколько изменив его, на Руси его стали называть бумагой Слово это пришло, по-видимому, из Италии, где оно означало хлопок (от лат. bombacium — хлопок) Таким образом, слово «бумага» исходно означало материал, выделанный из волокон

244

Основными операциями в бумажном производстве были: очистка и промывка тряпья, толчение его в деревянных корытах пестами, разрыхление массы в чанах с водой и ее разливка на тонкие проволочные сетки В целом технология изготовления бумаги насчитывала не менее 30 операций.
На первых порах бумага была рыхлой, не очень прочной, сероватого или желтоватого цвета. Размеры листов были небольшими. Первая бумага была настолько грубой и недоброкачественной, что в 1221 г. германский император Фридрих II издал приказ уничтожить все акты на бумаге и переписать их на пергамент.
Появившийся печатный станок предъявил к бумаге новые требования. Она должна была стать более гладкой, ровной, прочной, упругой и эластичной, хорошо впитывать краску.
Механические часы. В древности применялись как солнечные, так и водяные часы. В период раннего средневековья водяные часы продолжают совершенствоваться. Появляются, например, водяные часы с движущимися фигурами, боем и даже будильным приспособлением. Такие часы — настоящее произведение искусства — были подарены папой Павлом I королю Пипину Короткому в VIII в., а халифом Харуном ар Рашидом — Карлу Великому в IX в. Некоторые историки приписывают изобретение первых механических часов IX в. дьякону Пацифициусу из Вероны. В Х в. ученый монах Герберт,
245

тогда архиепископ Реймсский (впоследствии папа Сильвестр II), изобрел часы с гирями.
В XIII — XIV вв. такие часы распространяются во многих городах Европы. Это были в основном башенные часы. В Англии часы на башне Вестминстерхолла появились в 1288 г., на церкви в Кентербери — в 1292 г., в Италии (в Милане) — в 1306 г., несколько позже — во Франции и в германских государствах.
Механические часы использовались прежде всего церковью для уточнения и унификации времени богослужения. Со временем башенные часы с боем воздвигаются не только на церковных, но и на светских городских зданиях. Показательно в этом смысле разрешение, которое в 1355 г. королевский наместник в Артуа (Франция) дал жителям городка Эр-сюр-ля-Лис. Он разрешил воздвигнуть городскую колокольню, чтобы ее колокола отбивали не церковные часы, а время коммерческих сделок и работы суконщиков, Данте в начале XIV в. сравнивает хоровод блаженных душ в раю с ходом механических часов: ...Зубчик гонит зубчик и ведет, И нежный звон «тинь-тинь» — такой блаженный.
На Руси механические часы появились, по-видимому, в начале XV в. По свидетельству летописей, первые часы в Московском Кремле были установлены Лазарем Сербиным в 1404 г. Летописец так сообщает об этом событии: «Князь великий замысли часник и поставил (его) на своем дворе за церковью, за св. Благовещением. Сии же часник наречится часомерье; на всякий же час ударяет молотком в колокол, размеряя часы нощные и дневные', не бо человек ударяше, но человековидно, самозвонно и самодвижно, страннолепно некако; сотворено есть человеческой хитростию, произмечтано и преухищрено».
В Новгороде башенные часы появились в 1436 г.
Механические башенные часы состояли из заводного барабана, на который наматывались канат или цепь с подвешенным к ним грузом. Под действием веса груза барабан вращался и приводил в движение сложную многоступенчатую систему зубчатых колес, муфт и т. д. Главное место в часах- занимал регулятор скорости. Для создания часов требовалась высокая точность изготовления большого количества сложных деталей и подгонки их друг к другу. Все детали часового механизма изготовлялись из металла, а не из дерева, как в других механизмах того времени.
Часовое дело отличалось от других ремесел средневековья. Особенность состояла в его изначальной связи с теорией." Уже на самых ранних стадиях техника часового дела потребовала теоретических знаний, прежде всего математики и астрономии, без которых нельзя было ни строить часы, ни регулировать их ход. Часовая техника явилась первым мостиком, соединившим «высокую» науку и практику.
Для обеспечения точности астрономических и других научных

246

наблюдений около 1300 г. в Европе были изобретены механические часы с веретенным механизмом. В 1344—1351 гг. Джакопо Донди сконструировал для Палаццо-дель-Капитано в Падуе астрономические башенные часы со сложным механизмом. Создание таких часов было бы невозможно без глубоких астрономических знаний.
Наряду с башенными и астрономическими в XV в. появляются и настольные часы. Изобретение карманных часов относится к более позднему времени.
Использование механических часов приобрело важное значение в связи с распространением мануфактурного производства, где измерение продолжительности отдельных технологических процессов в условиях разделения труда стало играть значительно большую роль, чем в период господства ремесла. Вместе с тем возможность точного измерения времени оказала большое влияние на развитие подлинно научных исследований, основанных на опытах.
Ветряные и водяные двигатели. Мельницы. В период развитого феодализма получили все более широкое применение мускульные приводы — ручные и ножные, а также приспособления, использовавшие силу животных, воды, ветра. Водяное (гидравлическое) колесо стало использоваться еще в эпоху античности. Применение этого двигателя упоминается во многих западноевропейских источниках на протяжении всего периода раннего феодализма. Обычно мощность водяного колеса не превышала нескольких десятков киловатт, число оборотов такого двигателя было также незначительно, примерно от 1 до 10 в минуту. В зависимости от конструкции водяного колеса коэффициент полезного действия его колебался от 0,3 до 0,75.
Постепенно для изготовления валов стал применяться металл. Из металла начали делать и некоторые другие детали колес. Увеличился их диаметр. Раньше всего водяные колеса (подливные, или нижнебойные, позднее среднебойные и верхнебойные, или наливные) получают распространение в мукомольном производстве". Так, например, в Тулузе (Южная Франция), где мукомольное дело развивалось с конца XI в., мельницы были преимущественно плавучими. Жернова или иное оборудование ставилось на баржи или плоты, закрепленные в русле реки, причем двигателями служили подливные колеса, приводимые в движение течением воды.
С XII в. водяные двигатели стали применять в сукновальном производстве. Для передачи вращательного движения от горизонтального вала гидравлического колеса к вертикальной оси, на которой укреплялись жернова, было изобретено зубчатое зацепление
'Установки с водяным двигателем, каково бы ни было их назначение, обычно сохраняли в западноевропейских языках название мельницы (Miihie — в немецком языке, molino — в итальянском, moulin — во французском, mill — в английском). Мы уже видели выше, что в русском языке слово «мельница» также получило расширенное значение: зеленные мельницы, бумажные мельницы и т. д.

247

цевочного (пальцевого) типа Цепочные колеса долгое время были универсальными и устанавливались даже в часовых механизмах Цевочные колеса с зубцами на ободе применялись для передач вращательного движения между параллельными осями Зубчатые колеса на торцевых поверхностях использовались при передаче вращательного движения между перпендикулярными осями
Систематическое применение в различных отраслях производства водяной двигатель получает l XIII — XIV вв К этому времени относится устройство лесопилок с водяным приводом во Франции и некоторых других странах Западной Европы В I половине XIV в появляются вододействующие устройства для вытягивания проволоки, несколько позже — вододействующие молоты для выделки жести и толчения руды Вододействующие молоты в больших железоделательных мастерских появляются с XIV — XV вв
Для выполнения всех этих видов работ использовалось устройство для преобразования непрерывного вращательного движения в колебательное движение пилы, молота, воздуходувных мехов и т д Такое преобразование движения достигалось с помощью простых кулачков, закреплявшихся на валах
Что касается ветряного двигателя, то, по-видимому, он получил применение раньше всего в арабских владениях (в IX — Х вв ) и приобрел известность в Западной Европе после крестовых походов с XV в
Начало чугунолитейного производства. В XIII — XV вв в Запад ной Европе начинается развитие чугунолитейного производства' В западноевропейской металлургии, где применялись штукофены (домницы), этот металл долго считался нежелательным, случайным продуктом процесса выделки железа2
К самому концу рассматриваемого периода относится появление первых доменных печей (раньше всего в Вестфалии — в середине XIV в ) Как показывают их немецкое (Hochoten) и французское (haut bourneau) названия, это были «высокие» печи Как свидетельствует русское название домны (от «дму»—дую), они нуждались в сильном дутье ввиду значительной высоты их рабочего пространства
Этим требованиям удовлетворяли получившие к тому времени распространение вододействующие воздуходувные мехи Увеличение высоты печи и применение воздуходувных мехов привело к тому, что температура в верхней части горна понизилась до 750° — 900°С, в результате железная руда восстанавливалась раньше, чем образовывался шлак Благодаря этому уменьшились потери железа
'В Китае оно появилось еще в предыдущую эпоху
^'He исключено, что в одном из английских названий чугуна pig iron (т е свиное железо) звучит это пренебрежительное отношение к чугуну Впрочем, другие исследователи связывают это английское название (как и ходовое у русских литейщиков выражение «чушка чугуна») с формой чугунных отливок напоминающих свиную тушу Малоценность чугуна нашла отражение и в немецком названии этого металла graglach — поганый камень

248

в шлаке, а само железо сильнее

науглероживалось Под влиянием
дутья юмпература в нижней части
печи могла быть доведена до
1350°
В печах этого типа в зависимо
сти от их входа и напора дутья
получали или тестообразную же
лезную крицу, или жидкий чугун, а часто и то и другое вместе Для
извлечения выплавленного металла больше не нужно было взламывать печи Достаточно было ино
гда пробивать в стенке печи
отверстие и выпускать жидкий
чугун, который либо загружали
в кричный горн для получения из
него стали, либо разливали по
формам, используя затем в каче
стве литейного материала
Для передела, чугуна в железо
сооружали кричный горн, в кото
рый загружали 150—200 кг чугу
на, располагая его на слое горяще
го древесного угля Плавясь, чугун
стекал вниз, проходил через окис лительную область против фурм, через которые подавался воздух, теряя часть углерода При повторном расплавлении в кричном горне этот очень твердый, но хрупкий
материал превращался в мягкое, хорошо поддающееся ковке железо Процесс назвали фришеванием, что в данном случае означало «оздоровление» металла

Кричный передел протекал 1—2 часа За сутки можно было получить до 1 т металла, причем выход годного кричного железа составлял до 90—92% веса чугуна
Овладение новым способом получения железа происходило постепенно и одновременно в различных странах Переход от одноступенчатого, сыродутного способа получения железа к двухсту пенчатому — доменному и кричному позволил значительно поднять производительность металлургического процесса и обеспечить все возрастающий спрос на металл
Технические опыты, мечты и предвидения периода средних веков, С XIII в в Западной Европе возрастает интерес к прикладной механике Это было связано с развнчисм ремесленного производства и с растущим применением механизмов с ветряными и водяными Двигателями и иных сложных устройств

249

Немецкому теологу, схоласту, алхимику и изобретателю графу Альберту фон Больштедту (он же Альберт Великий, ок. 1193, или 1206, или 1207— 1280 гг.) приписывали создание человекоподобных автоматов. Предание гласит, будто ученик Альберта, впоследствии знаменитый богослов Фома Аквинский принял один такой автомат за живую женщину. Альберт и некоторые другие изобретатели устраивали «пустеры» — раздувальные автоматы, действовавшие под давлением пара: полые внутри медные фигуры в виде человека или человеческой головы, наполняемой водой, помещались на огонь. Когда вода закипала, изо рта автомата вырывалась струя пара и воды Подобные приборы, так же как некоторые период, имели либо развлека-

тельно-декоративное, либо магическое назначение.
Значительно больший интерес представляют технические проекты и чертежи пикардийского инженера Вильяра де Гоннекура (или де Синекура), составленные около 1235 г. Вильяр первым из европейцев выдвинул проект вечного двигателя (perpetuum mobile) — неосуществимую идею, которая на протяжении пяти столетий была «мечтой-тираном» (выражение И. И. Кулибина) многих изобретателей. Характерно, что Вильяр всегда стремился найти практическое приложение своим идеям. Так, он считал возможным устроить самодействующую лесопилку с водяным двигателем, мощные приспособления для поднятия тяжестей, различные автоматы и т. д.
Весьма интересны проекты его соотечественника, упоминавшегося выше Пьера де Мерикура (Петра Перегрина). Во второй части своего исследования о магните (1269 г.) он предложил использовать силы магнетизма для создания вечного двигателя.
Наряду с этими мечтами об использовании еще не изученных сил природы в том же XIII в. появляются труды, в которых с поразительной точностью предсказываются пути грядущего развития техники. Это в первую очередь относится к творениям английского мыслителя и разностороннего ученого Роджера Бэкона (1214—1294 гг.). Формально принадлежа к ордена францисканцев, Бэкон поплатился за свое вольнодумство, проведя значительную часть жизни в тюрьме.
Р. Бэкон выдвинул ряд гениальных догадок. Он предсказывал,

250

например, что отнюдь не силой колдовства, а единственно лишь силой человеческого разума («искусства») будут созданы самоходные суда, которые без весел помчатся по морям с большой скоростью. Будут сделаны и самодвижущиеся повозки, которые смогут без тягловых животных двигаться с «неописуемой силой». Будут устроены летательные аппараты с машущими крыльями, которыми станет управлять сидящий внутри человек, «вращая какое-то приспособление». Наука даст возможность создавать аппараты, могущие развивать огромные скорости и требующие не более одного человека для управления. Бэкон подчеркивал, что «может быть также создан аппарат, способный передвигаться в воздухе, с человеком, находящимся внутри него». И далее он добавляет, что «летательные аппараты, которые были у древних, изготовляют и в наше время».
«Также могут быть сделаны устройства, малые по размерам, чтобы подымать и опускать грузы почти безгранично большого веса»,—писал Бэкон. Он предсказал возможность создания парохода, подводной лодки, телескопа, микроскопа и телефона.
Разумеется, Бэкон не мог указать конкретных путей к решению этих технических задач, но он определил главное направление будущей экспериментальной науки — математическое. «Мы познаем мир — доказывал он,— при помощи соответствующих инструментов, таблиц и правил... Все совершенствуется посредством внутренних сил, изображаемых линиями, углами и фигурами».