Античная механика
Часть 1. Вступление.
Я уже неоднократно повторял, что язычество всегда стимулировало у людей прогресс и изобретение. В пример можно (и снова, и снова) привести те достижения древних политеистов, что современный человек применяет сегодня:
От язычников палеолита мы получили - навыки обращения с огнем и умение создавать инструменты.
От язычников мезолита - лодки, простейшую медицину.
От язычников неолита - агрокультуру, прядение, ткацкое производство.
От язычников Шумера - кораблестроение, колесо, часы и календарь. От них же появилась первая профессиональная армия и основы современных наук, таких как астрономия, и математика.
От язычников Египта мы имеем геометрию, геодезию, основы механики.
От язычников Вавилонии - первую систему законов.
От язычников Финикии - основу современного письма.
От язычников Греции - классические каноны искусства.
От язычников Рима - основы современного права.
От язычников Китая - порох, бумагу и шелк.
От язычников Индии - сталь.
Откажитесь от всего этого языческого наследия, и вы превратитесь даже не в бескультурного и бесправного варвара с дубиной, а в дичайшего примата, еще не знакомого с огнем. И лицо этого примата (без ремесел, без культуры, законов и права) - это лицо человечества, "очищенного" от язычества.
Ну, а сейчас, после такого длинного вступления, я хочу вам рассказать о языческих достижениях, которые были бы у человечества еще две тысячи лет назад, если бы на смену прежнему мировозрению не пришло единобожие, повлекшее за собой века мракобесия, высшим достижением которых были костры для "ведьм" и ученых.
Нет, речь пойдет не о летающих тарелках славян и воинах на динозаврах. Эти нелепые вымыслы - той же природы, что и о "первородном грехе", "богоизбранности" и "непорочном зачатии" из всем известного сборника сказок. Мы же обратимся исключительно к фактам.
Скажите, как бы вы описали людей античного мира?
Думаю, что почти все поспешили бы поделиться набором поверхностных стереотипов, сложившихся из детских книжек и плохо прочитанного школьного учебника за шестой класс. Из ваших слов передо мной предстала бы толпа смуглых, закутанных в простыни ребят с пафосной речью, которые в свободное время пишут оды, лепят скульптуры, приносят жертвы и тычут друг другу в пузо медными мечами.
Люди, имеющие различного рода сексуальные девиации, первым делом постарались бы рассказать мне о якобы поголовной содомии и всяческом разврате (скромно, кстати, умолчав, что, например, современная "православная" России в отношении разврата и содомии давно опередила по масштабам весь античный мир за все время его существования).
Но сами жители античного мира, даже самого начала той эпохи, сочли бы описанные вами образы донельзя комичными. А во времена 2-3 вв. нашей эры, вас бы нарекли выдумщиком низкого пошиба - тем самым, кто за выпивку развлекает сказками кабацкую братию.
---
Лет десять назад я заинтересовался античной механикой. Быть может - как технарь, быть может - как любитель истории. Но всегда наталкивался на стену априорных утверждений, что все технические достижения пришли в новейшее время, а во временя язычников они не заходили дальше игры с линзами. Лишь недавно стало получаться находить информацию об античной механике не фрагментами, а систематично. А что было до этого? Сомнения. Сомнения, порожденные несоотвествтвием современных стереотипов об уровне древних и отрывками информации, отрицающей это.
Сначала - отрывочная информация о статуях Фаросского маяка (построен в 3 веке), которые указывали солнце, силу волн и направление ветра, отбивали время и трубили в рог при тумане (1). Это при том, что, например, первые часы с пусковым (пока еще жидкостным) механизмом появились в Европе лишь в конце 13 века (2).
Потом - сведенья о технологии защиты днищ судов от паразитов при помощи обшивки их металлическими (свинец, бронза) листами. Найденный Жаком-Ивом Кусто древнеримский корабль двухтысячелетней дваности (у порта Махдия) имел обшитое свинцом днище. В во времена расцвета Рима эта техника широко применялась (3). А в 1708 году англичанин Чарльз Перри предлагает обшивать днища кораблей металлом и это считается выдающимся новшеством ! (4) Технология и сама идея были полностю забыты с воцарением Темных веков (5).
Но все это мелочи, по сравнению с тем, было утрачено насовсем, и было изобретено заново спустя больше тысячи лет. Прошу взглянуть на то, что мне удалось найти.
Часть 2. Открыть Америку, изобрести велосипед...
Считается, что теодолит был изобретен Дж. Рамсденом в 1785 году. Он являлся преемиком разработок Джонатана Сиссона (1725 год), который модифицировал простой пантометра, разработанный в 17 веке (6). В 1512 году Григориус Рейш указал похожий прибор в книге "Margarita Philosophica". (7) А до него ничего подобного, вроде не наблюдается. Не наблюдается целых семнадцать веков. Темных веков, засилия церкви, что следует подчеркнуть отдельно. Но, в 1 веке, когда еще был расцвет античного язычества, Героном Александрийским была изобретена диоптра. Ею решались следующие задачи: измерение расстояния между двумя точками (в т.ч. и невидимыми наблюдателю), проведение прямой линии перпендикулярной другой, недоступной наблюдателю, нахождение разности уровней, измерение площадей на расстоянии. (8)
Считается, что одометр и тахометр были изобретены в конце 19 века Кертисом Видером для измерения количества оборотов и пройденного расстояния. (9) Но тем же Героном в том же первом веке был изобретен и внедрен аналогичный прибор, где вращение передавалось системой зубчатых колес, а выпадающие через определенные промежутки камешки заменяли индикатор. (10)Принято считать, что Герон доработал приспособление, описанное в 1 веке Витрувием, который, предположительно, заимствовал его из наработок Архимеда (11).
Паровой бойлер. Первые попытки разработать оный (тогда еще - на основе солнечного тепла) известны лишь с 18 века и связаны с такими именами, как Гораций де Соссюр, Кларенс Кемп и Уйильям Жд. Белли. (12) Однако же, изобретенны тем же самым Героном твердотопливный паровой бойлер 1 века смог превзойти лишь в 1892 году Хуго Юнкерс, который использовал в своем механизме газ (13). Пaрoвoй бoйлeр Герона был бронзовой емкостью, установленной в спeциaльный цилиндр тaк, чтo бoйлeр и цилиндр имeли oбщyю oсь. Наверху имелась жаровня, были трубы, по которым поступала холодная вода, и труба слива горячей воды (14).
Простейший автомат для продажи воды был так же изобретн Героном. Он действовал на основе точного балланса рычагов. (15)А при Темных веках торговый автомат был забыт и появился в Англии лишь в 17 веке (16).
(Маленькое отступление: а ведь, весьма остроумной шуткой Герона было и превращение воды в вино. И делал он это не одним способом. В первом случае применялся закон Архимеда при сообщающихся сосудах (давление воды вытесняло из другого сосуда вино). Во втором - принцип герметичности: вино вытекало только из той половины сосуда, где было открыто отверстие для поступающего воздуха (17). Предположу, что воспеваемое в веках "чудо" Христа в Кане основывалось на тех же самых изобретениях. Ведь дело было в один и тот же век, а изобретения Герона пользовались широкой популярностью).
Фонтаны. Кто-то вспомнит, что прародителем фонтанов является знаменитый "Фонтан Дракона" 1572 года, расположенный в городе Тиволе (18). Кто-то приведет в пример роднички-рукомойки "лавабо", известные в Европе с 12-13 века . А редкие эрудиты вспомнят об обустроенных родниках 9 века, вроде того, что имеется сейчас в Астурии. (19)Припомнятся кому-то из немногих интеллектуалов и фонтаны описанные в "Хождении на флорентийский собор неизвестного суздальца" (15 век). (20) Но по факту, между полноценными фонтанами Средневековья (15 - конец 16 века) и изобретением Герона (автономный трехкамерный фонтан, работающий за счет давления собственной воды) пропасть в полторы тысячи лет. (21)
Лебедка с редуктором так же изобретена в 1 веке Героном (он назвал свое творение "барулк"). (22) Аналогичные механизмы после крушения античного мира впервые встречаются у Леонардо да Винчи в 15 веке.(23) Например - подъемный кран с боковой лебедкой (так называемый lateral winch crane)
Герон изобрел и автоматический кукольный театр, где гидравлическими и пневматическими узлами механизма производилось по сути "механическое програмирование" декораций и кукол. (24) Подобные представления механических кукол в средневековье известны лишь с середины 15 века по описанию мероприятий герцога Филиппа III Доброго (25) и упоминаются в "Хождении на флорентийский собор неизвестного суздальца" (во втором описаны знаменитые механизмы Брунеллески Филиппо) (26). До той поры вся машинерия средневекового европейского театра сводилась к тому, что все в том же 15 веке встречал автор "Хождения Авраамия Суздальского" - к блочному механизму, веревкам и простейшим огнепроводным шнурам для зрелищности (27).
Тем же Героном был изобретен механический рожок, автоматически игравший при открывании дверей или их взломе (28). Его аналог - механический клаксон стали применять только в начале двадцатого века (29).
Великолепный в своей простоте "соловей" - гидравлический автомат имитирующий пение птиц так же был изобретен Героном в 1 веке нашей эры (30). Лишь в во второй половине 16 века Агостино Рамелли сумел сделать аналогичный механизм.(31)
Впервые о конвекции заговорил Уильям Прут в 1834 году, но лишь в 20 веке ее стали применять практически (32). А вот в 1 веке, изобретение Гирона (механизм открывающий двери при помощи нагретого воздуха, выталкивающего воду из сосудов и возращающего ее обратно) было внедрено и широко применялось в храмах (33).
Паровую турбину изобрел в 19 веке Карл Густав Патрик Лаваль (34). Но почти за две тысячи лет до него Гирон Александрийский создал праобраз паровой турбины - эолипил , который набирал до 3500 оборотов в минуту (что равно оборотам коленвала в автомобиле или оборотам нормального древообрабатывающего станка). Он был незаконченным изобретением, хотя и действующим: возникла проблема уплотнения в шарнирах. Но это проблему довольно легко было решить, и, как считается, Гирону оставлся один шаг до открытия принципа реактивного двигателя (35). Увы, гниль прежней системы и мракобесие новой отодвинули этот шаг до наших дней.
Чуть раньше, в третьем веке до нашей эры Архимед предложил миру следующие изобретения: винт-шнек для отвода воды (36), торсионные камнеметные (37) и стрелометные машины (38), подъемный кран-рычаг, шестеренчатый механический планетарий, полиспаст (многоблочная таль, описанная еще Витрувием)(39) . Что из этого применялось в средневековье? Только то, что пригодилось для войны - торсионные метательные машины и подъемный кран, да и то - они "вернулись" в Западную Европу от арабов и византийцев лишь в 10-13 веках (40) (41). А внедрение военных и строительных механизмов в Европе произошло лишь в 14 веке и связано с именем Брунеллески Филиппо.(42) Первые механические планетарии-"орарии" появились лишь в 18 веке (43). Полиспаст стал заново применяться в 15 веке (вспомнить хотя бы известный блочный арбалет с
