Глава 2. Технические достижения и познание природы в древних земледельческих цивилизациях

2.1. Влияние изобретения металлургии на развитие древнего общества

За последним историческим этапом каменного века - энеолитом - наступил бронзовый век, т.е. эпоха распространения бронзы - спла­ва из меди и других металлов (главным образом - олова, но также мы­шьяка или сурьмы) как основного материала для изготовления техники. На Ближнем и Среднем Востоке - это III тысячелетие до н.э., в Европе -II тысячелетие до н.э. В Азии наступление бронзового века совпадает по времени с расцветом древних земледельческих государств. Но ши­рокому распространению металлов предшествует длительная предыс­тория.

В 7500-6500 гг. до н.э. на территории современной Турции суще­ствовало неолитическое поселение Чайеню, при раскопках которого найдены древнейшие металлические предметы, изготовленные мето­дом холодной ковки из самородной меди. Плавить медную руду и отли­вать чистую медь в открытые формы люди научились тысячи лет спустя. Первые древнейшие металлические орудия труда относятся к IV тыся­челетию до н.э. Эта дата и считается началом века металла. ([43], с.45)

Долгое время ученые считали древнейшие металлические изде­лия бронзовыми, т.е. изготовленными из сплава меди с другими ме­таллами. И только в XIX в., после исследования «бронзовых» археологических находок методами точного химического анализа, было доказа­но, что многие из них на самом деле сделаны из чистой меди. Разоб­равшись, археологи были вынуждены изменить ранее принятую перио­дизацию истории древней техники. На шкале исторического времени между неолитом и бронзовым веком «появился» медно-каменный век - энеолит. На Ближнем и Среднем Востоке он охватывает конец V - III тысячелетий до н.э. В Европе медно-каменный век начался в III тысяче­летии до н.э. И теперь эпоха металла подразделяется историками на энеолит, бронзовый и железный века.

Медь - один из немногих металлов, встречающихся на поверхнос­ти земли не только в виде руды - разнообразных минералов, включаю­щих в свой состав химические соединения и окислы меди, но и в чис­том виде. Самородки мягкой от природы меди послужили материалом для первых в истории металлических изделий - сначала для украше­ний, а затем и орудий. Люди находили медные самородки иногда зна­чительной величины и массы (до 260 кг). Тяжелые медные самородки древние мастера считали камнями, а потому и пытались обработать их по привычной технологии. Но природная чистая медь - вязкий, тягучий и мягкий материал, малопригодный для изготовления режущих инструментов и оружия. Зато быстро обнаружилось новое для людей природ­ное свойство меди - ее ковкость. Более того, при холодной ковке мед­ные «камни» не только меняли форму, но и становились более тверды­ми. Дело в том, что при ударах на поверхности меди образуется более твердый слой - наклеп. Это и позволило выковывать из меди не только украшения, но и топоры, ножи, наконечники копий и стрел. В Шумере холодная ковка меди практиковалась приблизительно до конца IV ты­сячелетия до н.э. Примитивные медные изделия этого времени обна­ружены и в Египте. Около III тысячелетия до н.э. шумеры уже умели выплавлять медь из руды и отливать медные изделия в открытых фор­мах.

Первой рудой, использованной древним человеком для выплавки металлов, был, по-видимому, малахит - карбонат меди. Приметные и хорошо шлифовавшиеся мягкие камни зеленого цвета использовались сначала только для выделки бус и других украшений. Позже люди обна­ружили еще одно свойство малахита - его легкоплавкость. Исчерпав легкодоступные поверхностные залежи малахита, мастера обнаружили другие медные руды, добыча которых с тех пор уже не прекращалась. До нашего времени дошли древние рудники, на которых иногда труди­лись тысячи человек. Добытую горную породу, содержащую химичес­кие соединения меди, разбивали на небольшие куски и растирали на доске ручными орудиями. Мелкозернистую массу промывали водой, чтобы отделить легкие частицы пустой породы. Тяжелые частицы мед­ной руды оседали на дне сосуда.

Вначале медную руду плавили в ямах. Позднее - в небольших, об­мазанных внутри глиной каменных печах. В них слоями закладывали медный концентрат и древесный уголь. Плавильные печи имели подду­вало, и тяга позволяла получить более высокую температуру горения топлива. Выплавленная медь стекала на дно печи, а жидкий шлак сли­вали через отверстие в стенке. Остывшие слитки, похожие на лепешку, вынимали из печи и ковали или снова плавили и разливали в открытые формы, чтобы получить почти готовое изделие.

Примерно в III - II тысячелетиях до н.э. проживавшие в Европе и Азии люди открыли технологию получения более легкоплавких и твер­дых медных сплавов. Они обнаружили, что, добавляя в медный концен­трат куски черного, коричневого и красновато-коричневого камня, мож­но выплавить металл более твердый и упругий, чем медь, при менее высокой температуре в плавильной печи. Так наши предки получили сплав, состоящий из 9 частей меди и 1 части олова, называемый те­перь оловянистой бронзой.

До сих пор остается загадкой, откуда древние мастера получали олово. Известно, что в античности главным источником олова были руд­ники на Британских островах, которые тогда даже назывались Оловян­ными островами. Но считается, что во времена появления бронзы Бри­тания еще была недоступна древним мореходам. На Ближнем и Сред­нем Востоке крупные месторождения оловянного камня - касситери­та - не обнаружены до сих пор. Правда, как показывают современные анализы химического состава древних бронзовых изделий, кроме спла­вов меди с оловом, уже в те времена выплавлялись также мышьяковис­тая бронза и сплавы меди с некоторыми другими металлами. Все они имеют великолепные технологические свойства, легко обраба­тываются и пригодны для изготовления техники, значительно превосхо­дящей по качеству каменную. Твердость и прочность выделываемых из бронзы орудий были значительно выше, чем у медных. Бронзовое ору­жие по всем показателям превосходило традиционное.

Тем не менее, и после появления металла на Ближнем и Среднем Востоке еще долго продолжали применяться и привычные неолитичес­кие каменные орудия, особенно бытовые, технология производства которых достигла к этому времени высокой степени совершенства.

Появление и развитие металлургии оказало огромное влияние на последующий ход технического прогресса, на развитие хозяйства, куль­туры и всего уклада жизни людей. В Азии начало распространения металла соответствует появлению цивилизации. В Европе с ее распрост­ранением начались крупные перемещения (миграции) племен, пере­селявшихся из лесостепи в степи в связи с развитием пастушеского скотоводства. Около 10-12 тыс. лет назад на Земле жило предположи­тельно 5 млн. чел. К началу бронзового века население Земли увеличи­лось более чем в четыре раза. Быстрый рост численности человече­ства произошел потому, что орудия из бронзы резко увеличили техни­ко-технологические, а значит, и экономические возможности челове­чества. Так, например, бронзовые топоры, имеющие значительно мень­ший угол заточки, чем каменные, гораздо острее, к тому же легко зата­чиваются, дольше работают без дополнительной заточки. Это резко по­высило производительность труда лесорубов и позволило приступить к массовой вырубке лесов и расчистке полей для ведения высокопро­дуктивного земледелия. Еще более глубокие и значительные переме­ны в истории человечества наступили впоследствии, когда была изоб­ретена и широко распространилась технология производства железа, гораздо более дешевого, чем бронза.