Древние изобретения
Шрифт:
Кремень являлся жизненно важным сырьем для изготовления инструментов в течение многих тысяч лет в Старом Свете, и. когда потребность в кремневых топорах (используемых древними земледельцами для очистки лесистой местности) превысила запасы кремня на поверхности земли, стали производиться горные работы. Примерно в 4000 г. до н. э.
целый ряд кремневых рудников появился в Западной Европе. Рудокопы копали шахты глубиной 30—40 футов, чтобы достичь пластов высококачественного кремня в мелу или известняке, к которым они подбирались, прорывая галереи остроконечными кирками из рогов благородного оленя (марала) и убирая обломки пород совками из лопаток крупного рогатого скота. Сотни шахт были прорыты в нескольких местах, было изготовлено много тысяч кремневых топоров.
Разработка залежей металлических руд велась на рудниках до того, как они стали использоваться для поисков
Скелет шахтера периода каменного века, найденный в кремневой шахте в Обурге (Бельгия). Он погиб примерно в 3500 г. до н. э. под обрушившейся кровлей шахты. Рядом с его рукой кирка из рога оленя, которой он пользовался для извлечения кремня из рудных пластов.
Египтяне были опытными шахтерами и очень умело организовывали экспедиции в гористые пустыни по обе стороны долины Нила для обнаружения рудных месторождений. Еще в 2600 г. до н. э. фараоны посылали партии шахтеров за пределы Египта на Синайский полуостров для разработки богатых залежей бирюзы. Обычно считалось, что египтяне также инициировали разработку медных месторождений в этом районе, но теперь доказано, что на шахтах Негев в северной части Синайского полуострова уже работали местные жители примерно за 200 лет до того, как там появились египтяне. Большие шахты, до 20 футов в диаметре, проходили через песчаник и соединялись системой подземных галерей. Такое "крупномасштабное, сложное предприятие", по словам его современного исследователя археолога Бено Ротенбурга, "представляет собой самую первую известную на сегодняшний день шахтно-галерейную систему разработки медных месторождений". Позднее медные шахты Негева перешли к египтянам, которые успешно использовали их последующие две тысячи лет. В середине X в. израильский царь Соломон, по-видимому, взял под свой контроль медные шахты (возможно, с разрешения его египетских союзников), ставшие одним из источников его баснословного богатства.
В поисках золота египтяне вели разведку в основном в восточной пустынной местности Египта и на юге Нубии. Поскольку археологами открыты лишь некоторые данные о практике египтян по добыче золота, то показательным может считаться колоссальное количество этого металла, передаваемого фараонами своим храмам. Примерно в 1450 г. до н. э. Тутмос III преподнес в дар храму Амена в Фивах 13,5 тонны золота стоимостью примерно в 150 миллионов долларов по сегодняшней рыночной цене. Нубийские золотые прииски по-прежнему действовали во времена династии Птолемеев (III—I вв. до н. э.), последней и самой известной правительницей из которых была царица Клеопатра. Древнегреческий писатель Диодор оставил подробный рассказ о нубийских приисках. В отличие от медных и бирюзовых рудников на севере, где использовался труд профессионалов, на золотых приисках работали каторжники и политические диссиденты, посылаемые туда в наказание. Скованные цепями, они работали до смерти, чтобы обеспечить золотом ненасытный египетский двор. Страсть египтян к золоту также вдохновила их на создание самой первой в мире карты разработок месторождений (см. "Изготовление карт" в разделе Транспорт).
Работающим греческим шахтерам на веревке опускают еду. Сцена на глиняной декоративной тарелке VI в. до н. э., найденной в Коринфе.
Угольные шахты существовали в Китае еще в период западной династии Хань (202 г. до н. э.—9 г. н. э.) и были хорошо разработаны к 1000 г. н. э. Древняя шахта в Хеби (провинция Хунань) имеет основной вертикальный ствол глубиной 150 футов и ряд штреков. Добытый уголь клали в корзины и поднимали при помощи канатов. В другом конце света, в Британии, римляне добывали уголь, начиная с 100 г., хотя
Значение рудников как источника благосостояния в экономике древнего мира можно наглядно продемонстрировать на примере Афин. Серебряные и свинцовые рудники поблизости Лавриона разрабатывались с 2000 г. до н. э., но в 483 г. до н. э. открыли новую жилу, богатую серебром. Это позволило выделить деньги на постройку флота, который спустя три года разгромил огромную персидскую армаду в великой битве при Саламисе. Рудники находились в ведении государства, но сдавались в аренду частным подрядчикам, которые использовали как свободный труд, так и труд рабов. Штреки тянулись на 330 футов в длину с одной стороны холма вдоль пластов. Они настолько мелкие и узкие, что человек мог пробраться по ним, лишь полуприсев. Лаврион находится в очень сухой зоне, так что была тщательно разработана целая система обеспечения водой, необходимой для промывания руды (важный момент добычи серебра), а также рабочим для питья. Она состояла из вырытых в скате больших забетонированных водохранилищ, где зимой скапливалась дождевая вода, использовавшаяся в летние месяцы.
Римские рудники обычно работали под контролем государства, а рабочая сила состояла главным образом из рабов и каторжников. Испанский медный рудник в Кордобе имел глубину шахты 688 футов, тогда как римские рудокопы в Эль-Сентенильо прорезали штреки длиной 3500 футов и глубиной 650 футов, пока добирались до свинцовых пластов, содержащих серебро. В таких местах, как Лас-Херридас в Испании, металлы добывали в больших количествах — спустя 350 лет разработок месторождения там осталось 27 тысяч тонн пористой лавы после извлечения серебряной руды.
Римляне не имели себе равных в технике ведения горных работ вплоть до конца средневековья. Согласно Джорджу- Сартону. специалисту по древней науке, "они разрабо тали новые способы гидравлической закладки, шурфова ния, проходки штреков, опускания шахтных стволов, осве щения и вентилирования, осушения, закрепления стойка ми, откатки и геологических изысканий", а также создали лучшие инструменты из железа.
На развалинах испанских рудников были найдены винты к устройству, изобретенному Архимедом для подъема воды (см. "Садоводство" в разделе Спорт и отдых), а также водяные колеса диаметром 15 футов. И винты, и колеса запускались вручную, с помощью рабочей силы. Благодаря им в рудниках обеспечивалась непрерывная откачка воды и, следовательно, можно было осуществлять проходку на большую глубину.
С другой стороны, условия работы шахтеров были просто ужасные, хотя и предпринимались некоторые усилия для их улучшения. Просвещенный император Адриан (117—138 гг.) распорядился на всех римских рудниках соорудить бани, чтобы рабочие могли хотя бы помыться.
Огонь и винный уксус
Существование в древние времена химического способа бурения скал подтверждается интригующей историей, записанной римским историком Ливием. Описывая известный переход Ганнибала через Альпы в 218 г. до н. э. (см. "«Клешни» Архимеда" в разделе Военная техника), Ливий утверждает, что спуск с гор был слишком крутым:
"Необходимо было пройти через скалу. Проблему эту они решили оригинальным способом, применив тепло и вла гу: срубили большие деревья и сложили их по кругу, затем воздвигли огромную кучу из бревен, все это... подожгли и, когда скала достаточно нагрелась, выплеснули на нее полагавшийся на паек уксус, чтобы придать ей хрупкость. После этого приступили к разработке нагретой скалы и проделали нечто наподобие зигзагообразной тропы для уменьшения крутизны спуска. Таким образом они смог ли... спустить вниз многих животных и даже слонов".