Друг или враг?
Шрифт:
Раскопки продолжаются, и археологи надеются на новые открытия. Сам гигантский мавзолей сегодня еще не вскрыт. Если верить летописям, за его нефритовыми дверьми рядом с императором заживо похоронено несколько сот придворных, слуг, рабов, знавших о расположении склепа и строивших его.
Император Цинь Ши-хуанди и фараоны Египта ничего не знали друг о друге, но, как мы видим, примерно одинаково смотрели на окружающий мир.
Однако вернемся в древнегреческий мир. Постройка водовода на острове Самос в VI веке до нашей эры — факт, сам по себе не очень значительный. Не только на островах Эгейского моря, но и на материковой части Древней Греции снабжение городов пресной водой до сих пор задача не из простых. Удивительно другое: чтобы провести воду от источника к городу, потребовалось проложить тоннель под горой Кастро. Водовод под землей, в скальном грунте, длиной более километра! Такая техническая задача и в конце XX века вызывает невольное
На том же Самосе и приблизительно в то же время была выстроена прекрасная гавань, защищенная от крутой морской волны огромным молом — волноломом, сооруженным из массивных каменных блоков. Какими способами, с помощью каких технических средств удавалось создать такие инженерные конструкции, до сих пор занимает умы историков техники.
Не меньшие загадки задают дошедшие до нас сведения о многих других технических рекордах древности. Хорошо- известны, например, сделанные уже в наше время реконструкции таких памятников античной архитектуры, как маяк на острове Фарос у берегов Египта, вблизи города Александрии — одного из целого ряда основанных Александром Македонским и названных его именем городов. Величественное здание маяка, как теперь установлено, было несколько похоже по силуэту на московские высотные дома, выстроенные в 50-е годы нашего века. Только шпиля на нем не было. На верхней площадке, на высоте ста метров над уровнем моря, находился очаг для большого костра, свет которого встречал мореходов, идущих в Александрийский порт от берегов Кипра, Крита или Эллады задолго до того, как показывались берега Африки. Были на маяке и подъемники, топлива сжигалось за ночь немало. Александрийский маяк простоял много веков до того, как сильнейшее землетрясение разрушило это замечательное сооружение.
Об удивительных технических «рекордах» здравого смысла, о великих достижениях древних инженеров, не имевших в своем распоряжении никаких источников энергии, кроме мускульной силы человека и животных, никаких машин, кроме «простых», можно было бы написать большую и увлекательную книгу. Но нас интересуют эти рекорды не сами по себе, а как свидетельства донаучной исторической ступени развития техники. Мы должны признать, что могущество человечества в его извечной борьбе с окружающей природой и в те далекие годы было уже немалым. К VI–III векам до нашей эры, опираясь только на здравый смысл и богатейший, накапливавшийся тысячелетиями опыт технической деятельности, человечество достигло многого. Техника, даже в форме простейших устройств античной эпохи, превратилась в эффективное средство преобразования условий существования человека на земле. Нет сомнения и в том, что природа в это время все еще выступала как враг, а технические средства — как друг человека в его борьбе за существование. Но с какого момента развития техника дала людям решающие преимущества в этой борьбе? Мы знаем: настоящее не просто связано с прошлым — оно неразделимо с ним. Поэтому границы любых периодов истории всегда приблизительны, условны и не могут быть указаны точно. Тем не менее ясно одно: что начальные условия будущих коренных изменений в отношениях между человеком, техникой и природой сложились в эпоху античности.
Загадки Архимеда
В VI–IV веках до нашей эры человечество впервые подошло к рубежу, когда дальнейшее развитие техники на основе одного только накопленного опыта, методом проб и ошибок, стало практически невозможным. Кризис технического творчества проявился сразу в нескольких областях деятельности, нуждавшихся в повышении эффективности техники и в обосновании методов ее конструирования.
Главной механической проблемой в технической практике той далекой эпохи было передвижение возможно больших тяжестей на заданное расстояние посредством ограниченной силы. Решалась она издавна с помощью катка, клина, ворота и рычага. Несколько позже к ним были добавлены винт (червячная пара) и блок. Но причины, законы, определявшие эффективность этих технических устройств, оставались неизвестными, что не позволяло создать методы их расчета. А практика все больше нуждалась в них.
Развитие торговли и монетарной системы было бы невозможно без измерительной техники, прежде всего без рычажных весов с гирями-разновесами. Помимо метрологических задач здесь также возникала проблема понимания принципа рычага и умения рассчитывать конструкцию весов. В интересах той же торговли, развитию которой способствовала
В строительстве наметился переход от сырцово-деревянных конструкций к сооружению больших каменных храмов с портиками и колоннами. Появилась необходимость определения тяжести, приходящейся на каждую из опор. Но, пожалуй, самая острая механическая проблема, имевшая, без преувеличения, жизненно важное значение, возникла в области военной техники. Суть драматической ситуации, сложившейся здесь в V–IV веках до нашей эры, заключалась в следующем.
Многочисленные государства-полисы Древней Греции то и дело оказывались втянутыми в вооруженные конфликты. Со временем войны стали вестись отрядами профессионалов-наемников, имевших на вооружении не только личное оружие, но и технические средства осады крепостей. Тараны, защищенные от стрел, копий и камней деревянной «броней», — своеобразные античные танки, передвижные башни, возвышавшиеся над стенами городов-крепостей, — свели почти на нет значение дорогостоящих оборонительных сооружений. Нападающие, как правило, разбивали любые стены и ворота, если им удавалось добраться до них. Противостоять техническим средствам нападения можно было только одним способом — удерживать нападающих на достаточном удалении от городских стен и башен — гораздо большем, чем это могли сделать осажденные, сбрасывая камни со стен на головы врагов.
Древние рукописи рассказывают, что в IV веке до нашей эры Гиерон, властитель Сиракуз, богатейшего города-государства, основанного в Сицилии колонистами из древнегреческого города Коринфа, созвал нечто вроде научно-практической конференции. Специалисты обсуждали возможные способы и средства защиты городов. Сейчас трудно определить, в какой мере этот форум помог Гиерону. Известно, однако, что именно в Сиракузах были применены первые в истории машины — военные метательные орудия торсионного типа. Торсионными они назывались потому, что в их конструкции использовались толстые силовые тяжи из жил или волос, закручивающиеся вручную с помощью ворота, по принципу резинки в некоторых теперешних детских игрушках и летающих моделях самолетов.
Вскоре античная артиллерия стала применяться в крупном масштабе. Баллисты, онагры, полиболы и другие боевые машины метали каменные ядра, копья и стрелы метров на триста. В усовершенствованном виде они применялись даже в средние века, вплоть до изобретения пороха и распространения в XIV веке огнестрельного оружия. Но тогда перед античными инженерами встала задача конструирования орудий, способных поражать противника не на одной, а на разных, заранее заданных дистанциях стрельбы. Возможность вести прицельную стрельбу резко повысила бы эффективность обороны. Для этого нужно было научиться рассчитывать детали орудий по заданным дистанциям и массе ядер.
Насколько мы теперь можем судить, первым человеком в истории, сумевшим решить все эти механические проблемы на уровне теоретического знания, стал Архимед, а первым случаем широкомасштабного применения созданных им разнообразных военных машин стала осада его родного города Сиракуз войсками римского полководца Марцелла в 212 году до нашей эры.
Биография величайшего физика, математика и инженера древности известна нам лишь отчасти. До нашего времени дошли далеко не все его научные труды и лишь некоторые из написанных посланий друзьям — ученым, жившим в Александрии. Зато история сохранила немало легенд, кратких упоминаний, косвенных указаний и свидетельств, на основании которых можно сделать интересные выводы, дополнить подлинные сведения о его работах любопытными гипотезами о возможном содержании утраченных книг, предположить тесную связь теоретических трудов со сделанными им или приписываемыми ему техническими изобретениями.
Известно, что Архимед родился около 287 года до нашей эры в Сиракузах, жил и героически погиб в 212 году там же. Могила его в окрестностях Сиракуз была затеряна уже в древности. Но слава о научных трудах и технических изобретениях Архимеда оказалась бессмертной.
Больше всего современников и потомков удивили не научные достижения Архимеда, оценить которые смогли только немногие, а результаты их технического применения. Особенно популярным в древности был рассказ об обороне Сиракуз, осажденных легионами римского полководца Марцелла. Против римлян действовали метательные машины, поражавшие их на разных дистанциях от стен, что особенно потрясло нападавших. Подошедшие было к самым стенам города римские суда с воинами и осадной плавучей башней погибли самым невероятным для тех времен образом. Очевидцы рассказали, что из-за стен города появлялись длинные «журавли», зацеплявшие суда крюками на цепях и переворачивавшие перегруженные, низко сидевшие в воде галеры. Легионеры в ужасе бежали с поля боя, и Марцеллу пришлось предпринять длительную осаду без особой надежды на конечный успех войны.