История и философия техники

Черняк Виктор

У современных нам первобытных народов и теперь еще встречаются каменные пилы, в точности похожие на пилы, обнаруженные при раскопках доисторических свайных построек Швейцарии. Такие пилы состоят из деревянного основания со вставленными в него каменными осколками.

Даже высококультурные народы Индии до сих пор пользуются каменными сверлами.

У первобытных народов всего мира применялись каменные ступки и зернотерки. Основанием зернотерки служил большой плоский камень, по которому двигали меньший круглый камень, предназначенный для растирания или размалывания зерен или овощей. Такого рода каменные ступки и зернотерки употребляют как народы – собиратели урожая Северной

Америки, так и земледельческие племена Африки и Океании.

К древнейшим ремеслам человечества принадлежит искусство плетения. Из простого сплетения пальмовых листьев, лубяных волокон и стеблей травы в конечном итоге развилось ткацкое искусство. Африканские бамбути (вамбутти) плетут корзины сразу же после того, как убивают животное, на которое они охотились, для того чтобы отнести домой его мясо. Конструкция корзины в точности копирует хижину и в высоту достигает около одного метра. Техника плетения была разнообразна.

У американских индейцев искусство плетения корзин достигло высокого совершенства, так что они часто плетут даже такие предметы, которые другими народами изготавливаются из дерева или глины. Например, они до сих пор еще пользуются плетеными тарелками, мисками, детскими люльками, горшками для варки пищи и сосудами для воды.

Плетеный кувшин для воды, или тус, емкостью около десяти литров, перед употреблением смазывается снаружи и изнутри разогретой кедровой смолой.

К важнейшим изобретениям южноамериканских индейцев на реке Шингу относят так называемые типити – трубчатый пресс для отжимания несъедобного сока из клубней маниоки, раздробленных для изготовления муки. Трубка эта сплетается из диагонально расположенных растительных волокон, которые стягиваются, если тянуть трубку за оба конца, в результате чего из мучной кашицы удаляется весь сок.

А.Н. Боголюбов считает, что «овладение вращательным движением шло, по-видимому, следующим путем: вращение деревянной палочки для получения огня, изобретение гончарного круга, использование круглого бревна при перевозке тяжестей, изобретение колеса, изобретение подъемных приспособлений, блока и ворота…».

На протяжении многих тысячелетий охотничьи племена изобретали ловушки для поимки диких зверей, многие из которых представляли собой сложные кинематические цепи, срабатывающие при нажиме на одно из звеньев.

Ученые считают, что самые первые люди, имевшие орудия, были ростом всего 120 см – примерно как сегодняшний семилетний ребенок. Останки этих первобытных людей и их орудия были найдены палеонтологами в одном ущелье в Танзании. Ученые, которым принадлежит эта находка, назвали людей, живших почти 2 млн лет тому назад, homo habilis – человек искусный, умелый.

Долгие тысячелетия люди пользовались огнем, годами поддерживая его в своих пещерах, прежде чем научились добывать его при помощи трения. Умение добывать огонь, и притом различными приемами, засвидетельствовано этнографией для очень многих, даже отсталых племен. Однако знаменитый русский ученый путешественник Н.Н. Миклухо-Маклай рассказывал, что туземцы Новой Гвинеи, среди которых он жил, этого искусства не знали и в XIX в. «Папуасы, – пишет он, – не умели добывать огонь, и, когда я спрашивал их об этом, они положительно не понимали моего вопроса и даже находили его смешным. Они говорили, что если у одного погаснет огонь, то он найдется у другого; если во всей деревне не будет огня, то найдется в другой».

Даже тогда, когда было известно активное добывание огня, некоторые племена предпочитали по мере возможности сохранять горящий или тлеющий огонь либо при случае его занять. Кочующая группа австралийцев, например, обычно всегда

таскала с собой тлеющую головешку. Занимать и уступать огонь было делом, освященным традицией, одолжить огонь – обязанностью.

Изобретение добывания огня составляет интересную главу в истории первобытной техники. Впервые это произошло, вероятно, в то время, когда люди уже научились сверлить деревья, – благодаря трению могло произойти воспламенение.

В простейшем приборе, основанном на сверлении, палочку вертели между ладонями, в более высокой форме вращение производится при помощи обернутого вокруг палочки ремня и, наконец, в еще более усовершенствованном приборе зажигательную палочку вращают при помощи тетивы специального смычка или лучка. Добывание огня при помощи этих приборов достигается при нормальных условиях в несколько секунд. Однако для этого требовалась большая сноровка.

Немецкий этнограф профессор Карл Вейле рассказывает в одной из своих книг, что он со своими студентами не раз пытался добыть огонь сверлением, причем они работали, руководствуясь всеми литературными описаниями этого приема, в том числе и теми, которые принадлежали самому профессору, и все же, несмотря на все усилия и настойчивость, никакого результата не получалось.

Механизм для добычи огня состоял из двух палочек сухого дерева. В одной из палочек делали лунку. Первая палочка прижималась коленом к земле, вторая вставлялась в лунку и быстро с силой вращалась между ладонями. При этом ладони постепенно сползали вниз, приходилось то и дело поднимать их, чтобы продолжить вращение. Гораздо проще оказалось добывать огонь трением, работая вдвоем. В этом случае один человек удерживал горизонтальную палочку и давил сверху на вертикальную, а второй – вращал ее между ладонями. Своего совершенства такой способ добычи огня достиг, вероятно, тогда, когда механизм стал состоять из четырех частей: двух палочек (неподвижной и вращающейся), ремешка и верхнего костяного колпачка, прилаженного для удобства работы. При помощи такого устройства огонь можно было добывать и в одиночку, прижимая нижнюю палочку коленом к земле, а колпачок – зубами.

Пожалуй, нет другого способа проверить технические возможности первобытного мастера, как воспользоваться его же орудиями труда. Попробовали срубить каменным полированным топором дуб диаметром около 20 см. Лезвие совершенно не пострадало. Провели сравнительный анализ рабочих качеств тесаного и полированного топоров; последний оказался лучше. Сосну диаметром 17 см тесаным топором свалили за 7 минут, такое же дерево полированным топором – за 5 минут. Следовательно, когда у древних возникала потребность в древесине для своих жилищ, каменные топоры служили исправно. Ученые лаборатории первобытной техники Ленинградского института археологии АН СССР провели аналогичный эксперимент на берегах Ангары. Сосну диаметром 25 см срубили каменным топором за 75 минут беспрерывной работы, а медным – за 25 минут. Так выяснили, что медный топор рубит в три раза быстрее твердокаменного.

Появление металлических орудий в бронзовом веке позволило резко увеличить производительность труда. Опыты показали, что медным ножом можно обстрогать сук в 10 раз скорее, чем каменным, медным сверлом просверлить березовое полено в 22 раза быстрее, преимущество медных пил также явное – в 15–20 раз быстрее!

Исследования механических свойств древнерусских топоров (XI–XII вв.) показали, что коэффициент полезного действия их близок к коэффициенту полезного действия современных топоров: у современных – 0,80–0,85, у некоторых древнерусских – 0,72–0,97. Это привело к распространению этой формы на территории Восточной Европы.