Технических средств в каменном и бронзовом веках

Накопление знаний о природе и изготовление

Человек и техника являются взаимообусловленными факторами мироздания. Будет справедливо сказать, что человек создал орудия труда, т. е. технические средства, а они в свою очередь способствовали выделению человека из животного мира.

Человек не является единственным существом, пользующимся орудиями, так как представители некоторых видов животных применяют для добычи пищи, устройства жилищ, нападения и обороны различные природные материалы. Шимпанзе иногда даже обрабатывают их и передают эти навыки потомству. Однако у человекообразных обезьян жизнь без применения орудий нисколько бы не изменилась. Человек же без их использования не смог бы выжить, оказавшись беззащитным перед силами природы. Таким образом, главное отличие человека от животных заключается в том, что он сознательно изобретает технические средства для преобразования окружающего мира.

Человек и техника появились одновременно еще в каменном веке (2 млн лет назад – конец четвертого тысячелетия до н. э.). Первыми орудиями труда, сознательно изготовленными человеком, были ручные рубила. Главным сырьем для их производства служил кремень, обладавший твердостью и способностью раскалываться на мелкие пластины. Каменные рубила долгое время имели универсальное назначение и применялись для приготовления пищи, выделки шкур, копки земли, очистки дерева от коры и т. д. Затем люди научились изготавливать ручные рубила разного типа для выполнения определенного вида работы. В дальнейшем их усовершенствование привело к появлению скребков, резцов, долот, ножей, а позже даже пил и сверл из камня и кости. Прикрепляя первобытные орудия к палкам, человек получил в свое распоряжение топор, молоток, кирку, гарпун, копье. Стали создаваться примитивные инструменты для изготовления средств труда.

Приблизительно 100 – 150 тыс. лет назад человек научился добывать и использовать огонь. Уже в те времена существовали различные способы искусственного получения огня. Самыми распространенными из них были высверливание и высекание. При первом способе в куске древесины продалбливалось тонкое углубление, куда подкладывался мох и вставлялась закругленная палочка, в результате ее быстрого вращения специально высушенный мох загорался. В другом случае огненные искры высекались из кремния на легковоспламеняющийся материал. В усовершенствованном виде данный способ получения огня просуществовал до изобретения спичек.

Использование огня явилось одним из величайших открытий в истории человечества. Искусственно полученный огонь стал эффективным средством борьбы с холодом, тьмой, хищными животными. Теперь во многих случаях противостояния с природой человек стал выходить победителем. Употребление горячей пищи способствовало органической перестройке человеческого организма, активизировало развитие головного мозга. Благодаря свойствам огня сформировались новые сферы трудовой деятельности, резко возросла ее производительность.

В 12 – 7 тысячелетиях до н. э. создаются первые примитивные механизмы. Во многом оставаясь еще детищем природы, человек внимательно наблюдал за ее проявлениями. Он, например, прекрасно знал, что случайно отогнутая ветка стремительно возвращается в свое естественное положение. Это природное свойство деревьев человек использовал при изготовлении различных ловушек на птиц и зверей. В свою очередь, учитывая их принцип действия, первобытный изобретатель создает лук со стрелами. Лук стал самым эффективным механизмом каменного века, действующим на основе накопления энергии потенциальных сил упругости. Это изобретение позволило человеку поражать животных на расстоянии 100 – 150 м, а в отдельных случаях длина полета стрелы достигала 900 м.

Лук стал одним из самых важных технических достижений первобытного общества. Вместе с тем изобретение лука имело трудно переоценимые социальные последствия. Применение лука со стрелами многократно сократило время человека на добычу пищи. Если раньше практически вся жизнь человека уходила на ведение охоты и приготовление еды, то теперь появилась возможность посвятить себя другим видам деятельности, что впоследствии привело к глубоким изменениям социального характера.

Таким глобальным событием стал переход общества от охоты и собирательства к земледелию и скотоводству. Прежде человеку приходилось отбирать у природы необходимое продовольствие. Теперь он научился заставлять природу снабжать его тем, в чем он нуждался. Однако, чтобы развивать земледелие, людям понадобились новые орудия труда. Так были созданы мотыга для рыхления почвы, деревянный или костяной серп с кремниевой насадкой для жатвы злаков, цеп для их обмолота, ручной жернов для размельчения зерен.

Употребление в пищу разных злаков и молочных продуктов требовало специальных способов их приготовления и хранения, в результате чего появилась керамическая посуда. Поначалу из веток плелись корзины разной величины, которые обмазывались глиной. Когда эти сосуды попадали в огонь, плетеная основа сгорала, а глиняные стенки затвердевали настолько, что человек не мог не заметить преимуществ такой посуды. Специально изготовленная керамика на целые тысячелетия стала неотъемлемым атрибутом быта людей.

После изобретения человеком гончарного круга было налажено массовое производство посуды. Впервые это произошло на территории Месопотамии примерно 5,5 тыс. лет назад. Тогда же появилась древнейшая профессия гончара, а производство различных сосудов из глины стало первой механизированной отраслью хозяйства в истории человечества.

Возникновение ткачества также сыграло заметную роль в развитии техники. Для изготовления тканей, заменивших со временем шкуры животных в качестве одежды, понадобилось изобрести прядильную машину и ткацкий станок. Первая из них появилась еще в каменном веке, она состояла из рогатины, на которой держалась пряжа, и короткой палки с крючком на одном конце и маховиком из камня на другом. К крючку прикреплялась скрученная пряжа, а маховик обеспечивал ее вращение, посредством которого волокна свивались в прочную нить. В свою очередь первобытный ткацкий станок изготавливался в виде двух брусков, прикрепленных к вбитым в землю колышкам, между которыми натягивались нити основы материи. Человек проталкивал свободную нить попеременно над и под нитями основы и таким образом получал ткань.

Об уровне мастерства пошива одежды в конце каменного века можно судить по мумии мужчины, найденной в 1991 г. в снегах австрийских Альп. Специалистами установлено, что жил он в первой четверти шестого тысячелетия до н. э. в долине Этцталь. Основой его одежды служил кожаный пояс, к которому крепились чулки и передник из прочной ткани. Этци, как прозвали находку в научном мире, имел также матерчатый зипун и кожаную накидку, обут он был в меховые чувяки. Каждый из перечисленных предметов был тщательно обработан и крепко сшит.

Кроме этого альпийская находка подтверждает, что человек позднего каменного века хорошо разбирался в древесном материале. Найденные при Этци орудия труда и предметы быта были изготовлены из 17 пород древесины, следовательно, их свойства были тогда уже известны. Еще в большей степени это относится к камню. По подсчетам археологов, в рассматриваемое время человеком использовались более 90 типов каменных орудий и инструментов для их изготовления, причем созданных из самых разных горных пород. Примечательно, что 7 тыс. лет назад мужчины уже брились с помощью тончайших кремниевых лезвий. Данный факт свидетельствует о высокой технологии обработки соответствующего материала на исходе каменного века.

Наряду с камнем древние люди активно использовали кости животных для своих повседневных нужд. 25 тыс. лет назад свойства этого материала были известны уже настолько, что человек научился выпрямлять бивни мамонта, рога и ребра парнокопытных млекопитающих. Об этом свидетельствуют результаты раскопок на окраине г. Владимира, где были найдены два совершенно прямых копья, изготовленных из цельных бивней мамонта. По предположению ученых, выпрямление кости осуществлялось путем ее распаривания в кипящем отваре определенных трав.

Владимирская находка не является единственной в своем роде. Недалеко от с. Черноозерье Саргатского района Омской области был обнаружен кинжал, сделанный из ребра быка 14 тыс. лет назад. По его краям находятся пропилы, куда вставлены ножевидные каменные пластины. Система насечек на кинжале складывается в достаточно четкий узор, для нанесения которого необходимо было владеть как минимум десятичным счетом. Данная находка пополнила существующие коллекции Омского государственного историко-краеведческого музея. Экспонат наглядно демонстрирует уровень знаний и технического мастерства людей завершающей стадии каменного века.

Следующим этапом в развитии техники стало овладение человеком металлом в качестве основного сырья для производства тех или иных орудий. Люди, постоянно использующие огонь, не могли не заметить, что прокаливание некоторых горных пород с древесным углем приводило к появлению совершенно нового вещества, способного при охлаждении принимать любые формы. Этим веществом оказалась медь, для получения которой потребовались специальные печи и дутье, осуществляемое поначалу силой легких через особые трубки. Со временем в плавильные печи стали добавлять олово. Так образовался первый в истории техники сплав, получивший название «бронза». Сделанные из него орудия труда и боевое оружие оказались значительно прочнее медных изделий и быстро вытеснили их. Не случайно следующая эпоха человеческой цивилизации стала называться именно бронзовым веком, продолжавшимся с четвертого по начало первого тысячелетия до н. э.

Очевидно, для практического использования бронзы понадобились многие вспомогательные изобретения, а также специалисты, выполняющие необходимые операции. Так появились рудокопы, литейщики, кузнецы, освобожденные обществом от какой-либо другой работы. Эти специальности наряду с профессией гончара стали определяющими в жизни многих племен и народов.

Параллельное развитие металлургии и земледелия закономерно привело к изобретению плуга. С его помощью стало возможным не просто взрыхлять, а вспахивать почву, т. е. переворачивать поверхностный слой земли. Это способствовало существенному увеличению объемов сельскохозяйственной продукции. С появлением плуга связано еще одно изобретение человека – упряжь для животных. Так люди впервые нашли способ использования внечеловеческого источника энергии. Силой вьючных или запряженных в полозья быков и лошадей начали доставляться излишки продовольствия в города и несельскохозяйственные районы.

Затем был сделан решающий шаг не только в развитии транспортных средств, но и во всей истории техники. Речь идет об изобретении колеса. По одним данным это произошло в Шумере примерно в 3500 г. до н. э., по дру- гим – на несколько веков раньше в Древней Индии. Однако наиболее широкое распространение колесные повозки получили 5 тыс. лет назад в Западной Азии. Там же впервые была применена боевая колесница. Изобретение колеса и его использование в гужевом транспорте позволили в гигантских размерах увеличить скорость, объем и дальность перевозок, коренным образом видоизменить военный потенциал многих стран.

Одновременно с применением мускульной силы животных человек стал использовать энергию ветра для парусных судов. В Древнем Египте эти суда появились более 5 тыс. лет назад. К 2500 г. до н. э. египтяне уже свободно плавали в Средиземном и Аравийском морях, их корабли достигали 35 м в длину, а численность экипажей судов могла составлять до 120 чел. О возможностях древнеегипетских мореплавателей свидетельствует эксперимент норвежского ученого и путешественника Тура Хейердала. В конце ХХ в. им была построена лодка «Ра» из стеблей папируса, соответствующая параметрам среднего судна древних египтян. За 54 дня она прошла 2700 миль по Атлантическому океану, в то время как кратчайшее расстояние от Африки до Америки составляет 1600 морских миль. Таким образом, египтяне вполне могли открыть Новый Свет задолго до Колумба.

Итак, плуг, колесо, парус стали поистине революционными открытиями в истории техники бронзового века и во многом повлияли на жизнь как современников, так и будущих поколений.