ТЕХНИЧЕСКИЕ НОВШЕСТВА И РАЗВИТИЕ МЕХАНИКИ В ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЕ VI-XV ВВ.

Машиныи и моторы. Технологии и инновации. Оборудование.

NEW ТЕХНОЛОГИИ

Все свежие публикации

Меню для авторов

ТЕХНОЛОГИИ: экспорт материалов
Скачать бесплатно! Научная работа на тему ТЕХНИЧЕСКИЕ НОВШЕСТВА И РАЗВИТИЕ МЕХАНИКИ В ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЕ VI-XV ВВ.. Аудитория: ученые, педагоги, деятели науки, работники образования, студенты (18-50). Minsk, Belarus. Research paper. Agreement.

Полезные ссылки

BIBLIOTEKA.BY Беларусь глазами птиц HIT.BY! Звёздная жизнь KAHANNE.COM Мы в Инстаграме
Система Orphus

Автор(ы):
Публикатор:

Опубликовано в библиотеке: 2019-12-20
Источник: Вопросы истории, №7, 1988

В средние века машины и механизмы, о которых ниже пойдет речь (а не о всех технических новшествах), были в большинстве случаев детищем сугубо экспериментальных или порою даже неожиданных действий. О систематических научно-технических знаниях для того периода нельзя говорить. Поэтому механизацию повседневного производства и развитие механики в Западной Европе VI-XV вв. приходится рассматривать как набор отдельных фактов, сгруппированных по отраслям. При этом изобретение новых орудий труда и внедрение необычных технологических процессов были связаны с непрерывным развитием естествознания. В результате еще до нового времени в сфере механики и техники практически зародились, хотя и не получили необходимого теоретического обоснования, такие их ветви, как статика (особенно в области строительного дела), машиноведение, описательная геометрия, гидравлика, тепловедение, технология и материаловедение.

Машины, вытеснявшие ручной труд, находили тогда сравнительно малое применение вследствие низкого уровня научной мысли и техники. Ведь машина рациональна лишь в случае, когда затраты труда на ее производство не превышают экономию труда от ее использования. Такие возможности формировались тогда очень долго. Плюсами средневековых механизмов являлись удобство их обслуживания и небольшая стоимость, минусами - малая производительность, невысокий коэффициент полезного действия, неравнопрочность компонирующих частей и недостаточная жесткость конструкции. Механизмы приводились в движение человеческой или животной силой, водой, ветром, силой тяжести. Рабочая часть, как правило, оставалась примитивной.

Внедрение механизмов плодотворно сказалось в средние века на прогрессе добычи полезных ископаемых, металлургии, строительного и военного дела, транспорта, а также начальных приборостроения и станкостроения с прилегающими отраслями. В качестве своеобразной антитезы и дополнения к античным "семи свободным искусствам" в классическом средневековье нередко в книжных миниатюрах изображались "семь механических искусств": агрикультура, ювелирное дело, торговля, охота, строительство, хирургия и музыка; при этом рисовались применявшиеся соответствующие инструменты: коса, напильник, весы, ловчая сеть, циркуль, ланцет и труба. Свою роль в применении механизмов сыграл в послеантичное время переход от использования рабского труда к труду менее зависимых или вообще свободных людей.

Одной из сфер применения механизмов была астрология. Пытавшаяся определять судьбы людей по поведению небесных тел, она упиралась в наблюдения за этими телами и тем способствовала экспериментальному зарождению астрономии, а будучи тесно связана с математикой и картографией неба и Земли, помогала также географии и геодезии. Первый в Европе земной глобус создал М. Бехайм в Нюрнберге в 1492 году. Небесные глобусы появились раньше: воспроизведение восточного осуществлено в 1080 г. во Флоренции, а европейский 1444 г. был делом рук и мысли Николая Кребса из лотарингских Куз. Геодезические измерения осу-


Шевеленко Анатолий Яковлевич - кандидат исторических наук, заведующий отделом журнала "Вопросы истории".

стр. 131


ществлялись с помощью экера - инструмента для визирования взаимно перпендикулярных направлений и складными наугольниками для переноса углов с одного предмета на другой. Небесные измерения выполнялись угломерами в восьмую (октант), шестую (секстант) и четвертую (квадрант) часть диска с градусной шкалой, в центре которого высится алидада - линейка с диоптрами для определения угловых значений высоты светил и расстояний между ними.

Усовершенствованный прибор превратился в металлическую астролябию с вращающимися алидадой, решеткой (проекция небесной сферы с 12 созвездиями Зодиака и ярчайшими звездами на плоскость экватора со стороны Северного полушария) и неподвижными планисферами - круглыми пластинками, рассчитанными на конкретную географическую широту, по сторонам которых вырезаны элементы неба. Алидада, решетка и планисферы сидели на общей оси. Такой прибор позволял находить длительность дня и ночи, время, координаты небесных светил для разных стран Европы, а также высоту крупных предметов на местности (горы, крепости, колокольни)1 .

Успехи оптики облегчили наблюдения за светилами. Впервые применил с этой целью в конце X в. сферические стекла внутри неизвестной нам конструкции Герберт Орильянский (папа Сильвестр II), а ее схематическое описание (согласно тексту, получался прототип телескопа) относится к XIII в., когда Раймонд Луллий изготовил на о. Майорка "ноктурнал" для ночных наблюдений за звездами. Дальнейших успехов добились англичанин Р. Уоллингфорд, создавший в 1324 г. примитивный планетарий с Землею в центре, и в 1473 г. Региомонтан (Й. Мюллер из франконского Кенигсберга), демонстрировавший посредством колесного приспособления движение звезд. Важнейшим географическим прибором стал компас. Принцип его действия описал в 1100 г. Р. Кёр-де-Лион. Пришедший с Востока и ставший сначала тайной итальянских моряков из Амальфи, он превратился в общее достояние после того, как магнитная стрелка на оси в 1195 г. была опробована в горном деле Италии для обнаружения залежей железа. А когда между 1240 и 1269 гг. Петр Перегрин из Марикура систематизировал в сочинении "Письма о магните" первые наблюдения магнитных явлений, компас получил наивное теоретическое обоснование и вскоре обрел на корабельных установках рычажной механизм для арретирования стрелки2 .

Стремление тогдашних мечтателей "оторваться от земли", создав летательный аппарат, иллюстрируют случайные и скудные сведения хронистов о таких попытках, причем мы не всегда знаем место происшествия и редко знаем имена изобретателей. Согласно одному туманному известию, в 1020 г. неудачно пытался взлететь англичанин Оливер из Мэльмсбёри. В 1200 г., насадив крылья на деревянный винт, какие-то европейцы сконструировали нечто вроде ветрового геликоптера, но он остался неподвижным. 1405 г. в Германии был отмечен полетом малого аэростата (оболочка с нагретым воздухом), однако без экипажа. В 1462 г. некий смельчак, наценив маховые крылья, прыгнул с возвышенной точки; исход дела неизвестен; никакого особого резонанса событие не получило3 ,


1 Паннекук А. История астрономии. М. 1966; Приборы и инструменты исторического значения. Т. 1. М. 1968, с. 40 - 45; История механики с древнейших времен до конца XVIII в. М. 1971; Strunz F. Astrologie, Alchemie, Mystik. Miinchen. 1928; Bottscher H. M. Sterne, Schicksal mid Propheten. Miinchen. 1965; Hill D. A. History of Engineering in Classical and Medieval Times. Lnd. 1984, pp. 116 - 124, 190 - 198; Dales R. C. The Scientific Achievement of the Middle Ages. Philadelphia. 1973.

2 Дорфман Я. Г. Всемирная история физики с древнейших времен до конца XVIII века. М. 1974, с. 110 - 111; Clagett M. The Science of Mechanics in the Middle Ages. Madison (Wise). 1959; Savant J. Histoire mondiale de la marine. P. 1961, pp. 40, 423; Carter E. F. Dictionary of Inventions and Discoveries. Lnd. 1966, pp. 119, 129; Berretta D. Costa R. La passionnante histoire des grandes inventions. P. 1966, p. 192; North J. D. Richard of Wallingford. Oxford. 1976; Gimpel J. The Medieval Machine. Lnd. 1977.

3 Carter E. F. Op. cit, p. 3; Petit E. Histoire mondiale de l'aviation. P. 1967; Larsen E. A History of Invention. Lnd. 1969, p. 191; Mauersberger K. Studienmaterial zur Vorlesung: Geschichte der Technikwissonschaften und Maschinenwesen. Tl. 1. Dresden. 1983; Clark R. W. Works of Man. N. Y. 1985, p. 236.

стр. 132


Массовое строительство крепостей и городов, особенно после перехода в архитектуре с XII в. к готическому стилю, потребовало механизмов подъемных, дорожных, землеройных. Именно в XII в. появляются первые европейские "инженеры". Строивший в Англии конца XIII в. мосты, речные понтоны, осадные катапульты и водяные мельницы помощник архитектора Дж. Сент- Джорджа Ричард носил персональное прозвище Инженер. Люди такого рода были нередко и изобретателями. Источники упоминают о простом домкрате француза Жерве 1250 г., винтовом домкрате 1270 г., многочисленных колесных домкратах XIV в., подъемном кране на колесных ступенях в Праге того же столетия, действовавших с 1438 г. на крупных кораблях цепных колесах для подъема якорей, плавучем одноковшовом экскаваторе итальянца Дне. Фонтаны 1420 г. (судя по чертежу, это была ковше-долбежная землечерпалка), очищавшем от ила каналы Венеции грейфере XV в. с грузозахватной рабочей частью. Украшением строительной техники той норы стала землеройная машина, которую применил великий Леонардо да Винчи в 1500 г. при рытье оросительной магистрали в засушливой Миланской долине. Широкое применение нашли блоки, рычаги, вороты, бадьи, а также "малая механизация" вроде колесных тачек и плечевых носилок. Разнообразными были ручные и ножные (педальные) станки: токарные по металлу (Франция IX в.), точильные с XI в., станки разных фасонов в монастырских мастерских Германии XII в., двухпедальные со шкивом в Шартре 1240 года. Неизвестный немецкий мастер соорудил в 1427 г. сверлильную машину для расточки деревянных водопроводных труб. На станках XV в. вытачивались даже фигурные профили. Широкое использование рычажных прессов позволило Й. Гутенбергу в XV в. изобрести печатный стан, в тимпане которого была применена идея виноградной давильни4 .

Своеобразной средой для изобретательства был мир музыкальных инструментов. Его находки в измененном виде приносили потом большую пользу другим сферам приложения механизмов. Издревле во дворцах звучали многотрубные металлические органы, развившиеся из камышовой "флейты Пана". Византия знала гидравлические и пневматические органы на платформах. В 973 г. загудел своей пневматикой орган Реймсского собора. В Италии XII в. к органу подсоединили клавиатуру. В Англии с 1418 г. действовали педальные органы. Клавишные струнные инструменты породили в XV в. клавесин. В 1472 г. он стал педальным. Среди многочисленных струнных инструментов (цитра, лютня, скрипка, виола, лира, арфа и др.) был и однострунный монохорд, используемый для обучения музыкальным интервалам монастырских певцов. Он стал в XV в. четырехструнным клавикордом с органными клавишами. Специально для оркестра итальянец Ф. Гафори изобрел звуковой вибратор. С дальнейшим использованием отдельных открытий, примененных первоначально в музыкальных инструментах, можно встретиться порой, изучая источники, в неожиданных местах: гидравлическом автомате X в. в императорском дворце в Константинополе, виноградном прессе XII в., насосе Пизанелло 1456 г., шлюзовом замочном замыкателе 1497 г. на Миланском канале5 .

Важную роль сыграли механические приспособления для прогресса горнорудного и военного дела. При сооружении шахт и добыче полезных ископаемых применялись винтовые буравы, колодезные журавли, вороты с бадьей и лебедки, примитивные подъемники, водоотливные устройства, рычаги и блоки. Лебедки обычно


4 Тяжелов В. Н. Искусство средних веков в Западной и Центральной Европе. М. 1981, с. 31, 56, 105, 148, 221; Коуэп Г. Дж. Мастера строительного искусства. М. 1982, с. 125 - 129; Finch J. К. The Story of Engineering. Garden City. 1960, p. 86; Les Origines de la civilisation technique. Vol. 1. P. 1962, passim; Heers J. Le travail au moyen age. P. 1965; Lot G. Grandes inventions. Milano. 1966, p. 19; Sandstrom G. E. Byggarna. Stockholm. 1968, s. 179; Great Engineers and Pioneers in Technology. Vol. I. N. Y. 1981, p. XVII.

5 Браудо Е. М. Всеобщая история музыки. Т. I. Пг. 1922, с. 65 - 68, 131, 170 - 172; Спутник музыканта. М. - Л. 1964, с. 160 - 204; Дала Л. Рождение машин. Будапешт. 1968, с. 58 - 59; Ливанова Т. Р1стория западноевропейской музыки до 1789 года. Т. I. M. 1983, с. 56, 62; Carter E. F. Op. cit., pp. 29, 176, 183; Sternagel P. Die Artes Mechanicae im Mittelalter: Begriffs - und Bedeutiuigsgescliichte bis zum Ende des 13. Jahrhunderts. Munchen. 1966; White L. Technologie medievale et transformations sociaies. P. 1969, p. 110; Zelbstein U. Les batisseurs du progres. P. 1977, p. 57.

стр. 133


крепились в монтажном каркасе, а иногда на крыше поверх рудничных колодцев. Колеса механизмов опирались на поперечные связующие балки. Для обеспечения безопасного подъема шахтных грузов по осям давления использовались аркбутаны, подпиравшие шахтные своды. К боковинам сооружений приделывались внутренние и наружные контрфорсы - поперечные вертикальные стенки, усиливавшие несущую часть. Места опоры аркбутанов фиксировались пинаклями - заимствованными из архитектурных зданий башенками, упрочнявшими конструкцию. Бесконечные разновидности рычагов и блоков находили себе место в метательном оружии - арбалетах, катапультах, бриколях, баллистах, а винтовые детали - в начальных образцах огнестрельного оружия6 .

Без некоторых важных изобретений той эпохи невозможно представить себе многие современные машины: кривошипный направляющий механизм для вращения жернова (описан в Утрехтской псалтири 834 г.) и в шарманке (Клюни, 942 г.), натяжная передача на арбалетной раме (около 950 г.), кулачковый механизм на мельнице с приближенно-равномерным движением ведомого звена (Тоскана, 983 г.) и кулачковый вал (около 1000 г.), кардановый подвес (с XII в.), метательные рычаги для бросания стрел (бриколь) и камней (фрондибола, с XIII в.), гидравлическая пила с автоматической передачей (1240 г.), полумеханическая прялка с ручным колесом (1250 г.), зубчатые передачи на домкратах (с XIV в.), кривошипный механизм для связи рабочего инструмента с вращающимся колесом (с XIV в.), цепная передача на деревянном ткацком стане (1320 г.), шестерни с косыми зубьями (с XV в.), шатун для качения рычага, коленчатый вал и маховое колесо па мельнице (Германия, 1430 г.), самопрялка (1480 г.), шплинтовая цапфа (Англия, 1483 г.), регулирующий клапан Ф. ди Джорджо в центрифуге (Италия, 1490 г.). Уникальным для той эпохи следует считать создание в 1153 г. германскому императору Фридриху Барбароссе пружинного протеза - железной руки с движущимися пальцами взамен утраченной в схватке7 . До того, как цехи монополизировали право использовать в узкокорпоративных целях технические изобретения, ремесленное производство существенно содействовало продвижению в жизнь простейших машин в рамках всей Европы.

Как известно, принципиальную базу развития машинной индустрии составили мельница и часы8 . Более древней мельницей была водяная. Сначала появилось нижнебойное мельничное колесо, погруженное в поток. Его сменило более прогрессивное среднебойное, у которого вода поступала в середину конструкции. Наконец, научились делать наливные колеса (иначе верхнебойные). Постав приспособления был и горизонтальным, и вертикальным. Стариннейшие европейские водяные колеса восходят к римским, действовавшим на испанских рудниках у Рио-Тинто. В IV в. на р. Мозель в одном из лесных поселений работала рамная деревообрабатывающая пила с водяным колесом в качестве двигателя, а на р. Рур - для распила мраморных плит. После двухвековой лакуны в источниках встречаются упоминания о нижнебойных устройствах в Галлии VI в. и от 536 г. на р. Тибр возле Рима. Идентичными были мельницы 732 г. в немецком Оденвальде и 762 г. в Англии для помола зерна. В них ящики вращались вместе с пестом, а размолотая масса сваливалась в мукосейки с ситами. "Книга Страшного суда" зафиксировала в Англии 1086 г. уже 5624 водяные мельницы. Цистерцианцы, обеспечивая ими с XI в. каждый монастырь, часто отводили от рек каналы и ставили на них малые вертушки. Для полива широко применяли вертушки арабы в Испании, где такая


6 Маркевич В. Е. Ручное огнестрельное оружие. Л. 1937, с. 23 - 34, 54 - 63; Червонный П. Е. От пращи до современной пушки. М. 1956, с. 14 - 22; Ricfcard Т. A. Man and Metais: a History of Mining. Vol. 1. N. Y. 1У32, passim; McClintock M. The Story of War Weapons. Philadelphia. 1945, pp. 13 - 20, 03 - 70; Mtiller H. Historische Waffen. Brl. 1957, S. 110 - 117, 119 - 123, 132 - 135; Bach K. Die Geschichte des Bergbaus. Dusseldorf. 1981; Albert J., Herlitzius E., Riclite r F. Entstehungsbedingungen und Entwicklung der Technikwissenschaften. Leipzig. 1982.

7 A History of Technology and Invention. Vol. I. N. Y. 1969, pp. 448 - 451, 456; White L. The Expansion of Technology 500 - 1500. Lnd. 1972, p. 157; Geschichte der Technik. Dusseldorf. 1983, S. 38 - 54.

8 См. Маркс К. и Энгельс Ф. Соч. Т. 30, с. 263.

стр. 134


"нория" представляла собой колесо с прикрепленными к нему боком ведрами; поднимаясь вместо с вращающимся колесом, они изливали влагу в оросительный капал, лежавший выше ручья9 .

В дальнейшем водяные мельницы применялись в кожевенном деле (французская Роман - сюр - Изер, XI в.), при молотах (верхнепфальцский Шмидмюлен, 1010 г.), для открытия ворот в порту (Дувр, XI в.), в сукновальном (Гренобль, 1040 г.) и железоделательном производстве (возле Барселоны, 1104 г. и в датском аббатстве Соре, 1197 г.), в бумажном деле (около Валенсии, 1144 г.), для выжимания сока сахарного тростника (Сицилия, 1150 г.), в гидравлическом устройстве (шампанская Эрви, 1203 г. и долина Среднего Рейна, 1226 г.), на обточке бревен (швейцарская Юра, 1268 г., Тулуза, 1303 г. и Аугсбург, 1322 г.), в металлообрабатывающем производстве (болгарская Добри- Лаки, 1320 г.), для верчения токарных станков (французская Визий, 1347 г.), на волочильном стане (Германия, 1351 г.), при красильных мастерских (Италия, XIV в.) и обработке сахарного тростника (Сицилия, 1449 г.). В Польше они известны не позднее XIV века. Любопытно, что в их конструкции учитывался межень - ежегодный минимальный уровень речной воды. Нечастым их вариантом являлась мельница, работавшая от морских приливов и отливов (1044 г. в венецианской лагуне, 1070 г. в Дувре, 1170 г. на побережье Сэффолка)10 .

Более молодой была ветряная мельница, в I тыс. горизонтальная, во II тыс. вертикальная, истинное детище средневековья. В ее применении держала примат арабская Испания (VII в.). Нидерландские ветряки, у которых вал крыла вращался вместе с крышей, с X в. использовались на водоотливных установках для осушения приморских земель. Их жернова обладали тормозами в виде привода с зубчатыми колесами. В других странах ветряки прослеживаются позднее, например, в Англии - с 1143 года. Нормандский ветряк 1180 г. был штыревым, его целевое назначение неизвестно; французский от начала XII в. из монастыря св. Бертина возле Сент-Омера применялся на полевом разливе воды р. Аа. Все немецкие ветряки в отличие от голландских имели поворотный корпус. Цистерцианцы поставили около 1200 г. ветряк на высокие козлы. По- видимому, мукомольными являлись мельницы английская 1170 г. в Суайнсхеде, польская 1330 г. и шведская 1334 года. Во всех случаях размалывающий аппарат состоял из цилиндрических жерновов либо валиков11 .

Исключительное значение для развития техники имели часы как первый автомат ради достижения практических целей, основанный на утилитаризации физических свойств равномерного движения12 . Механическим часам предшествовали известные издревле водяные, солнечные (вариант - лунные) и песочные. Солнечные представляли собой т. н. солярии - окружности на плитах с делениями и центральным стержнем, отбрасывающим тень (Англия, 613 г.), орологии - вертикальные стелы с такой же разметкой (Ирландия), кадраны - циферблаты с указателем азимутальной дуги и перпендикулярным гномоном (Галлия, VIII в.). Обычно же для оповещения населения смена дневных часов отмечалась колокольным звоном. В 875 г. в Англии пустили в ход часы, в которых время исчислялось по скорости таяния восковых свеч. В XV в. появляются переносные солярии из слоновой кости, ориентированные относительно меридиана, снабженные отвесом для приведения в горизонтальное положение, установочной шкалой и магнитной мери-


9 Шухардин С. В. История пауки и техники. Ч. I. М. 1974, с. III; Sandstro in G. E. Op. cit., s. 1021".; White L. Technologie medievale et transformations sociales. P. 1969, p. 106s; Stahleder H. Arbeit in der mittelalterlichen Gesellschaft. Munchen. 1972; Bouton A. Le Maine. Vol. II. Le Mans. 1976, p. 515; Sandermaiin W. Das erste Eisen fiel vom Hiramel. Munchen. 1978, S. 17.

10 Современная научно-техническая революция. M. 1970, с. 42 cл.; Gleisberg H. Technikgeschichte der Getreidemuhle. Munchen. 1956; Great Engineers and Pioneers in Technology. Vol. I, pp. 54 - 57; Rousseau P. Histoire des techniques et des inventions. P. 1967, pp. 84 - 86.

11 A History of Technology and Inventions. Vol. I, pp. 447 - 458; Brentjes В., Richter S., Sonnemann R. Geschichte der Technik. Leipzig. 1978, S. 141 - 142; Wille H. H. Geburt der Technik. Leipzig. 1983, S. 115 - 117.

12 См. Маркс К. и Энгельс Ф. Соч. Т. 30, с. 263.

стр. 135


дианной стрелкой. Крупная клепсидра - водяные часы были гордостью Веронского дьяконства в IX в.: вода из верхнего сосуда сочилась в нижний, а шкала демонстрировала время по уровню накопления жидкости. Реже использовалась в качестве двигателя сила падения иных жидкостей: масла, ртути, виноградного сока. Ртутные часы модельно изобразил в середине XIII в. В. д'Оннкур, а в 1276 г. Альфонсо Х. Кастильский описал их действие. Песочные часы - непременный спутник моряков; их наземное воплощение с механической переверткой известно из рассказа Франциско де Берберино от 1313 года13 .

Подлинный переворот в средневековой механике и технике связан с механическими часами, постепенно совершенствовавшимися и обраставшими новыми деталями устройства. На их примере можно проследить некоторые общие тенденции успехов технологии, опиравшиеся на повышение скорости труда, усиление рабочего эффекта инструмента, уплотнение операций и сокращение вспомогательных действий. По-видимому, начальным шагом к изобретению часового механизма нужно считать изготовление в XI в. таких основополагающих его частей, как веретено и коромысло для язычка колокольчика. В XII в. уже имелись колесные часы с боем. Какая-то серия мелких открытий была использована мастерами до XIII в., после чего в 1250 г. встречается ладно действующий гиревой механизм с подтяжкой груза и название профессии часовщика. Составленные по распоряжению Альфонсо Кастильского "Таблицы" содержат под 1272 г. упоминание о храповике как регуляторе хода: на неподвижной оси сидит звено с двумя шарнирно присоединенными к нему собачками, вступающими в зацепление с вращающимся вокруг неподвижной оси храповым колесом; при качении звена через привод силой тяжести собачки попеременно поворачивают храповик на один зуб, что сообщает стрелке толчок. С 1330 г. известен часовой баланс.

В 1335 г. башенные часы такого типа с приборами для астрономических исчислений установили Дж. Доиди на миланском дворце Висконти (их копия 1364 г. - на падуанском дворце Капитанио) и П. Лайтфут в сомерсетском аббатстве Гластонбёри. Они быстро завоевали небывалую популярность. Все лучшие города Европы стремились иметь у себя такие же. Вскоре они появляются в Руане, Дижоне, Париже, Аугсбурге, Болонье, Вроцлаве. А в XV в. часы становятся карманными (работа нюрнбергского мастера П. Хенляйна). Для этого ранее понадобились дополнительные изобретения: в 1405 г. была применена улитковидная навойка в виде скалкообразного усеченного конуса с желобом, по которому скользит тяга; тогда же - червячный шуруп (в часы вставлен как будто не ранее 1480 г.); в 1430 г. - спиральная заводная пружина; в 1475 г. - шариковый регулятор вращения и фиксатор механизма с множественными позициями14 .

Наряду с ткацкими станками, мельницами, химикалиями, домницами и оптическими приборами часы образовали тот технический фундамент, на котором в начале II тыс. возникает "систематическая экспериментальная наука"15 . В средние века одной из ее особенностей была слитность различных ее отраслей, их недифференцированность. Это позволяло всякому тогдашнему мыслителю щеголять энциклопедичностью знаний и отражало их поверхностность. Тем не менее, именно деятельность страдавших под бременем теологии и одновременно упражнявшихся в ней средневековых ученых, почти каждый из которых был сразу алхимиком, астрологом, механиком, математиком, физиком и врачом, стала базой, без которой оказался бы невозможен научный переворот эпохи Возрождения.


13 Из далекого и близкого прошлого. Пг. - М. 1923, с. 69 - 70; Основы технологии важнейших отраслей промышленности. М. 1971; Техника в ее историческом развитии. М. 1979, с. 89 - 92; Garter E. F., Op. cit., pp. 38, 83, 153; Great Engineers and Pioneers in Technology. Vol. I, pp. 59 - 60; Klemm F. A History of Western Technology. Cambridge (Mass.). 1964, passim.

14 Приборы и инструменты исторического значения. Т. 1, с. 20 - 21; Мелещенко Ю. С. Техника и закономерности ее развития. Л. 1970; A History of Technology and Invention. Vol. II. N. Y. 1969, p. 284; Zelb stein U. Op. cit., p. 183; Brentjes B. u. a. Op. cit., S. 145 - 146; Carter E. F. Op. cit., pp. 69, 72;. Hill D. Op. cit, pp. 242 - 245; Bed in i S. A., Maddison F. R. Mechanical Universe. -Transactions of the American Philosophic Society, 1960, vol. LVI, October, pt. 5.

15 Маркс К. и Энгельс Ф. Соч. Т. 20, с. 501. Подробнее см.: Веселовский И. Н. Очерки по истории теоретической механики. М. 1974.

стр. 136


Их реальные достижения и прозорливые догадки, вплотную связанные с успехами хозяйства и будущим прогрессом, касались в совокупности четырех сторон жизни: изучаемых материальных объектов, применяемой для того техники, осуществлявших дело работников, самого процесса познания, причем практика постоянно шла впереди науки и тянула ее за собой, хотя "овеществление знания" и коэффициент его участия в общественной жизни были еще слабыми. Прежде чем наука начала исходить "ex re" (от исследуемого предмета), она долго исходила "ex verbo" (от словесного обрамления мысли, как справедливой, так и ошибочной). Любая истина заключалась тогда в "верном слове"; нужно было лишь осведомиться, какой святой его изрекает, благоговейно внять ему и правильно услышать, чтобы оказаться сопричастным. Так родилось положение, что "грамматика есть колыбель всякой философии" (Дж. Солсберийский "Металогикон", 1159 г.). Эксперимент, подталкиваемый житейскими потребностями, уже становился постепенно источником теории, но еще крайне редко - критерием ее проверки. И когда в XI в. остийский кардинал Петр Дамиани открыто провозгласил мыслительную деятельность служанкой богословия, он лишь отразил дух эпохи16 .

На этапе раннего средневековья античная ученость сохранялась и развивалась случайными ростками в отдельных местах. Из ее элементов наибольшее значение для появления простейших механизмов имели тогда арифметические счисления. Деревянная "памятка" - бирка с насечками, сопровождавшая любого купца или управляющего поместьем, быстро превратилась в счетную линейку. Обломки таких линеек часто обнаруживают археологи. Из линейки получился абак - счетный прибор, на котором отмечены различные позиции для разрядов чисел, а вычислительные косточки выкладываются по определенным правилам. Вариантом абака являлись счеты с косточками, нанизанными на прутья. Лучшим западным абаком раннего сродневековья признается созданная в X в. Гербертом Орильякским пластина с нумерованными жетонами, позволявшая даже использовать десятеричное счисление. Бытовая же арифметика опиралась на счет по пальцам. Бэда Достопочтенный в книге VIII в. "О системе времени" повествует, как вести счет загибами пальцев на ладонях и жестами рук.

Правила арифметики и геометрии давались в школьном "квадривиуме". Снискал известность учебник "Задачи для изощрения юношей", написанный в VIII в. Ф. А. Алкуином в Туре. Затем распространяется опирающаяся на индо- арабские цифры позиционная арифметика17 . Элементарные рычаги обозначены бенедиктинцем Теофилом (XII в.) в его "Записке о различных ремеслах". Уже в XI в. применяли во всей Европе такие простейшие машины, как механизм для уравновешивания большей силы меньшею (рычаг), подвесной подъемник с крюком на канате (полиспаст), призматический разъединитель со сходящимися углом рабочими поверхностями (клин), крепежный стержень с головкой и резьбой (винт), подъемный барабан с канатной передачей (ворот). В XII в. к ним добавились неравноплечие весы (безмен).

Настоящим средоточием учености была в средние века арабская Испания. Там преподавали философию по Аристотелю, математику по Пифагору, Евклиду и Архимеду, астрономию по Птолемею, медицину по Галепу. Туда попали с Востока средневековые сочинения Ал-Бируни по астрономии, Ал-Хорезми по математике, ибн-Сины по медицине, Альхазепа (Ал-Хасана) по оптике. Там трудились Гебер и другие алхимики. Там продолжило свое существование старинное искус-


16 Кузнецов Б. Г. Эволюция картины мира. М. 1961, с. 89; его же. История философии для физиков и математиков. М. 1974, с. 157; Уварова Л. И. Система "наука - производство". М. 1973, с. 9 - 10; Ах у тин А. В. История принципов физического эксперимента от античности до XVII в. М. 1976, с. 3, 117; Тюлина И. А. История и методология механики. М. 1979, разд. 3; Technology in Western Civilization. Vol. I. N. Y. 1967, pp. 66 - 79; Paul J. Histoire intellectuielle do L'Occident medieval. P. 1973, passim; Clagett M. Studies in Medieval Physics and Mathematics. Lnd. 1979.

17 Кэджори Ф. История элементарной математики. Одесса. 1917, с. 121 - 122; Юшкевич А. П. История математики в средние века. М. 1961, гл, 4; Майстров Л. Е., Петренко О. Л. Приборы и инструменты исторического значения: вычислительные машины. М. 1981, с. 7; Carter E. F. Op. cit., p. 12.

стр. 137


ство "гадания по земле" - геомантия, под мистическим покровом которой развивались астрономия, математика, химия и металлургия. Там в XII в. прагматически интерпретировал солнечные пятна и пропагандировал пантеистско-материалистическое учение Лверроэс (иби-Рошд). Развернувшаяся в арабской Испании Реконкиста способствовала переносу плодов античной и арабской мудрости из Испании в другие страны Европы. Первые шаги в этом заимствовании и дальнейшем развитии науки сделали в XII в. романские геоманты и переводчики с арабского на латинский Хуго Са италийский из Прованса, Герард Кремонский и Платон Тиволийскии. Другим капалом, по которому в Западную Европу поступали сведения об античных и восточных научных достижениях, служили связи с Византией, остававшейся копилкою этих достижений. Ряд заимствований у Востока был сделан также во время и после Крестовых походов18 .

Бенедиктинское аббатство Цисто возле Дижона явилось в середине XI в. центром, откуда предусмотренные уставом обязательные умственные занятия и их практическое приложение в технике и сельском хозяйстве распространились вместе с цистерцианцами по Западной Европе. XII столетие характеризуется появлением множества сочинений для финансистов, торговцев, чиновников, землемеров, строителей с популярным описанием арифметики и геометрии. Существенную роль сыграли в этом коллективы наивных, но разносторонних энциклопедистов, группировавшиеся в первых университетах - Болонском, Парижском и др. Главный научный авторитет в католическом мире до Фомы Аквинского, за свою ученость прозванный "вторым Августином", философ Гуго из парижского аббатства Сен-Виктор в сочинении "Дидаскаликон" охарактеризовал в 1130 г. механику как особую науку. Пропагандировалась "активная математика" для плотников, кузнецов и механиков. Джон Сакробоско из Холливуда составил энциклопедическую компиляцию "О сфере мира" и обстоятельно рассказал в "Алгоритме" о шести арифметических действиях. Складывается особое математическое направление в Англии во главе с путешествовавшим по Востоку Аделардом из Бата, пытавшимся дать математическое объяснение всему сущему. Его последователи, группировавшиеся в Оксфордском университете, тесно связаны в их деятельности с переменами, присущими западноевропейской науке следующего столетия19 .

XIII век примечателен взлетом научно-технической мысли и робкого эксперимента. Постепенный поворот к естественному мировоззрению, наметившийся тогда, прослеживается по уже находившим выход в практику сочинениям многих мыслителей. Эти веяния уловил Данте, писавший в своей "Монархии", что способность разума познать мир не может быть осуществлена одним индивидуумом или какой-то частью человечества; она реализуется совокупностью усилий всех людей. В "Божественной комедии" Беатриче советует ему: "Тебе бы опыт сделать не мешало; ведь он для вас - источник всех паук", а сам Данте довольно точно устанавливает ход суточных часов, пользуясь астролого-математическими фигурами геомаитов20 . Учившийся в Италии и преподававший во Франции и Германии Альберт Великий дал в "Большом зеркале" общее представление о природе и ее различных сферах. Энциклопедией тогдашних знаний служили "Тройной труд" француза Винцентия из Бовэ, "Большой труд", "Малый труд" и "Третий труд"


18 Фигуровский Н. А. Очерк общей истории химии. М. 1969, с. 86 - 118; Уотт У. Влияние ислама на средневековую Европу. М. 1976; Боголюбов А. Н. Механика в истории человечества. М. 1978, с. 22 - 29; Возникновение и развитие химии с древнейших времен до XVII века. М. 1980, с. 202 - 203; Carmody F. J. Arabical Astronomical and Astrological Sciences in Latin Translation. Berkeley - Los Angeles. 1956, passim; Schipperges H. Die Assimilation der arabischen Medizin dlurch das lateinische Mitlelalter. Wiesbaden. 1964, S. 85ff; Classical Influence on European Culture A. D. 500 - 1500. Cambridge. 1971; A Source Book in Medieval Science. Cambridge (Mass.). 1974, pp. 35 - 38; Clagett M. Archimedes in the Middle Ages. Philadelphia. 1980.

19 Кириллин В. А. Страницы истории науки и техники. М. 1986, гл. II; A History of Technology and Invention. Vol. I, p. 559; Clagett M. Science of Mechanics in the Middle Ages. Madison (Wise). 1959; Alessio F. La filosofia e le "artes mechanicae" nel secolo XII. - Studi medievali, 1965, pp. 71ss.

20 Данте Алигьери. Божественная комедия. М. 1961, с. 336, 442, 708.

стр. 138


англичанина Р. Бэкона. Последних способствовал развитию механики (теория силы), оптики, физики, химии, оружейного дела.

Итальянец Л. Фибоначчи из Пизы в "Книге квадратов", "Практике геометрии" и "Книге абака" учил читателей теории алгебры, включая квадратные уравнения. Йордан Неморарий Саксонский в сочинениях "О заданных числах" и "О треугольнике" ввел буквенные обозначения чисел, популярно изложил евклидову геометрии) и арифметические действия с целыми и дробями, в серии трактатов "О тяжестях" разработал теорию грузов на рычагах с учетом роли "средней трети" опоры и параллелограмма сил. Учившийся в Италии, Франции и преподававший в Польше Вителлий в работе "Перспектива", а также англичанин Дж. Пеккам математически обосновывали законы оптики. Француз Р. Англе из Моппелье составил таблицу солнечных восходов и заходов. Англичанин Р. Гроссетет из Линкольна, комментируя Аристотеля, разработал методику установления фальсификации в технической науке и достижения истины логическим способом верификации. Герард Брюссельский написал первое средневековое сочинение о кинематике21 . Все это находило затем прямое либо косвенное применение в практике создания механизмов и способствовало развитию механики, которую уже тогда подразделяли на кинематику, статику и теорию свободного падения тел.

Дальнейшее развитие математики и физики "оксфордского направления" осуществляли преподаватели Мертонского колледжа с 1274 года. В начале XIV в. У. Оккам, следуя материалисту XIII в. Дунсу Скотту, показал научное и практическое значение человеческих ощущений для постижения мира и потребовал отсечь от науки идеи, которые не поддаются практической проверке (т. н. принцип "оккамова лезвия"). Т. Брадвардин в "Трактате о пропорциях" и "Трактате о континууме" исследовал сущность скорости, понятие движения и ввел идею бесконечно малых величин. Под влиянием этих ученых складывается "школа калькуляторов", регулярно пользовавшихся исчислениями в изучении природных явлений: Р. Суайнсхед в "Книге калькуляций", У. Хэйтсбёри в "Правилах решения софизмов", Дж. Дамблтон в "Своде логики и физики" устанавливают физико-математические значения теплоты и холода, плотности и разреженности, кинематики и динамики.

Оксфордцам противостояла "парижская школа" Ж. Буридана, доказавшего суточное вращение Земли и определившего понятие импульса силы как источника движения. Его ученик Н. Ж. Орем, формулируя относительность механического движения, дал теорию координат, теорию соответствия внутренней сущности тел их внешней форме, ввел алгебраические степени с дробными показателями, а для хозяйственной практики разработал математическую концепцию денег как символа товаров и "товара товаров". Альберт из саксонского Хельмштедта охарактеризовал принципы свободного падения тел и представил элементы гидростатики. Бьяджо Пармскип описал возможные формы движения. Л. бен Герсон из Баньолы тригонометрически объяснил причины небесных явлений. Фома Аквинский наметил основы теории бесконечно малых величин. Параллельно развивается т. н. "оптическая физика": Петр Перегрин в сочинении "О действии зеркал" рассматривает способы получения зажигательных линз и отражателей; Мастер Дитрих (Тсодерик Фрейбургский) в книге "О радуге" дает теорию спектра; Тимол Иудей внес в нее уточнения и связал с теорией тепла22 .

Новый шаг вперед сделали мыслители и изобретатели XV века. К. Кизер фон Айхштетт дал первое систематическое описание ручного и осадного огнестрельного оружия и ракет. Австрийский математик и астроном Г. И. Пурбах систематизировал десятеричную систему счисления, на основе "небесной тригонометрии" со-


21 Григорьян А. Т. Механика от античности до наших дней. М. 1974, с. 67 - 91; Storia delle scienze. Torino. 1962. Vol. I, pp. 40, 216, 399 - 401; Cowan II. J. An-Historical Outline of Architectural Science. Lnd. 1977, pp. 10 - 15, 21 - 23; Thomson R. B. Jordanus de Nemore and the Mathematics of Astrolabes. Toronto. 1978.

22 Космодемьянский А. А. Очерки по истории механики. M. 1982; Ахутин А. В. Ук. соч., с. 129 - 164; Storia delle scienze. Torino. 1962. Vol. II, pp. 25, 30; Clagell M. Nicole Orcsmo and the Medieval Geometry of Qualities and Motions. Madison (Wise). 1968.

стр. 139


ставил таблицы планет и звезд. Николай Кребс из Куз исправлял юлианский календарь, стал применять математический анализ, разработал принципы картографии, пришел к выводу о бесконечности Вселенной и вращении Земли, охарактеризовал сущность удельного веса как физической величины. Региомонтан создал таблицы эфемерид, ряд астрономических инструментов, установил математические правила определения долгот и широт, разделил плоскую и сферическую тригонометрию как самостоятельные дисциплины. Итальянец П. дель Поццо Тосканелли показал реальность шарообразности Земли. Л. Б. Альберти привнес в теорию архитектуры учение о пропорциях и перспективе, Л. Пачоли ввел в геометрию и строительное дело закон "золотого сечения", Ф. Брунеллески использовал при возведении соборов математические расчетные методы и сконструировал ряд подъемных крапов разного типа. Наряду с ними действовали десятки других ученых, перетряхивавших багаж прошлого. Лучшие из них концентрируют свои усилия в научных обществах. Таковыми были, например, основанная в 1438 г. Платоновская академия во Флоренции и действовавшая с 1478 г. римская Академия св. Луки23 . Наука все смелее вторгалась в жизнь и сама руководствовалась ею. Так что разносторонний гений Леонардо да Винчи, развернувшийся во второй половине XV - начале XVI в., появился не на пустом месте, а был непосредственно порожден эпохой от конца Столетней войны и краха Византии в 1453 г. до окончания Реконкисты, открытия Америки в 1492 г. и морского пути в Индию вокруг Африки в 1498 г. - эпохой, ознаменовавшейся рядом теоретических открытий и значительным сдвигом в прогрессе производительных сил. После этого механика как наука и практическая механизация производства заметно двинулись вперед, навстречу предстоявшей промышленной революции.


23 Шухардин С. В. Ук. соч. Ч. I, с. 105; Техника в ее историческом развитии, с. 110; Искусство стран и народов мира. Т. 2. М. 1965, с. 235; Мандрыка А. П. Эволюция механики в ее взаимной связи с техникой. Л. 1972, с. 135; Боголюбов А. Н. Ук. соч. с. 41, 45; Иванов Б. И., Четев В. В. Становление и развитие технических наук. Л. 1977, с. 89 - 96; Кириллин В. А. Ук. соч., гл. III; Clagett M. Giovanni Marliani and the Late Medieval Physics. N. Y. 1941; Storia delle scienze. Vol. I, pp. 40, 216, 399 - 409; Kyeser K. Bellifortis. Dusseldorf. 1967; Cowan H. J. The Master Builders. N. Y. 1977, passim.

 


Комментируем публикацию: ТЕХНИЧЕСКИЕ НОВШЕСТВА И РАЗВИТИЕ МЕХАНИКИ В ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЕ VI-XV ВВ.


© А. Я. ШЕВЕЛЕНКО • Публикатор (): БЦБ LIBRARY.BY Источник: Вопросы истории, №7, 1988

Искать похожие?

LIBRARY.BY+ЛибмонстрЯндексGoogle

Скачать мультимедию?

подняться наверх ↑

Новые поступления

Выбор редактора LIBRARY.BY:

Популярные материалы:

подняться наверх ↑

ДАЛЕЕ выбор читателей

Загрузка...
подняться наверх ↑

ОБРАТНО В РУБРИКУ

ТЕХНОЛОГИИ НА LIBRARY.BY


Уважаемый читатель! Подписывайтесь на LIBRARY.BY на Ютубе, в VK, в FB, Одноклассниках и Инстаграме чтобы быстро узнавать о лучших публикациях и важнейших событиях дня.