Техника в руках дикаря: как и откуда? Федор Федорович Чешко
Федор Чешко
Техника в руках дикаря: как и откуда?
Существует несколько вариантов перечня изобретений, с которых началась наша техническая цивилизация. Чаще всего таковыми называют использование огня, рычаг, парус, колесо.
Значение этих изобретений невозможно переоценить. Огонь - это не только тепло, свет и какая-никакая защита от хищного зверья; это еще и настоящая физиологическая революция. Жаренная, печеная на углях, а в последствии и вареная пища избавила наших предков от необходимости употребления «внутрь» изрядного количества вредных веществ, облегчила и ускорила процесс пищеварения, что помогло не только продлить жизнь, но и высвободить дополнительные ресурсы организма для умственной деятельности.
Колесо и парус - не просто начало развития транспорта, а возможность расширения кругозора, без которого невозможно ни умственное, ни нравственное развитие.
Ну, а рычаг - наверняка первое из освоенных человеком технических средств, позволяющих без наращивания прилагаемого усилия существенно увеличить совершаемую работу (имеется в виду физическая величина, измеряемая в Джоулях).
ВременнАя пропасть, лежащая между перечисленными изобретениями, невольно вызывает в памяти полковника Скалозуба с его хрестоматийным «дистанция огромного размера». Огнем пользовались еще синантропы и иже с ними. Рычаг… Нет, его изобрел отнюдь не Архимед. Наверное, всех нас в начальных классах средней школы приводило в восторг забавное словосочетание - «палка-копалка», пра-праматушка всего сельхозинвентаря. Так вот, древне-греческий ученый лишь (ничего себе
«лишь»!) подвел теоретическую базу под то, что его далекие обезьяноподобные предки не могли не открыть на практике - переворачивая теми самыми палками-копалками камни в поисках пищи (от одного вида которой великого сиракузца наверняка бы стошнило). Ну, а парус и колесо - это уже неолит… а может, и позже - ведь четкие грани между раннекаменным, позднекаменным и бронзовым веками провести невозможно…
Но несмотря на временнЫе разрывы, изобретения эти роднит одно: каждое из них - сознательный и принципиальный отход от естественности. Огонь - одно из самых страшных для всего живого явлений природы, и до человека ни одна живая тварь не додумалась использовать его для своих нужд. В природе много примеров произвольного качения, но принцип движителя, вращающегося на оси, ей (природе) не ведом. Некоторые животные, насекомые и почти все птицы используют силу ветра, но парус в чистом виде эволюция не удосужилась изобрести… Что? Ах, ну да, конечно - «португальский кораблик». И «парусник». В общем, если по-простому - Physalia и Velella, «колонии, в состав которых входят как полипоидные, так и медузоидные особи». Распространены преимущественно там, «где не ощущается губительного действия низких температур»; обладающая наиболее выраженным парусом Velella вообще живет только в открытом океане… Итак, пара разновидностей кишечнополостных (в зависимости от породы до 12 -30см «по длинной оси поплавка») - вот и весь парусный флот естественной эволюции.
А рычаг… Многие животные используют примитивные орудия труда; обезьяны и даже белки швыряют в противников, чем попало; голопогосские вьюрки поленились отращивать себе клюв и выковыривают пищу из труднодоступных мест иглами кактусов… Достать, выцарапать, ударить издалека или посильнее… Но что движение
«к себе» можно преобразовать в усиленное далеко за пределы мускульных возможностей «от себя» - до этого додумались только наши прямые и не очень прямые пращуры.
И именно поэтому я бы внес в список краеугольных камней технической цивилизации еще и лук. Потому что, насколько можно сейчас судить, это первый созданный человеком специализированный АППАРАТ (во всяком случае, первый из доживших до наших дней). И судьбоносность его для цивилизации Человека Разумного тоже представляется очень немалой.
Ведь аппарат-лук по своим боевым качествам (скорострельность, дальнобойность, возможность ведения плотного огня «по площадям») превосходит любой из инструментов сходного назначения - пращу, копьеметалку, бумеранг… (Оговорюсь: различие между терминами аппарат и инструмент несколько условно, однако ниже, надеюсь, нам еще выпадет возможность подробно вернуться к этому вопросу).
А как же они, предки-то наши (в широком смысле), додумывались до своих изобретений?
Герой известного фильма «Весна» утверждал, будто точно знает, как делаются открытия: «Сел, задумался… открыл! Тут главное - задуматься правильно».
А чему учит нас наука технология? Да-да, первоначальный (и, пожалуй, истинно-правильный) смысл этого популярного слова - именно «наука о технике», а не «способ производства», как нынче отчего-то повелось его трактовать. Итак, чему же она учит, наука-то? Какие вообще есть, так сказать, методы производства изобретений?
Попробуем перечислить.
1.Метод заимствования принципа, он же аналоговый. На этом методе, в частности, основана бионика: стык практической биологии и техники, цель которого - технические воплощения принципов строения живых организмов. Не к чести советских фантастов, длительное время над бионикой принято было подтрунивать (в лучшем случае). А, например, Эльдар Брагин в своей «Стране дремучих трав» вообще разделал под орех если и не всю сию науку, то уж во всяком случае, ее энтомологическое направление. Действительно, разве достойно венцу эволюции учиться у всяких там тараканов? Мы своим развитым умом дойдем до такого, чего слепым силам природы и не снилось! Очень гордая точка зрения. Однако, прежде чем кичиться умищем, давайте-ка создадим транспортное средство, равное по проходимости… да хоть тому же таракану. Впрочем, куда нам…
Как это часто бывает, вместо несостоятельности ниспровергаемого Брагин лишь продемонстрировал крайне поверхностное знание предмета. Так, в жуке-плавунце он не выискал ничего примечательнее двухфокусного зрения, позволяющего одинаково хорошо видеть в воздушной и водной средах. И, конечно же, до использования оного принципа в оптических приборах (из коих Брагин сумел назвать только очки) Человек Разумный осилил додуматься безо всяких там насекомых подсказок. А разве не следовало бы товарищу фантасту вспомнить давнюю мечту военных? Мечту о гибриде самолета с подводной лодкой (причем не одноразовой, а чтоб еще и всплывать умела)… Да, мечта сия давнишня, но в настоящий момент так же далека от реализации, как и в пору своего зарождения. А вот у плавунца получается - у того самого плавунца, который согласно нынешним нашим познаниям в аэродинамике вообще, подлец, не имеет никакого права летать.
Давайте-ка, господа-товарищи Разумные Человеки, смирим гордыню и честно-откровенно признаем: созданные природой двигатели и движители всегда универсальны, многофункциональны и на всех исторических этапах били и бьют наши достижения по всем статьям. И разве же только о транспортных аппаратах речь! Впрочем, мы отвлеклись.
2.Метод некритического (или произвольного) моделирования. Это - мягко говоря. Более откровенное именование - «метод проб и ошибок», известный также как метод ползучего эмпиризма, а уж если по-народному - научного (верней, НЕнаучного) тыка. Совокупность названий достаточно полно раскрывает его сущность. Однако же при помощи именно этого метода сделан ряд серьезнейших изобретений. Один из возможных примеров - процесс вулканизации каучука, т.е. производства резины, без коей просто немыслима современная жизнь.
Природный каучук, как известно, имеет очень узкий температурный интервал эластичности: в жару он липнет, в холода трескается… И кто только не пытался этот предел расширить! Среди прочих - люди, не обременные особыми знаниями в избранной области исследований, зато весьма деятельные и энергичные. А дабы испытуемый материал в процессе издевательств над оным не лип к рукам, господа естествоиспытатели посыпали его, чем попало. Тальком, песком, серной пудрой (которая широко использовалась и используется до сих пор в борьбе с бактериальными, грибковыми и насекомыми паразитами растений, домашних животных и их хозяев)… И вот однажды, расстроившись из-за очередной неудачи, исследователь в сердцах швырнул ком каучука об горячую печную плиту. Счастье номер раз - именно этот кусок был вывалян в сере. Счастье номер два - это был последний кусок каучука (весьма в то время дорогого); исследователь, подуспокоившись, принялся его искать… и в зоне соприкосновения каучука, серы и горячей плиты обнаружил тонкую пленку того, что известно нам как резина.
Кстати, и «мать всех естественных наук» - алхимия - потому-то сама к наукам причислена быть и не может, что из всей научной методологии освоила только
«тык».
Да, метод номер два способен давать весьма важные результаты. Единственно, что хотелось бы подчеркнуть: осуществление его требует наличия значительного свободного времени, каковое исследователь вынужден тратить на бесконечные опыты (по принципу: не умением, так числом).
Более совершенная разновидность второго метода - последовательное исключение вариантов. Применима и результативна она в условиях, когда исследователь точно знает, какого результата хочет достичь, и обладает достаточно солидной теоретической базой, дабы заранее наметить возможные альтернативные пути этого самого достижения (но недостаточной, чтобы эмпирически вычислить единственно-верный путь).
3.Метод поступательного совершенствования исходного прототипа. Название полностью раскрывает его суть. Пример? Да хоть эволюция огнива в газовую зажигалку. Или деревянной дрезины в маунт-байк. Главная загвоздка данного метода: для его осуществления нужно иметь прототип.
4.Метод эмпирической (не путать с эмпиризмом!) экстраполяции. То есть, так сказать, переплавка комплекса изученных базовых закономерностей (либо огромного обобщенного опыта) в рабочую гипотезу и практическое воплощение оной. Яркий пример - Николай Евграфович Жуковский. Начало прошлого века, серия катастроф аэропланов, сконструированных в полном соответствии с методом №2. Многочисленные попытки решить проблему этим же методом успеха не возымели. Возымел успех комплекс аналитических исследований, включающих развитие научной базы наиболее близкой области знаний (гидродинамики), критическое моделирование, физико-математический анализ. Результатом явилось появление новой отрасли физической науки - аэродинамики, и уяснение причины катастроф: профиль крыла, пригодный для полетов на малых скоростях и высотах, перестал отвечать возросшим возможностям авиационных двигателей. А при наличии разработанной Жуковским научной базы все получилось, как в медицине: правильный диагноз предопределяет успех лечения.
5.Один из самых одиозных - интуитивный метод, он же творческое озарение, он же гениальная прозорливость, он же «печенкой чую». Выделяю его в отдельные исключительно вследствие упомянутой одиозности, ибо по сути является он всего-навсего частным случаем номера четвертого (а нередко и номера второго).
Все мы читали в учебниках, будто Дмитрий Иванович Менделеев увидел свою таблицу во сне. При этом частенько забывается, что таблица-то проистекает из открытия тем же Дмитрием Ивановичем периодического закона зависимости свойств элементов от строения атомов. И вещий сон явился логическим (хотя и нелогичным) итогом огромной суммы знаний и длительного труда - так сказать, переходом количества в качество, когда решением проблемы всецело поглощено не только сознание, но и подсознание. А без труда и знаний любой интуиции… ну вот, чуть было не ляпнул
«грош цена». Если бы так! Сколько дельных идей похоронено под «верьте моей интуиции, из этого ничего не выйдет»! И сколько государственных денег, рабочего времени, здоровья и даже жизней человеческих попусту сожрано не менее безаппеляционным «интуиция подсказывает, что верный путь - этот»! Но мы опять отвлеклись.
6.Приглашение эксперта из смежных (или несмежных) областей знания. Весьма действенный метод, примером которого может служить история, натолкнувшая знаменитого антрополога Лики на идею так называемого «костяного века», предшествовавшего и частично перекрывавшегося с палеолитом.
Стойбище австралопитеков. Обилие костей, бывших этак с полмиллиона лет тому назад нагрузкой к продовольственному рациону. В том числе - черепа павианов. И вот на очень многих этих черепах археологи обнаружили странные выбоины - овальные и, главное, парные. После выдвижения нескольких, мягко говоря, парадоксальных идей Лики пригласил на консультацию суд-мед-эксперта. И тот быстро вынес вердикт: следы ударов берцовыми костями антилоп, кои австралопитеки использовали в качестве дубинок.
Подвидом этого метода является так называемый метод «интересного дурака» (термин неблагозвучный, но вполне официальный). Фишка в том, что эксперт привлекается ну ва-аще со стороны. Человек, пребывающий абсолютно вне поставленной проблемы, незашоренный и тэ пэ якобы может выдвинуть парадоксальную плодотворную идею. Ну, типа если не знать, скольким законам термодинамики противоречит идея вечного двигателя, то этот самый перпетуум мобиле в два счета изобретется. Довольно сомнительная теория - как и все, основанные на убеждении, будто образованность может быть чрезмерной и приносить вред.
7.Мозговой штурм. Был изобретен на разлагающемся западе, и тем не менее с восторгом воспринят в соцлагере, ибо полностью соответствовал убеждению «время ученых-одиночек прошло» и вере в могучую силу коллектива. Бывает весьма результативным при необходимости стремительного решения частной технической задачи. Примером успешного применения этого метода может служить история с поглотителями углекислого газа для лунного модуля Аполло 13. Группу инженеров НАСА собрали в рабочем помещении, выдали им все, что могло бы найтись под руками у астронавтов, поставили задачу - и вперед. Главное условие подобных мероприятий: каждый из участников должен немедленно озвучивать любую пришедшую в голову идею, каким бы бредом она ему же самому не показалась. Запрещается: высмеивать предложения, отвергать их без проверки, а главное - категорически запрещается снижать темп обсуждения. Через несколько часов участники, как правило, взвинчивают себя до состояния этакого группового творческого амока, в котором кого-либо из них и осеняет разгадка.
Но попытка бурного группового изнасилования фундаментальной идеи дело чаще всего кончается безобразными склоками (от коих не спасает даже присутствие среди штурмовиков дам и маститых академиков).
8.Откровенный шантаж. «Эй, ты, яйцеголовый! Чтоб ты мне изобрел философский камень, паровоз, атомную бомбу, антигравитацию (нужное подчеркнуть), и не поздней, чем позавчера. А не то!..»
Вот если бы всю изобретательность, растраченную на «не то», властьимущие употребляли на изобретение философских камней и паровозов, человечество бы уже во всю осваивало просторы галактики. А так… Энгельс и его коллеги давно и убедительно доказали: рабский труд самый непроизводительный. А уж рабский интеллектуальный труд… Тем не менее, соблазн получить выгоду при минимуме затрат неизменно оказывался столь могуч, что данный метод на протяжении веков был постоянно востребован. И постоянно совершенствовался. Монастырские и дворцовые подвалы, где алхимики трудились над секретами превращения навоза в драгметаллы за самый щедрый гонорар на свете - жизнь (правда, на цепи и с перспективой в случае успеха моментально отправиться на тот свет - в целях гарантии неразглашения); советские «шарашки»…
Справедливости ради следует отметить, что у капитализма в плане добывания знаний путем шантажа тоже немало достижений.
Честное слово, очень неприятно было смотреть репортаж о том, как ученые, с неимоверным трудом загнав телезонд в доселе неведомую замурованную камеру египетской пирамиды (где рассчитывали обнаружить бог весть какие сокровища) разразились ликующими криками: «Я и мечтать не смел ни о чем подобном! Это действительно величайшее открытие! Полный безоговорочный успех! Там пусто!!!» Причина сих показательных восторгов проста и грустна: спонсорам обещали открытие, так нужно его хотя бы изобразить! А то ведь придется возвращать деньги - в лучшем случае только возвращать только деньги… Сравнительно недавно с такой же помпой пытались выдать за сенсационное, эпохальное и пр. открытие результаты расшифровки генома человека. Открыто было, что расшифрованное аж на несколько процентов отличается от генома дождевого червя. Можно в это поверить, даже будучи ну абсолютно бескорыстным спонсором? Судя по всему, нет: уж больно шустро сошла на нет поднятая шумиха. Очень похоже, что генетика просто переросла детские штанишки и ей срочно требуется свой Эйнштейн (или, если предпочтительнее аналогия с математикой, то
Лобачевский).
Но это примеры из академической науки. А в науке прикладной-технической все чаще приходится сталкиваться с заявлениями, типа: «Я тебе плачу - значит, сделай, чтоб у меня безо всяких затрат вода самотеком подавалась с нулевой отметки на тридцатую. А не то…» Правда, современное «не то» оперирует не дыбой и не расстрелом, а неустойками и судебным преследованием, но велика ли разница?
Ладно, вернемся к теме.
Собственно, научный перечень способов производства открытий мы уже исчерпали. Но поскольку мы фантасты, добавим еще два: подарок извне (пришельцы либо путешественники во времени) и магия.
Начнем со второго.
Магический способ изобретения - целиком прерогатива фантастики, причем даже не всей вообще, а только фэнтезийной ее составляющей. Но - может, конечно, мне просто не везло, и наиболее интересные произведения в этой области прошли мимо моего внимания - но разработка темы взаимодействия магии с техникой представляется слабовато проработанной. Дело, как правило, сводится к подавлению одного начала другим. Или, как у Клиффорда Саймака в «Заповеднике гоблинов», магия вместе с остатками «малого народца» тихо угасает на задворках технического мира, либо, как в серии произведений Рэндала Гаррета (см., например, сборник
«Слишком много волшебников»), перенасыщенная магией альтернативная реальность сильно отстает от нашей в техническом развитии. Оно и понятно: ведь автор, вместе с абсолютным большинством фэнтезийщиков, верует, будто такие досадные технические тормоза, как законы сохранения вещества и энергии, на магию не распространяются. Так есть ли смысл возиться со всякими поршнями-цилиндрами и прочими шестеренками?
Особенно разочаровал цикл романов Барбары Хэмбли «Время тьмы». Начало было весьма многообещающим: наш простой американский захолустный технарь оказывается в магической реальности, где свет борется с тьмой в почти буквальном смысле данного выражения. И когда техник делается учеником тамошней модификации Гендальфа, начинаешь верить: вот, наконец-то, прорезается синтез обоих начал… Увы-с! Техника не сыграла, технарь так и остался скверным магом-недоучкой, этаким доктором Ватсоном при своем учителе, каковой учитель магическим образом единолично всех гадов и победил (правда, по принципу «и люди целы, и твари сыты», но это уже нюансы).
Но независимо от сюжетных ходов и мироустройства для магической фантастики характерна убежденность в том, что магия сильнее техники. Даже героям супер-техномира «Заповедника гоблинов» в судьбоносной для Земли ситуации приходится ублажать троллей, дабы те магическим путем отразили инопланетное вторжение. Да и инопланетяне эти, поданные как единственный серьезный противник, встреченный человечеством в космосе - они тоже происходят из малого народца. Наверное, убежденность в превосходстве «загадочной магии» над «прозаическими железками» у человека в крови, как и пиитет ко всему непонятному. Так, например, крестьяне, проникшиеся было священным трепетом перед самобеглым чудом, таскающим по чугунке домики на железных телегах, были страшно разочарованы лекцией инженеров, вздумавших просвещать массы. «А мы-то думали!.. А это просто самовар на колесах!»
Тем не менее, идея, будто некий шаман древности путем напряжения магических сил изобрел техническое средство для убиения, скажем, дичи, вызывает на память известную приговорку о левом ухе и правой руке. С точки зрения магии гораздо рациональнее изобрести способ завлекать дичь прямиком в кипящий котел. Как у Генри Каттнера: в американской глубинке суперэкстрасенс питается исключительно енотами, ибо у данного зверька лапы достаточно ловки, чтобы под соответствующим гипнозом собрать хворост, развести костер, самого же себя освежевать…
Вряд ли даже истовейший поклонник магии станет всерьез рассматривать гипотезу
«магического изобретательства технических средств» - несмотря даже на то, что мифы практически любого народа рассказывают о добрых богах, духах и прочих сверхъестественных существах, научивших самых первых людей буквально всему на свете. «Несмотря» - ибо мифы эти прочно узурпированы материалистами.
Не только писатели, возделывающие ниву научной фантастики, но и некоторые ученые (даже из тех, кого в академических кругах принято именовать «серьезными») склонны утверждать, что под маской мифических богов-духов скрываются пришельцы из высокотехнологичных краев. После способов возведения дольменов, Баальбекских веранд, сфинксов и прочих циклопических построек в качестве наиболее расхожего аргумента применяется все тот же, вскользь уже упоминавшийся нами австралийский бумеранг. Дикари, мол, не способны были бы придумать и сделать такой сложный (по своим характеристикам) инструмент. К примеру, украинский фантаст Николай Руденко так и назвал свою книгу: «Волшебный бумеранг». Суть произведения в том, что прогрессивные жители планеты Фаэтон одарили предков нынешних австралийских аборигенов способом производства бумеранга - в тот же исторический период, когда реакционные фаэтонцы разносили свою планету на астероиды. Прошу понять правильно: в принципе эта версия имеет полное право на существование. Один единственный вопрос: зачем? Почему именно бумеранг, и почему если бумеранг, то именно этот?
По Руденко фаэтонцы используют бумеранг в качестве личного и спортивного оружия.
«Боевой» фаэтонский бумеранг выглядит, вероятно, как та стальная помесь навахи с сюрикеном, которую позже изобразили в фильме «Воин дороги» (с Мэлом Гибсоном). Оное кинематографическое чудовище швыряли по настильной траектории, в полете оно бешено вращалось (пожалуй, только это и роднит его с настоящим австралийским бумерангом), сносило пару вражьих голов (или иных частей тела), после чего возвращалось и аккуратно падало метрах в двух (не ближе!) от ног своего владельца. Причем кровожадный пацаненок, действующий этим оружием, выбегал далеко за пределы расположения своих соплеменников. Зачем? Да именно по причине возвращения оружия после броска. Конечно, кинопленка и бумага - субстанции терпеливые. Но представьте подлинное боестолкновение с применением такого оружия, когда с каждой стороны хотя бы человек по пять. От чужого бы оружия дай бог увернуться, а тут еще родимое возвращается… Возможно, мудрые прогрессивные фаэтонцы и додумались оснащать свои бумеранги датчиками распознавания
«свой-чужой», но сомнительно, чтобы это умение смогли воспринять тогдашние аборигены Австралии.
А теперь о настоящем бумеранге. Термином этим у австралийцев именовалось (да и по сей день именуется, и не только у австралийцев) целое семейство метательных дубинок. Да-да, именно дубинок: «пропеллерное» лезвие, вроде киношного, можно сделать только из металла, и то не из всякого. По причине отсутствия датчиков распознавания врагов и хозяев, серьезные бумеранги, способные причинить вред человеку, после броска не возвращались к владельцу. Но - как пишет в своем
«Заливе» Барри Крамп, «после того, как такая штука хлопнет тебя по голове, очень нескоро начнешь интересоваться, куда она делась потом». Собственно возвращающийся бумеранг - «мелкокалиберное» метательное оружие, предназначенное, главным образом, для охоты на некрупную, преимущественно пернатую дичь. Например, бросок по вспугнутой стае в расчете даже не убить, а подбить (желательно - нескольких), а потом догнать и посворачивать шеи. Полагаю, не нужно объяснять, что при попадании - особенно «плотном», не вскользь - ни о каком возвращении оружия речи быть не может.
Так что снова повторяю вопрос: зачем? Чего ради каким бы то ни было пришельцам взбрело дарить землянам именно такое оружие, которое не способно принципиально решить проблему обороны от хищников и врагов, да и процесс добывания пищи не способно поднять на некий качественно новый уровень? Почему для благодеяния выбраны именно обитатели изолированной Австралии, вследствие изолированности не способные поделиться с остальным человечеством? Пришельцы не хотели искажать естественный ход земной истории? А тогда зачем подарки вообще? Да и насколько долговечными могут быть навыки, вдолбленные со стороны за смехотворный для истории период в несколько десятков лет? А вот на результат многотысячелетнего совершенствования исходного прототипа - метательной дубинки - бумеранг вполне похож.
Но мы увлеклись и уже приступили к анализу… Впрочем, оно и пора. Основные способы создания технических новаций, известные современному человечеству, нами уже проанализированы. Трудно представить, чтобы неандертальцы или даже пусть кроманьонцы обладали неведомой ныне изобретательской методологией…
Хотя нет. То есть про «трудно поверить» - это все правильно. Но мы упустили еще один способ - весьма распространенный, однако же не имеющий ни малейшего отношения к методологии. Случай. Вернее даже две его разновидности.
Досадный пустячок, мешающий исследователю, или какой-нибудь побочный результат иногда способен открыть дорогу к изобретениям не менее (а то и более) важным, чем основная цель. Во время испытаний радиоаппаратов Попова на маневрах черноморского флота сигналы раздражающе часто не доходили с одного корабля на другой. Попов заметил, что всякий такой раз между судами с передатчиком и приемником оказывалось еще одно судно. Заметил и обмолвился ассистенту о возможности с помощью радиоволн отслеживать корабли ночью или в тумане. Если бы одного из претендентов на звание отца радиосвязи в тот момент не поглощала надежда продать свой аппарат военно-морскому ведомству; если бы надежда эта не таяла с каждым недошедшим сигналом… Как знать, может, идея радиолокации созрела бы не ко второй, а к первой из мировых войн?
Другая разновидность - ну вот просто случай и все тут. Внимательно (и, главное, непредвзято) покопавшись в истории техники, можно было бы нарыть весьма изрядную коллекцию случайных изобретений (часть из которых подается как все то же гениально-интуитивное озарение). Ради экономии бумаги и времени ограничимся одним, но весьма показательным - историей с корабельным гребным винтом. Первая его модификация, дошедшая до ходовых испытаний, представляла собой так называемый Архимедов винт - длинный шнек с добрым десятком витков. К счастью, во время испытаний он обломился - еле тащившийся пароход рванулся, будто пришпоренный.
Но судьба случайных открытий может быть не плачевной только в просвещенные века, при наличии прессы, подогревающей общественный интерес, средств связи, или хоть письменности, или хоть развитой речи (типа, по Остапу Бендеру: Длинное Ухо - степная молва - разнесла по окрестным аулам…). Чем меньше наличиствует перечисленных условий, тем длиннее да извилистей путь от изобретения до использования.
А если условий нет совсем?
В повести Джека Лондона «До Адама» двое юнцов-питекантропов (или еще более древних предчеловеков) случайно добыли огонь. Трением. Играючи. Просто сидели по разные стороны поваленного дерева, дергали по нему палку… На себя - от себя, на себя - от себя… Палка задымилась, потом начала тлеть… Конечно, не просто случай, а случай в кубе. Не окажись бревно да палка сухими, не окажись палка достаточно крепкой, чтоб не сломаться, но достаточно трухлявой, чтоб загореться… В общем, добыли огонь. И что же? Да ничего. Через час-другой изобретатели напрочь позабыли о происшествии: в их жизни хватало более сильных впечатлений, чем затлевшая палка.
Можно сколько угодно критиковать Лондона за палеоантропологические просчеты - все недостатки его произведения с лихвой искупаются тем, как тонко он сумел проникнуться психологией первобытного человека. Действительно, случайное открытие могло быть прочно воспринято нашими предками, только если спровоцировавшая его случайность была закономерной (уж простите за невольную катахрезу). И если повторялась она раз за разом, и если повторения эти наблюдались не одним поколением, и если хоть часть этих повторений приурочивалась к подходящей ситуации (говоря по картежному, попадала в масть). Даже в наши времена бытует справедливая истина: открытие совершается, когда в нем назрела необходимость (не личная - общественная). Да, это в наши дни. А уж в древности, да еще в такой, когда люди не могли еще даже толком растолковать друг другу, что и зачем…
Ну, вроде бы с теорией мы закончили. Пора переходить к практике.
Итак, что там у нас первое по списку - огонь?
Тут более ли менее ясно: главным образом, метод номер 4, то есть экстраполяция накопленного богатейшего опыта. К слову, оговорюсь: «главным образом» - это потому, что изобретения не рождаются в рамках одного отдельно взятого метода. Главная движущая сила любого творчества - синтез (в том числе и методологический). Так что и здесь, и дальше говорить мы будем о преобладающем методе.
Итак, опыт. Но не обошлось, конечно, и без случайности. Но для закрепления случая даже в мозгу одного нашего пращура открытие должно было повторяться несколько раз, так же, как для врастания результата в повседневную жизнь не отдельного племени, а человечества, изобретение должно было повторяться многажды во многих местах. Следовательно, опять же случайность закономерная (или, если угодно без парадоксов - систематическая). И не одна.
Что среди камней, наиболее пригодных к обработке, наряду с обсидианом, кварцитами и т.п., оказались и кремни - случайность, обусловленная геологическим строением Земли. За миллион лет производства каменных орудий предки не могли пропустить мимо внимания искры, высекаемые из обрабатываемого кремня при использовании другого кремня в качестве отбойника. Когда же в отбойники (снова-таки по закономерной случайности) попадал, скажем, белый колчедан, снопы искр на порядок добирали обилья да яркости - это опять же не могло пройти незамеченным. А многотысячелетний опыт сохранения и реанимации огня, дареного молниями, лесными пожарами, вулканами, метеоритами - этот опыт был уже наготове для воплощения в жизнь ленинского принципа «из искры возгорится пламя».
Итак, количественная база - опыт и знания - созрели. Остался толчок для перехода количества в качество: необходимость в изобретении. И толчок случился, да какой!
Ледниковый период. Природные зажигалки (главным образом атмосферное электричество да вулканическая активность) сильно пооскуднели, а жизнь в тундре и лесотундре настоятельно требовала больших костров; группы охотников вынуждены были отправляться в многодневные маршруты, а это снова требовало костров - может, и не больших, но многих, оперативных и не обременяющих охотников возней с переносными огнехранилищами….
Получается, ранний палеолит. Неандертальцы. Что не противоречит существующим представлениям про «когда» и «где».
Но вот как быть со вторым способом добычи огня - который трением?
Необходимость альтернативы в данном случае предопределена: кремень отнюдь не везде выступает основным материалом производства орудий.
Авторы многотомной «Всемирной истории» утверждают, будто в данном случае исходным толчком послужил опыт сверления дерева. Конечно, деревянные изделия настолько недолговечны, что списывать на них можно все, что угодно. Однако же вызывает сильное сомнение, чтобы опыт сверления лесоматериалов в палеолитические времена был сколь-нибудь значим. И уж тем более, вряд ли был он настолько систематичен, чтоб годиться в исходные базы изобретений.
Иное дело, сверление кости и даже мягких пород камня - костяные иглы, бусины… Но это уже, хоть и палеолит, но верхний. И уже не неандертальцы. Причем на наиболее крупных иглах зачастую видно следы прорезания.
Идея о преобразовании вращательного движения в поступательное (подчеркиваю: не кругового в прямолинейное по касательной, как в случае пращи, а именно вращательного в поступательное вдоль оси) - идея эта настолько нетривиальна, что могла возникнуть лишь при необходимости более серьезной, чем производство отверстий в относительно мягких материалах. Речь, естественно, об отверстиях достаточно крупных, чтобы площадь трущихся поверхностей обеспечила заметное количество выделяющегося тепла (иглы и даже бусины, вероятно, не в счет). А что могло подвигнуть человека, да еще и неандертальского, на активное сверление дерева? Долбление в копейных древках углублений под наконечники? Так это именно долбление, выковыривание…
«А вы только попробуйте - рука сама „додумается“ до вращательных движений»… Нет, тоже не аргумент. Одно дело, рука современного человека (пусть даже и современного дикаря) с ее тремя степенями свободы в запястье и великолепно развитом большом пальце. А неандерталец… Некоторые исследователи полагают, что качество его изделий ограничивалось недоразвитостью кисти.
Но вот про копья мы вспомнили, кажется, не зря.
Археологические находки, сиречь раскопки мусорных залежей на задворках палеолитических общежитий доказывают: неандертальцы успешно охотились на крупную дичь (даже на такую крупную, как бизон, шерстистый носорог и мамонт). А это требует не только умения координировать усилия (речь и социальная организация), но и применения соответствующего оружия, в числе которого едва ли не главное - крепкое тяжелое копье. В том числе - метательное.
Связь между прямизной древка и дальностью полета копья настолько очевидна, что не могла не остаться незамеченной практиками. Что противоположный острию конец копья должен быть ровным, без щепы, а самое главное - что пригодные для качественных древков палки просто так в лесу не валяются - все это тоже открытия, не требующие академического образования. А прямым следствием перечисленного является прочное вхождение в обиход таких технологий, как отрезание и обстругивание.
Теперь представим себе орудия, которыми сие могло выполняться. Достаточно толстые, достаточно тупые, шероховатые и зазубренные неандертальские резцы, ножи и рубила превращали производство древка в крайне длительную и потопролитную операцию. Ну, как если бы отрезать, обстругать и зачистить жердь сантиметров не менее трех-четырех диаметром современному человеку пришлось, имея из инструментов только хлебный нож да рашпиль (и это еще в самом лучшем случае). А на первой же охоте какой-нибудь носорог или медведь нагло ломал трудоемкое изделие (еще удача, если только изделие) - и все с начала.
Таким образом, имеем распространенный род деятельности - достаточно массовый и занимающий немалую часть жизни. Да еще и речь начинает развиваться (вспомним про медведей-мамонтов-носорогов, которых в одиночку да не обмениваючись меж собой информацией, не возьмешь). А при длительных терзаниях не шибко острым неровным инструментом дерево начинает нагреваться не многим хуже, чем при сверлении. Таким образом, первый инструмент для добывания огня трением вполне мог выглядеть почти как описанный Джеком Лондоном: палка по бревну на манер двуручной пилы. То есть опять же метод номер 4. С той разницей, что этап накопления первоначального опыта существенно сжат насущной необходимостью в изобретение и возможностью уже на этом этапе так-сяк делиться информацией.
Кстати, раз мы уже упомянули копье. Тут почти очевиден синтез первого метода и третьего (заимствования образца и поступательного совершенствования прототипа). Копейный наконечник происходит от древнейшего чоппера - осознанной или неосознанной попытки скопировать клык, бивень, рог - то оружие, которым дикое зверье превосходило собрата, решившего очеловечиваться. И дальше началось (и продолжалось более миллиона лет) его постепенное усовершенствование.
Но вернемся к списку.
Рычаг.
Тут мы уже почти все сказали в начале статьи. Снова метод №4: палка-копалка, необходимость переворачивать камни в поисках личинок и прочей мерз… прошу извинения - пищи… Плюс руки, более развитые, нежели у обезьяны, дающие возможность прикладывать к палке не только со-, но и встречно-направленные усилия. Осталось только сообразить, что точкой опоры для палки может служить не вторая рука, а второй камень. В результате - возможность удлинения плеча рычага; возможность создания усилия обеими руками и всей тяжестью тела; выворачиваются все более крупные камни, добывается все больше личинок, и личинки эти все аппетитнее… все мясистее… все жирнее… Слушайте, давайте уже перейдем к парусу, а?
Ну, перешли. И снова - главным образом метод четвертый. Первая же накидка из шкуры, содранной с убиенного зверя, плюс ветреная погода… Свирепые порывы рвут тяжелое одеяние с плеч, а попытки удержать вздуваемый «подол» приводят к тому, что одетого самого начинает куда-то вести… Первая же попытка соорудить примитивный еще навес опять-таки в ветреную погоду (а в хорошую погоду одежда и навесы не больно-то и к чему)… Короче говоря, к моменту возникновения объективной необходимости в парусе человечество набрало такой богатейший опыт во взаимодействии ветра и закрепленной с двух концов кожи (а может, уже и ткани), что вряд ли потребовалось красть идею у безответных медузоидов-полипоидов.
Так что же получается? Безоговорочное засилие четвертого метода в истории человеческой техники? И как-то уж больно легко мы разбираемся с «тайнами первобытных открытий»… Да, пока все было легко. Тем более, по-моему, впечатляет, какими мелкими, почти незаметными для глаза шажками человек создавал ужасающую нас-нынешних бесконечность между собой и миром естественности.
Но не будем обольщаться. Это была только затравка. Цветочки. А на подходе две ягодки, да какие! Прямо ягодищи, при взгляде на которые вспоминаешь, что арбуз - он ведь тоже ягодка.
Итак - колесо.
Вопрос первый: когда?
В «деле об изобретении паруса» мы этот вопрос особо не затрагивали. Хотя кожаные паруса известны даже в «описанной истории», вероятнее всего, массированное применение паруса началось все же с изобретения ткани.
А колесо?
Более-менее точно можно сказать лишь одно: после того, как снова сделался непроходимым «арктический мост», коим азиатский Человек Разумный проник в Америку. Потому, что колесо - первое из рассмотренных нами изобретений, не носящее всеобщего характера. Ни Австралия, ни Америка его не раскачались изобрести - во всяком случае, для широкого применения в транспорте. Почему? Да, наверное, потому, что не возникло такой необходимости. Австралийцы на момент открытия их европейцами пребывали в состоянии самодостаточного палеолита. Америка… Вот тут сложнее. Ну, предположим, цивилизации центральной Америки локализовались в слишком «внедорожных» местах. А Мексика? А как вышеупомянутые цивилизации умудрились обеспечивать доставку материалов для своих построек, поражающих даже современное воображение? Ладно, это тема совершенно отдельного разговора.
Африка… Боюсь ошибиться, но африканские народы, избегшие активного влияния азиатских, малоазийских, европейских и аравийских цивилизаций (к числу коих - да простят нас географы!- отнесем и Египет)… Так вот, народы эти более-менее благополучно досуществовали до железного века без колеса. И без верхового транспорта. Зулусы (по свидетельству Фина, автора знаменитой книги о Чаке) считали признаком жуткого колдуна-человекоубивца отсутствие волос на внутренней стороне одной ноги. Ибо колдуны эти жуткие якобы гоняют по саванне, «перекинув одну ногу через спину огромной гиены». То есть отсутствовало даже гипотетическое представление о верховой езде. Но это к делу не относится.
Таким образом, по методу известного анекдота (чтобы выяснить, где прячется лев, достаточно всего-то навсего выяснить, где он не прячется) зону изобретения колеса мы кое-как локализовали. И нижний предел возможного времени его изобретения - тоже. То и другое, конечно, с точностью «плюс-минус лапоть», но уж чем богаты.
Кстати, о методе №4. Чтение умных книжек по тематике данной статьи навеяло мне подозрение, будто их авторы (главным образом, неосознанно, на основе опыта современной науки) видят первобытного изобретателя этаким солидным, бородатым, преисполненным обильного житейского опыта. Да, когда речь идет о методе номер четыре, это наиболее подходящая кандидатура. Хотя опыт, необходимый для осуществления четвертого метода, бывает разный и ограничиваться только мужским опытом, вероятно, неправильно. Кроме того, как уже говорилось ранее, для сознательного изобретательства нужно изрядное время. А первобытный мужчина отнюдь не самый праздный член общества. Что же до побудительных мотивов, то разве обязаны они ограничиваться единственно набившей уже нам оскомину общественной необходимостью?
Мне, например, кажется, что - опять же например - пращу изобрели дети. Те, которые еще слишком малы для самостоятельного освоения мира, окружающего пещеру, но уже переросли жизнь по принципу «поели, теперь можно и поспать».
Ну вот, представьте. Взрослые бородатые мужики ушли на охоту (а которые не ушли, не спят и не в карауле - те готовят к делу производственный инвентарь); мамаша устроилась на солнышке и занимается починкой одежды, а любую попытку смыться пресекает решительно и больно… Вот и маемся. Пробуем швырять камушками в исследующих отбросы крыс - грызуны лишь косятся с брезгливым недоумением и категорически отказываются пугаться (а тем более - умирать); от соседней пещеры корчит обидные рожи сопливый мелкий пакостник Эуэх, точно так же блюдомый мамашей - до него даже не добросишь…
Ну, стибрили у занятой родительницы какой-нибудь ремешок, принялись мастерить себе из камушков боло - как мастерит его взрослый бородатый охотник, только маленькое (мечтаючи о той прекрасной поре, когда вырастем, перебьем всех крыс и откусим нос противному Эуэху). А потом - попытка, раскрутивши, метнуть свое боло в крысу (или в Эуэха), лопнувший ремешок (вряд ли мама позволила бы спереть что-либо путное, да и привязать как следует грузик мы еще вряд ли можем) - и камушек летит гораздо дальше, чем прежде. Если неожиданное явление сопровождается заполошным крысиным писком или ревом ушибленного Эуэха - так это просто праздник какой-то…
Через несколько дней все детеныши определенного возраста уже экспериментируют с камнями и ремешками, ибо факт происхождения от обезьяны не означает утерю навыков в обезьянничании, а «лучше, чем у Эуэха» вполне годится в заменители общественной необходимости. А поскольку, несмотря на мамонтов-носорогов, мелкую дичь из рациона никто не исключал, то вполне достаточно кому либо из соплеменников постарше увидать «охотника», уплетающего подбитого из пращи голубя (воробья, крысу, ворону, нужное подчеркнуть), и… И появившаяся общественная заинтересованность (просьба не путать с необходимостью) запустит механизм метода номер три - совершенствование прототипа. А в основе - случай, закономерно обусловленный склонностью к подражанию. И к играм. Самым разнообразным - в том числе развивающегося и изнывающего от безделья ума.
Но вернемся к нашим колесам.
Какой опыт в транспортировке тяжестей могло накопить человечество к моменту (фигуральное выражение) их изобретения? Что перетаскивание тяжестей волоком тем трудозатратнее, чем большая поверхность тяжести соприкасается с землей? Ну, да. Отсюда родилась волокуша, на которой разнообразный стойбищный скарб вполне мог перекочевать по арктическому мосту в Америку. Второе (и наиболее распространенное) детище этого опыта - сани. И лыжи, естественно. А дальше?
«Дальше» не могло случиться в условиях, когда сани одинаково пригодны для езды и летом, и зимой (что по снегу, что по ягелю - однако, олешкам одинаково). Да вообще, наверное, бумаги не хватит перечислять условия, в которых колесо не могло быть изобретено. Сильно пересеченная, болотистая или лесистая местность, наличие прирученного скота, годного для вьючной перевозки (второе средство транспорта, альтернативное колесу, и существенно превосходящее его по проходимости)… Третий альтернативный вид транспорта - водный (вспомним, например, Амазонию, где не то что езда, а даже длительная пешая ходьба неимоверно труднее плавания)…
Ну, и хватит про НЕизобретение. Ограничимся в этом плане лишь предположением, что, вопреки одной из теорий, деревянные бревна-катки вряд ли послужили этаким переходным мостком от волокуши и саней к колесу. Это техническое новшество предполагает оседлый образ жизни, наличие развитых технологий обработки дерева и значительных ресурсов рабочей силы (либо тяглового скота). Плюс необходимость систематической транспортировки ОЧЕНЬ больших грузов, которые не могут быть разделены на части. Плюс необходимость перетаскивания упомянутых грузов по одному и тому же маршруту (ведь всякий раз перетаскивать катки к очередному грузу, либо всякий же раз изготавливать их на месте одинаково трудозатратно). А без совокупности перечисленных «плюсов» столь тихоходное и трудозатратное транспортное средство просто не будет оправдано. К тому времени, когда все эти условия начали стыковаться в различных местах (например, в каменоломнях древнего Египта) думается, колесо в этих местах уже было известно.
А вот что в «околокатковых» версиях представляется более чем правдоподобным - это предположение, будто первым применением колеса были не телеги, и не колесницы, а тачки. Доставка небольших грузов на небольшие расстояния. Урожай с огорода, глина и песок в гончарную мастерскую… Значит, ремесла и более-менее оседлая жизнь. Неолит. Или позже. Но не раньше.
Хорошо, пускай тачки. Но остается неотвеченым главный вопрос: как? Может быть, снова четвертый метод?
На сегодняшний день человечество знает, что сила трения прямо пропорциональна площади трущихся поверхностей, что снизить ее можно за счет смазки либо преобразованием трения скольжения в трение качения, каковое существенно меньше. А могли ли до всего этого додуматься наши предки?
С первым тезисом (про площадь поверхности) мы уже разобрались выше: могли. Смазка? Да при скоблении внутренней поверхностей шкур невозможно не заметить эффект «засаливания рабочего инструмента». И вообще, достаточно потереть друг о друга вымазанные в жире ладони. Или терануть пальцем по жирному горшку. Качение? Как говорил в таких случаях Коровьев - подумаешь, бином Ньютона! Подтаскивая каменные глыбы к обрыву и скидывая их на головы несчастным мамонтам, легче легкого было заметить, что катить гораздо легче, нежели волочить, а скатывать - чем спихивать.
А теперь давайте-ка вспомним, что для изобретения новаций необходимо свободное время. Вопреки поверхностному впечатлению, не относительно благополучное тепло, а именно суровый ледниковый период дал человеку возможность для отвлеченных раздумий. Необходимость создавать запасы и, забившись в пещеру, за их счет переживать самое холодное время года. В относительной праздности. Вероятно, именно этот подарок судьбы, освободив мозг, помог неандертальцам выдумать первые зачатки религий (похоронная обрядность, культ медведя, культ киика). Первые Хомо Сапиенс пошли еще дальше: они изобрели искусство. И не только «граффити» на стенах пещер, но и резьбу по кости - в том числе и скульптурную… Именно в условиях вынужденной праздности, вероятно, была доведена до практического применения технология сверления даже таких твердых материалов, как дантит (то есть зубы и клыки). И тот факт, что технология эта широко (если не главным образом) применялась для изготовления украшений, уже говорит о многом.
Среди образчиков искусства человека верхнего палеолита присутствуют как дотошный реализм, так и абстракция, иногда граничащая с гротеском. Фигуры так называемых
«венер» каменного века - по сути женское начало в гипертрофированно-чистом виде (карикатурно увеличенные, но тщательно проработанные половые признаки и сведенные на нет головы, кисти и стопы) доказывают, что человек этой эпохи уже был способен в образном творчестве и обобщать, и выделять из общего частное. А способность к абстракции, обобщению и выделению не предполагает ли развитого аналитического мышления? А периоды относительной праздности только ли к образному творчеству располагали? Так мог ли Человек Разумный уже в тот период, обладая, как мы убедились, комплексом исходных знаний и возможностью думать, в принципе додуматься до колеса?
Думаю, мог. Тем более, что был и толчок к подобной догадке - достаточный, что бы она, прочно укоренившись в подсознании, ожила потом в нужное время в нужном месте. То есть там и тогда, когда и где ее разбудили созревшая общественная необходимость и дозревшая техника.
Среди украшений, которые археологи находят на стоянках наших предков времен верхнего палеолита, уже начинают попадаться очень тщательно сработанные дискообразные бусины с отверстием в центре.
Нет, я не утверждаю, будто они - свидетельства попыток практического воплощения идеи колеса (хотя и это вполне возможно). Земля-матушка, естественно, не сохранила для нас форму и способ нанизывания палеолетических бус - кожа и дерево слишком недолговечны. А бусы в виде счетов - на жесткой основе ряды бусин-«жерновчиков» из глины, кости и тому подобного - относятся к более поздним эпохам. Но такие бусы известны.
Получается, действующая модель колеса, да еще и сделанная собственными руками, на протяжении тысячелетий буквально болталась у людей перед глазами… Ну, в смысле на шеях. А теперь скажите: кто из нас не катал в детстве по полу счеты? Нет, я намекаю не на то, что способ мышления древних близок к способу мышления современных детей (хотя это и так - по крайней мере, отчасти). Я намекаю, что недаром вспоминал Джека Лондона и рисовал картинку про нехорошего Эуэха.
Дети. Детские игры с мамиными (и папиными) украшениями. Невозможность пропустить мимо внимания, что в одном направлении забавка именно катится - движется несоизмеримо проще, чем в остальных. Вспомним, кстати, что всякие петушки-зверушки на колесиках - одна из древнейших известных нынче славянских детских забавок. Так может, это взрослые (в нужном месте в нужное время) задумались: а не попробовать ли смастерить аж вот такенную игрушку - для взрослых-то надобностей?
Подтверждением этих теоретических экстраполяций можно считать и находку американского археолога Мэтью Стирлинга (того самого, который открыл воспетые Деникеном гигантские базальтовые головы с негроидными чертами - изваяния, оставленные цивилизацией ольмеков). В 30-е годы прошлого века при раскопках ольмекских же поселений он обнаружил детские игрушки: собачек на колесиках. Позже сходная фигурка была обнаружена при раскопках поселения майя. А ведь ни майя, ни ольмеки, ни прочие неолитические цивилизации доколумбовой Америки не применяли колесо в качестве элемента транспортных средств. Реальный археологический аргумент в пользу цепочки «сверление - украшения - бусы - игрушки - транспорт» (а не, как напрашивалось бы, «транспорт - игрушки»).
Таким образом, имеем пример принципа №1: аналогового. Заимствования прототипа. Только не у природы, а у собственных детей.
Почему же майа и ольмеки не сделали последнего шажка, оставшегося им до изобретения колесного транспорта? Не успели? Или действительно нашли какую-то не известную нам альтернативу? Что ж, это действительно тема для разговора не только отдельного, но и очень некороткого.
И еще немного в сторону от темы, но тоже о роли детских забавок в становлении технической мысли.
В далеком детстве меня поразила впервые прочитанная история о том, как Вещий князь Олег, тот самый, который «твой щит на вратах Цареграда», к оному Цареграду подводил свои рати посуху, аки по морю - на кораблях, поставленных на колеса. Да еще и множество воздушных змеев над оными запустить повелел: дабы нагнать ужас на супротивника. Представил я себе мучения несчастных ратников, прущих отнюдь не маленькие свои корабли по сильно пересеченной местности (за каким чертом, спрашивается?!) - и так жалко мне стало русичей! А еще жальче сделалось робких византийцев, способных до ужаса перепугаться воздушных змеев.
И лишь по прошествии немалого времени начал я кое-что понимать. Корабельный переход посуху предпринят был, вероятно, из исконной славянской опаски: шоб не сперли. Олег по малочисленности своего войска не мог, очевидно, оставить при судах достаточно сильную охрану; страх же оказаться в далекой враждебной стране без возможности вернуться домой был, думается, куда сильнее византийской гипотетической змеефобии. А вот змеи… Конечно, желание запугать противника было тут ни при чем. Лодьи по морю ходили на веслах и под парусами. Но весла на суше бесполезны, а паруса… Ветер на море, как правило, сильнее, чем на берегу - потому что море, в отличие от суши, плоское. Да и на колесах лодья идет несоизмеримо тяжелее, чем по воде. Так что змеи - весьма остроумная попытка не только увеличить парусность, но и поднять ее выше застящих ветер неровностей местности. Правда, в тот раз призыв детской игрушки на передний край технической мысли, похоже, не возымел существенного успеха - иначе его бы наверняка повторяли, а сведений о таких повторениях, кажется, нет.
Ну-с, передохнули малость, а теперь, перекрестясь, приступим к самой увесистой из наших «ягодок».
И тут, прежде, чем заняться выяснением «когда?» (и - тем более - «где?») уместно бы, по-моему, сделать небольшую интродукцию.
Снова, как и в «деле о добывании огня», позволю себе обратиться к не вполне научному первоисточнику. На сей раз будет это даже не фантастика, а детская книжка, зато автор не менее известен, чем Лондон. Речь идет о «Маленьких дикарях» Эрнеста Сетона-Томпсона. Талантливый писатель в данном случае интересует нас как весьма уважаемый коллегами натуралист, заставший еще те времена, когда в Америке трудно было, изучая природу, не изучать и индейцев. Итак, в «Дикарях» Сетон-Томпсон приводит очень подробное и добротное (с чертежами) описание - этакое учебное пособие по производству лука, несколько похожего на индейский. Выстрелом из такого можно было серьезно ранить утку и даже насмерть убить сову. Но в грозный час охоты на страшного хищника - например, енота - лук все-таки уступал место револьверу. И однако же грозное
«индейское» оружие изготовлено было из дерева, сушившегося в специальных условиях не один год; при изготовлении использовались дратва, гвозди (в качестве наконечников), верстак и рубанок (для придания нужной формы основе лука и стрелам)… Не правда ли, истинно неолитические сырье и технические приемы? Кстати, единственная стрела, которую главный ревнитель индейской
«взаправдашности» выстругал ножом (не кремневым, всего-навсего перочинным) отличалась полной непредсказуемостью траектории полета.
Это была преамбула. А теперь в качестве преамбулы-прим попробую сформулировать, отчего лук - первое из известных нам человеческих изделий, которое следует относить не к инструментам, а к аппаратам. Вот, например, копьеметалка увеличивает возможности человеческой руки. Я успел разобраться, что чем шире размахнусь, тем сильнее и дальше полетит копье. Но шире уже не получается (рука закончилась), а подлец Эуэх (пускай мы с ним уже успели повырастать) метает копье дальше. Хотя он нисколько не сильнее меня; унего, у нехорошего-то человека, просто длиннее руки. Вот и придумывается инструмент, помогающий нарастить плечо рычага, что в свою очередь позволяет при прочих равных условиях увеличить импульс силы (каковой, как известно нам-нынешним, равен количеству движения). А в случае с луком мы суммируем и накапливаем, переводя в энергию упругости «луковища», всю ту энергию, которую, сопя, пыхтя и обливаясь потом, вкладываем в натягивание тетивы. Аккумулируем энергию обеих рук и плечевого пояса, чтобы в момент спуска тетивы вложить все накопленное в пусковой импульс (равный количеству движения). А можем
вложить в этот самый импульс и энергию практически всего тела (ног, пресса, спины): известен такой способ стрельбы, когда в «луковище» упираются ступнями, а тетиву тянут обеими руками. А можем и не только свою энергию вложить, а и нескольких человек, и не только человек - если к ну ооооочень сильному луку добавим направляющий желоб и фиксатор (и добавим-таки, и обзовем аппарат арк-баллистой). То есть изобретено не средство увеличения силы, изобретен качественно новый способ ее, родимую, тратить. Предварительно накопив.
Это была особенность номер один.
А есть и номер два. Мы уже не раз повторили давным-давно известную истину про импульс силы, который равен количеству движения (прошу прощения у физиков-профи за некоторую архаичность формулировки: тематика статьи накладывает отпечаток). Но равенство - оно и в Африке равенство. В том смысле, что ведь и количество движения равно импульсу силы. Т.е. метаемый снаряд имеет оптимальный диапазон веса. С одной стороны, чем легче, скажем, копье, тем дальше его можно зашвырнуть. Но если вес копья снизить ниже нижнего (здорово сказано, правда?) предела оптимального веса, то дальность полета начнет уменьшаться (тем более, если площадь трущейся о воздух поверхности увеличена стабилизаторами - оперением). А главное, начнет резко снижаться тот импульс силы, в который копье превращает количество своего движения при попадании в цель. Проще говоря, стрела, брошенная руками, вследствие низкой массы не причинит своей цели ни малейшего значимого вреда. Другое дело, если той же самой стреле мы сообщим значительное начальное ускорение. Тогда за счет высокой скорости полета она передаст жертве импульс силы, соизмеримый с
силой удара тяжелого копья на близкой дистанции. А с учетом того, что стрела тоньше, и наконечник ее тоньше (а, значит, площадь контакта стрелы с целью существенно меньше, чем аналогичный тактико-технический показатель копья), мы получаем выигрыш не только в дальности, но и в пробивной силе.
Примерно та же история и с пращей: для увеличения дальности полета и силы удара камень предварительно разгоняют по кругу (раскручиванием), получая еще и приятный довесок в виде центробежной силы. Именно «примерно»: есть одно существенное отличие, к которому мы еще возвратимся.
Вот когда техническая идея включает в себя не один, а комплекс принципов увеличения коэффициента полезного действия, ее техническое воплощение перестает умещаться в названии «инструмент».
А теперь, поднаторев в некоторых теоретических вопросах лукостроения, перейдем к главной теме. Двинемся проторенной дорожкой и начнем с вопроса «когда?».
Для начала снова позволим себе вольную игру ума.
В Книге Й. Августы и З. Буриана «Жизнь древнего человека» есть такая фраза: «В конце раннего палеолита, т.е. приблизительно 70000 лет назад угасла жизнь и потухли костры неандертальцев». Ну, и дальше в том плане, что в верхнем палеолите появились первые Хомо Сапиенс. Но вернемся к цитате. И количество тысяч лет вызывает, мягко говоря, скепсис, и что жизнь с кострами угасли вдруг, в одноразье - тем более сомнительно. Кстати сказать, «нехронологические» системы летоисчисления - по качеству каменных изделий, или по «до - после - во время» ледникового периода крайне условны и с развитием археологии требовали поправок. Так пошли возникать деление палеолита на верхний и нижний, а также эпипалеолит, мезолит и прочие суб-эпохи, которые отнюдь не всегда соглашаются строиться по хронологическому ранжиру. А что касается угасания костров, то, пожалуй, единственным значимым изменением условий жизни неандертальцев было именно появление в зоне их обитания наших непосредственных предков. А потому логично предположить, что упомянутое появление и послужило причиной упомянутого угасания. Но тогда следующий вопрос: а
за счет чего бы? Неандертальцы отнюдь не представляются этакими мальчиками для исторического битья.
Их оружие было грубым, но не примитивным; они умели успешно (и наверняка сообща) действовать против самых крупных и опасных животных своего времени, их ум дозрел до отвлеченных понятий (а значит, и до охотничье-боевых хитростей), а речь - до возможности друг другу отвлеченные понятия разъяснять (иначе бы невозможны были обрядность и религия, пусть и зачаточная) - значит, и до умения задумывать хитрости сообща… Что качественно нового могли противопоставить этому наши предки, вдобавок скорее всего уступавшие неандертальцам в таких чисто звериных способностях, как обоняние, слух, умение видеть в темноте? Одной тщательностью выработки оружия тут не возьмешь. Перефразируем приводившуюся уже раньше цитату: если тебя хряснули по темени топором, велика ли разница, был он грубым неандертальским, тщательно и мелко оббитым - мезолитическим или по-неолитически насаженным на рукоятку? Летальный исход - он хоть в палео-, хоть в неолите летальный. Пронять же неандертальцев умением вырезать скульптуры из мамонтовой кости и здорово рисовать на стенках пещер, думается, было не реальнее, чем запугать византийцев
воздушными змеями.
Следует заметить, что в ледниковый период очень многие дети матери-природы оценили удобство жизни в пещерах. Да, неандертальцы умели строить шалаши и палатки, но в ледниковую зиму это слабое утешение. Оставалось либо деловито вымереть, не растягивая это удовольствие на десятки тысячелетий, либо научиться освобождать себе более удобное жилье и оборонять его от прочих желающих. А среди тех были и такие твари, перед которыми нынешние львы да гризли - так, мелкота. Получается, острота жилищного вопроса тоже подразумевала необходимость действовать сообща, а это еще один аргумент в пользу наличия у неандертальцев речи отнюдь не в зачаточном состоянии.
В довершение прочего, неандертальские открытия в религиозной сфере отнюдь не сопровождались зарождением моральных принципов. Некоторые находки (в частности, на стоянке Чирчео, Италия), доказывают, что неандертальцы не чуждались каннибализма. Так что первых увиденных Сапиенсов они вполне могли отнести к категории пускай и опасной, но однозначно гастрономической.
Одним словом, до Хомо Сапиенса ни одной из разновидностей человека еще не приходилось отбивать экологическую нишу у такого грозного предшественника. А значит, и сам Сапиенс должен был иметь очень грозный аргумент в подкрепление своему интеллекту (независимо от того, чем завершилось противостояние подвидов - истреблением или ассимиляцией).
Вот на роль этого аргумента буквально напрашивается лук.
А теперь посмотрим, можно ли подкрепить все эти домыслы чем-нибудь повещественней. Сами палеолетические луки до наших времен, конечно же, досуществовать не могли. Рыться в пригоршнях микролитов, препираясь,- дескать, наконечник стрелы или детская игрушка?- тоже не выход… Кстати, полушаг в сторону: «игрушечность» этих ювелирных (для своего времени) изделий кажется довольно сомнительной. Некоторые из микролитов - например, трапециевидные и треугольные - помимо прочих версий могли служить элементами составных лезвий деревянных мечей и пил - подобными пользовались индейцы Центральной Америки и полинезийцы…
Но вернемся к «тоже не выход».
Выход-то - вот он, на рисунке.
Пещера Куэва-де-лос-Кабаллос. Восточная Испания. Поздний палеолит. С таким аргументом, как говорится, не поспоришь. Прошу обратить внимание: луки большие, упругость основы неодинакова - концы загнуты сильнее, чем середина. Весьма совершенная форма: вспомним хоть современные спортивные луки. Так что изображена явно не самая первая модификация этого оружия, а продукт длительного совершенствования.
Кстати, о совершенствовании. Следующий рисунок - тот же регион (Испания), но более поздняя эпоха - предположительно, мезолит.
Как видим, очертания лука поизящнели - очевидно, технология обработки дерева шагнула вперед, позволив более плавно утончать основу от середины к краям (однако до колчана люди все еще не додумались).
Но вернемся к сцене групповой охоты. Лук используется против такой крупной дичи, как олень. Трупов, правда, пока не видать, но оные, скорее всего, лишь дело времени. Впрочем, возможно, что главная задача не убить, а ранить потяжелее, а потом догнать и - как Ункас у Купера («стрела хороша, но в помощь ей нужен нож»… тоже, кстати, люди на оленя охотились).
Итак, предположим, что время и общественная необходимость более ли менее обозначились. Место? Ну, в общем, тоже - с минимальной точностью, нужной для цели нашего разбирательства. Лук-то ведь тоже не глобальное изобретение. В Америку прибыл по все тому же арктическому мосту… А вот до Австралии оледенение не добралось, и лук тоже (есть, кстати, веские аргументы полагать, что австралийские аборигены - продукт развития именно неандерталоидной формы)…
Но вот к КАК мы не приблизились ни на шаг.
Предположим, к моменту изобретения человек уже имел достаточное представление об упругости, ее способности аккумулировать усилия и отдавать их в одномоментном импульсном исполнении. Достаточно всего-навсего, идучи по лесу гуськом, слишком приблизиться к впередиидущему, и согнутая тем ветка вобьет оные теоретические познания тебе… ну не в голову, так в физиономию - тоже убедительно. Но вспомним, какие ухищрения понадобились героям Сетона-Томпсона, дабы соорудить свою лукообразную игрушку. Прежде всего: материалы, пригодные для изготовления основы, встречаются в природе лишь в виде полуфабрикатов, требующих длительной, совершенно специфической обработки. Трудно предположить, будто у кроманьонцев, как у Сэма Рафтена, случайно завалялись на чердаке подходящие деревяшки. Для такой случайности нужно было иметь как минимум чердак. И необходимость годами сушить в сухой проветриваемой тени ореховые, тисовые или иные жерди. Специальные повышающие упругость накладки (костяные, роговые и пр.) - все это, равно как и способы обработки дерева, могло бы, конечно, выработаться в ходе осуществления метода №3 -
совершенствования прототипа. Да вот беда: любой прототип, изготовленный из подручных материалов, дал бы результаты столь мизерные в сравнении хоть с той же копьеметалкой, что лишь убедил бы изобретателя в полной бессмысленности дальнейшей модернизации.
А ведь лук - это не только основа. В палеолитические времена о дратве еще слыхом не слыхивали. Изготовить путную тетиву можно было только из сухожилий крупных животных, причем требующих снова-таки очень серьезной обработки. Причем опыт производства «ниток» для шитья тут бы не пригодился: слишком специфичны требования к тетиве. Она, например, должна быть достаточно длинной, однородной, исключительно прочной, неломкой, почти идеально круглой (естественно, в сечении)… И при этом, в отличие от основы, тетиве категорически противопоказана упругость. Ну, допустим, подобран… э-э, нет - РАЗРАБОТАН упругий материал
«луковища», тетива измыслена да изготовлена (что отнюдь не предопределяется измыслением), натягивать все это научились - так стрела летит кувырком… А, между прочим, полетные характеристики стрелы и дротика весьма различаются, так что прежний опыт скорее помешает изобретателю, чем поможет…
Ни одна из прежде рассматривавшихся нами новаций для своего осуществления не вымогала у изобретателя такого комплекса принципиально новых материалов, способов их обработки и инструментов. И даже с учетом насущной общественной необходимости трудно себе представить, чтобы изобретатель продолжил барахтанье во всех этих цепляющихся одна за другую проблемах, не имея твердой уверенности в конечном успехе. А уверенности оной, как мы, полагаю, уже убедились, взяться было бы неоткуда.
Или нет?
Первое, что напрашивается - причем куда обоснованнее, чем в случае с бумерангом - это чисто фантастическая версия. Даже не одна. Потому что мудрые добрые радетели за прогресс, прибывшие с далеких звезд либо из далеких времен и решившие помочь нашим передовым предкам в борьбе с отсталыми, но грозными неандерталоидами - это вряд ли (как и все, валяющееся на поверхности). Гораздо интереснее рассмотреть вариант с космическими робинзонами - в результате какой-либо катастрофы оказавшимися на Земле буквально с голыми руками (это еще в лучшем случае, ежели только руками), технически развитыми гуманоидами (именно так - всякие там разумные осьминоги или шестикрылые стрекозоиды не подходят). В борьбе за выживание бедолаги принялись лихорадочно искать способы производства эффективного оружия из подручных средств - точно зная, что именно хотят изобрести. А дальше - вынужденная ассимиляция с наиболее близкой из разновидностей земных уроженцев. Ассимиляция как физическая, так и знаний. Из коих закрепились в людском сознании, естественно, лишь те, каковые могли найти немедленное практическое применение.
Да, такая версия может разъяснить все высказанные нами недоумения. А поскольку мы - фантасты, то почему бы на ней и не остановиться?
А потому хотя бы, что она не единственная.
По второй версии пришельцы гораздо более прозаичны. Ведь кроманьонцы в оледенелую Европу могли и придти. Возможно, из тех мест, где имелось единственное, пожалуй, растение, пригодное для производства лука без экстраординарной предварительной обработки. Да-да, я про бамбук. Здесь уместно вспомнить японский лук. Эта модификация - весьма грозная - в описанные периоды истории изготавливалась из тонких бамбуковых пластин (по способу, несколько напоминающим изготовление стальной рессоры). Однако выраженная ассиметричная форма японского лука весьма явственно намекает, что первоосновой служил фрагмент цельного бамбукового ствола, упругость которого неодинакова от комля к вершине. Казалось бы, при наборе основы из пластин достаточно было бы ориентировать их через одну «нижним» концом в разные стороны, и оружие приобрело бы симметричность. Но традиции - святое дело… Так что же, древние предки самураев, зная уже принцип этого оружия, приспособили под его производство наиболее доступный им материал (ведь в Стране Восходящего Солнца проблемы и с традиционно
«лучными» породами деревьев, и с животными, рога которых пригодны в замену дереву)? Или идею лука принесли в Европу выходцы из «бамбуковых» краев? Но вот вопрос: а мог ли человек, даже имея под руками бамбук, додуматься до лука и довести идею до удачного практического воплощения? Напоминаю, что кроме проблемы основы есть еще тетива и стрела.
А вот на это может ответить третья гипотеза. Лук могли изобрести… Нет, не так. Набрать сумму практических знаний, достаточных для уверования в безоговорочную перспективность идеи лука, могли люди, изобретавшие совершенно иные устройства. Итак, способ изобретательства номер последний. Случайное изобретение. То есть не совсем, конечно, случайное: изобретался принцип - в данном случае, накапливание значительных усилий путем перевода в энергию упругости.
Как мы уже говорили, первый пример упругости, с которым человек превосходно познакомился еще до того, как стал человеком - упругость живого растения. Ловушки (и даже способы казни), основным элементом которых является пригнутое к земле дерево, весьма известны.
Усилиями десятка соплеменников согнуть этакий молодой вяз, привязать его вершину к корню столетнего собрата ремнем, из второго ремня соорудить петлю, подложить приманку… Поначалу, вероятно, кто-нибудь прятался вблизи, готовясь полоснуть кремневым ножиком по привязи, как только что-нибудь большое и вкусное сунет голову в петлю; затем появились более хитрые приспособления, самосрабатывающие от нажима, рывка… Конструкция совершенствовалась, люди учились выбирать упругие деревья… Последние иногда не выдерживали - оказывалось, что половинка треснувшего вдоль дерева лучше, чем дерево целиком… Иногда охотникам подворачивалось засохшее дерево удачной породы - новая информация к размышлению… Возможно (и даже вероятно) что непосредственно появлению лука снова предшествовала детская забавка: пластинка из рога или луба, с помощью которой можно было здорово пулять камушками в зловредных Эуэхов. И уж совсем наверняка лук изначально задумывался не как конкурент копьеметалки, а снова-таки как аккумулятор энергии в чистом виде.
Вспомним, как охотятся с луком современные дикари из Амазонии. Человек с натянутым луком (стрела, кстати, длинной мало уступает копью) крадется сквозь чащу, целясь в разлегшуюся на ветке громадную ящерицу. Выстрел следует, когда наконечник оказывается в метре-полутора от цели. То же самое можно было бы сделать копьем, но тогда в последний момент пришлось бы замахиваться. В густом лесу. Резкое движение, шум, качание веток, которого никак не получится избежать - и добыча успела смыться.
Вот и пришла пора вернуться к тому коренному отличию лука от пращи, о котором мы обмолвились раньше. И вот ради чего, вероятно, лук и изобретали: импульс силы БЕЗ ВЗМАХА, без движения, заметного жертве либо стороннему наблюдателю. Так что первые стрелы, возможно, отнюдь не имели целью соревноваться с копьем в дальности полета и силе удара.
Еще один аргумент в пользу этого. С самых ранних времен наверняка вызывали у человека жгучую зависть змеи и некоторые насекомые. Подумать, ведь всего-то навсего легкий укол, а огромная добыча мертва. Что ж, для потомка обезьяны, повторюсь, не проблема собезьянничать готовое чужое решение… то есть - извините! - совершить изобретение согласно методологии науки под названьем «бионика». Кстати, подобный способ охоты сохранился у современных бушменов. Только в качестве яда используется сильное снотворное. Остается только подкрасться и из сравнительно весьма слабого лука нанести потенциальной добыче совсем небольшую ранку. А через пару-пятерку минут с помощью ножика или просто ударом камня окончательно превратить добычу потенциальную в кинетическую.
Между прочим, вернемся-ка ненадолго к палеолитическому рисунку. Обратите внимание: утыканные стрелами животные весьма упорно держатся на ногах - даже пятнистые оленята. В то же время, логика первобытного искусства подсказывает изображать сцены охотничьих удач. Так не имел ли художник веского основания считать сам факт попадания стрелы в цель равнозначным безоговорочному успеху охоты?
Итак, если предположить, что первоначальной целью изобретателей была стрельба из засады отравленными стрелами - стрельба на короткую дистанцию, позволяющая так растянуть замах во времени, что он сделается совершенно незаметным для жертвы… Тогда, вроде бы, все становится на свои места.
Вот мы и получили вполне самодостаточный в своей маломощности образец, пригодный к дальнейшему совершенствованию - при, естественно, необходимости. А необходимость, вероятно, возникала у тех, кого бродячая планида (своя и неандертальская) в сговоре с меняющимися фазами оледенения опасно приближали к грани выживания.
Что могло помочь этому совершенствованию? Возможно, развивающиеся навыки изготовления копейных древков. К ним ведь практика предъявляет требования сходные с требованьями к лучным основам. Копье - особенно для охоты на крупного зверя - должно быть не только крепким, но и упругим, чтоб не ломаться под тяжестью навалившейся туши… Лучшие копья получаются из тех же пород дерева, что и лучшие луки.
А могли помочь появлению и развитию лука похожие на него конструкции? Например, лучки для сверления и добывания огня трением… Нет, вряд ли. Основе этих лучков особая упругость не нужна. Более правдоподобным кажется, что это лук помог их появлению, а не наоборот. Точно так же, наверное, обстояло дело и с рождением струнных музыкальных инструментов. Появились они, вероятно, гораздо позже: рационализм палеолитического человека вряд ли позволил бы расходовать на забаву материал, пригодный к жизненно-важному использованию. То была пора ударных и духовых инструментов - о последнем свидетельствуют находки костяных свирелей и свистулек. Да и на саму идею об извлечении красивых звуков из натянутых, специальным образом обработанных сухожилий натолкнул человека, скорее всего, именно лук - звучание спущенной тетивы.
И в заключение - про «детский след». Не мог ли и лук появиться в качестве развлечения маленьких кроманьонцев? Полагаю, вряд ли. Если исходным толчком действительно послужило пригнутое к земле и привязанное дерево, то развить эту идею по принципу зеркальной симметрии - полагаю, такое бы не под силу и современным детям, которые по широте знаний (пускай и бессистемных, отвлеченных - знаний «вообще») на порядок порядков превосходят даже взрослого кроманьонца. Более вероятно, что лук стал детской игрушкой все-таки по принципу «как у папы».
Ну что ж, путь наш был долог, но, надеюсь, небезынтересен. Хотя, конечно, ни на один из поставленных вопросов не удалось нам ответить однозначно, с металлом в голосе… впрочем - как сказать! Алюминий и олово ведь тоже металлы. Однако же целью этого разговора была всего лишь попытка выдвижения правдоподобных версий.
А в стороне осталось очень и очень многое. Можно было бы порассуждать и на тему появления в технической практике принципиально новых материалов, и влияние на развитие техники женского опыта мы - да простят нас дамы!- как-то обошли стороной… Что ж, когда-нибудь, возможно, поговорим и об этом.
В статье использованы собственные иллюстрации автора, а также фотографии петроглифов и украшений, взятые из книг:
Ламберт Д. Доисторический человек: Кембриджский путеводитель.- Л.: Недра,
1991.- 256 с.
Елинек Я. Большой иллюстрированный атлас первобытного человека.- Прага: Артия,
1982.- 560 с.
|
