Наука, техника, изобретения

Изобретения

наука

Мезолит и неолит. Новые изобретения

    Мезолит охватывает период с XIII до VI тысячелетия до н. э. В Европе и Азии климат потеплел, ледники отступили на север.

    Продолжала совершенствоваться техника изготовления сложных каменных орудий. Их режущая часть представляла собой ножевидные пластины правильной формы с очень ровными и острыми гранями. Пластины, напоминающие лезвие ножа, вставлялись в деревянную или костяную оправу, приклеивались асфальтом из естественных месторождений и использовались для разрезания. Такая техника получила впоследствии называние микролитической.

    А развилась она так. Деревянные копья с наконечниками и без наконечников часто снабжались желобками для стока крови. Эти пазы в свое время также были важным и интересным изобретением. Пазы нередко засорялись застрявшими в них мелкими камешками или кусочками раздробленных костей животных. Охотники обратили внимание на то, что такое засорившееся копье труднее входило в тело животного и наносило ему более опасные раны, чем копье с чистыми пазами. Костяное копье, которое имело паз, забитый острыми кусочками камней, наносило смертельные удары.

    Этот принцип используется и по сей день. В современные токарные резцы из обычной стали вставляют режущие пластинки из твердых сплавов.

    Переход к занятиям земледелием сопровождался окуль-туриванием человеком дикорастущих злаков. Поначалу люди просто пропалывали злаковые и вырубали кустарник, мешавший росту дикорастущих плодоносящих деревьев. Для возделывания и уборки культур использовались специальные орудия: серпы, ножи, цепы, мотыги из кости, мучные зерномолки со ступой.

    Именно занятие земледелием способствовало также изобретению посуды из глины для хранения и приготовления пищи. Призошло это примерно за 8 тыс. лет до н. э.

Вероятно, приоритет в переходе к занятиям земледелием принадлежит женщине, так как оно появилось и развивалось преимущественно как женское занятие.

Огонь

    Огонь тогда разводили в земляных углублениях. Земля в них обгорала и меняла свои свойства: стенки некоторых очагов становились крепкими как камень, в других - растрескивались и рассыпались. Со временем человек понял, почему так получается: в разных очагах была разная земля. И однажды он положил продукты в эти прокаленные огнем ямы. Крышкой служил, наверное, большой отломившийся кусок стенки или камень. Конечно, это еще была не посуда. Та земля, которая сейчас называется глиной, встречалась не часто, поэтому керамические зерновые хранилища были редкостью. И тогда первобытный умелец нашел выход из затруднения: стал обмазывать глиной стенки ямы для очага. После обжига она тоже становилась крепкой как камень. А вынув эту искусственную глину из земли, человек изобрел "кастрюлю". Так появился первый глиняный сосуд, обожженный на огне. Но до "серийного" изготовления глиняной посуды было еще далеко: нужно было изобрести гончарную печь, для чего следовало придумать поддувало, подающее в очаг воздух и заставляющее гореть огонь еще жарче.

Глиняные сосуды эпохи неолита

    В эту же эпоху люди изобрели более совершенные средства передвижения - салазки, сани, лыжи. Они изготавливали их из дерева. Салазки - это транспортное средство на полозьях. Полозья имели почти прямоугольное сечение и загнутые передние концы. Вдоль опорной части полоза сверлились отверстия; длина полозьев была около 4 м. Такая конструкция салазок очень долго существовала на территории Северной Европы.

    Сани имели более сложное устройство и состояли из вертикальных стоек, ремней и платформы из досок. Длина саней доходила до трех и более метров.

    Лыжи изготавливались из сосны, они имели заостренные передние концы. К ногам лыжи крепились при помощи ремней, которые протягивались через просверленные в определенном месте отверстия.

Каменные орудия кроманьонца более позднего периода.	Приспособление для сверления.

    В турецкой области Анатолии археологи нашли остатки текстильных изделий. Значит, уже в ту пору люди умели прясть и ткать на простейших станках. Исходный материал был растительного происхождения. Кроме того, на текстильных изделиях были обнаружены вытканные рисунки, напоминающие узоры современных турецких ковров.

    Поначалу люди пряли с помощью веретена, на одном конце которого находилась пряжа, на другое насаживалось пряслице из камня или глины, чтобы обеспечить вращение. Волокна при этом свивались в прочную нить и накручивались на веретено. Сотканное полотно потом окрашивали. В качестве красителей использовали растительные краски, например, морену.

Открытие металла

    Всем хорошо знакомы изделия из малахита - украшения, шкатулки, чаши. Этот камень у нас добывают на Урале. Однако камнем называть такой минерал не совсем правильно, он содержит 57 процентов меди! У малахита есть "собрат" - медный колчедан латунно-желтого цвета.

В наиболее развитых областях Западной Азии происходило дальнейшее разделение труда: часть населения не участвовала непосредственно в производстве продуктов питания, а занималась ремесленным производством (изготовлением орудий, инструментов, предметов быта). Эта тенденция постепенно приобретала важное значение для развития техники и производства.

    На юге Турции около 7 тыс. лет назад люди построили город, названный позже археологами Чатал-Хююком. Это был город каменного века. Ученые установили, что кузнецы Чатал-Хююка занимались "холодной" ковкой меди. Выглядело это примерно так. На каменную плиту-наковальню кузнец клал кусок медного колчедана и, придерживая его одной рукой, бил по нему каменным молотом - оббивал минерал со всех сторон. При этом зеленые наросты постепенно отваливались, и кусок приобретал форму проколки. И чем больше кузнец бил по куску, тем труднее медь поддавалась ударам. Особенно прочным становилось острие. Теперь совсем не трудно было проколоть им обе полы одежды, сделанной из обычной шкуры, и соединить их - как бы застегнуть.

    Находки археологов подтверждют это. Но чтобы изготовить проколки и булавки, мелкие шильца и перстни, бусы и подвески, нужен был немалый опыт. Правда, проще было бы расплавить медь и придать изделию необходимую форму. Однако кузнецы из Чатал-Гуюка еще не умели плавить металл. Прошло около трех тысяч лет, прежде чем они этому научились. А о том, что они освоили этот процесс, можно говорить с уверенностью потому, что в Чатал-Гуюке археологи нашли кусок медного шлака. Значит, люди того времени не только умели обрабатывать металл, но и выплавляли его из руды.

В VI тысячелетии до н. э. появляются первые зеркала - отшлифованные дощечки из обсидиана.

    Интересно, каким образом человеку пришло в голову расплавить металл? Попробуем смоделировать условия, в которых было сделано это изобретение. Во-первых, камнями обкладывали костры, чтобы пламя не перекинулось на близлежащие ветки, траву или на деревянные изделия. Положив однажды кусок сырого мяса на горячий камень и затем попробовав подогретое мясо, человек понял, что оно вкуснее, и стал жарить его на камнях. Это подтверждает находка в пещере Паш-де-Лазе на юге Франции. Там археологи обнаружили остатки большого очага, плоские камни которого имели следы многочисленных нагреваний. Это был своеобразный древний противень, под которым неандертальцы разводили костер и жарили на нем мясо.



    И если таким противнем становился малахит или медный колчедан, то от сильного нагревания на них выступали капли - кусочки выплавленной меди. Неандертальцы еще не могли понять и оценить это явление. Зато кроманьонцы, овладев холодной ковкой и постучав однажды по каплям меди, удивились, насколько послушно красная капелька принимает плоскую форму. Так, быть может, было открыто это удивительное свойство металла.

В VI-V тысячелетии до н. э. в долинах больших рек (сначала Евфрата и Тигра в Месопотамии, позже Нила и Инда) стало интенсивно развиваться земледелие. В этих местах использовалось естественное плодородие почв, удобряемых речным илом во время разлива рек. Постепенно распространялась практика искусственного орошения посевов, в результате чего значительно возрастала урожайность сельскохозяйственных культур.

    Ну а дальше начался уже период сознательных опытов и экспериментов. Длилось это на протяжении сотен лет. Зато за прошедшее время древние "металлурги" сделали ряд важных открытий, которые помогли им сконструировать плавильную печь. Было замечено, что только сильный жар способен выплавить из камней драгоценные красные капли. А для этого угли должны были перекрывать руду толстым слоем. Позже древние кузнецы сделали еще одно важное открытие: избыток воздуха мешал плавке. Значит, доступ воздуха к руде надо было уменьшить. И достигли этого очень простым способом - большим глиняным котлом накрыли огонь.

    Оказалось также, что температура в такой печи зависит от качества топлива. Она была намного выше, когда горел древесный уголь (а не дерево!). Но для горения нужно было обеспечить доступ воздуха к внешнему слою древесных углей. Тогда человек стал делать специальные канавки, а печь возводить там, где ветер дул с максимальной силой и без всяких помех. Наилучшим местом для этого оказалась вершина горы. И кузнецы зажгли там свои медеплавильные печи. Согласно греческим мифам, кузница бога Гефеста располагалась на вершине горы Олимп. Позже, когда кузнецы изобрели меха для раздувания огня в плавильной печи, они спустились с гор на землю.

    В эпоху неолита (VI-IV тысячелетие до н. э.) людям уже нужно было больше сырья - камня, руды и т. п. Потребность в нем заставила их вести первые горные разработки. Сначала сырье добывали с открытых залежей, а затем, по мере того как слой минерала или руды уходил в толщу земли, люди пробивали вертикальные ямы-шахты глубиной до 15 м. От ствола шахты в горизонтальном направлении они прокладывали боковые выемки длиной 1-1,5 м. Инструмент для проведения таких работ был разнообразным: мотыги, кирки, кайлы, молотки, изготовленные из камня и рога, деревянные колья. Доставка породы да и самих людей из шахты осуществлялась с помощью корзин, кожаных мешков и веревок, а также лестниц. Пространство внутри шахты освещалось жировыми лампами, вырезанными из кусков мела, а также смоляными и берестяными факелами.

    Известно, что медь мягче кремня. Однако инструмент из нее оказывается более удобным, чем каменный. Например, березовое полено сверлилось насквозь медным сверлом в 22 раза быстрее, чем каменным. Объясняется это тем, что медным изделиям стали придавать более совершенную форму по сравнению с каменными изделиями. К примеру, каменный нож может быть столь же острым, как и медный. Но лезвие из камня быстро раскрошится, а медное будет служить долго.