Текст книги "Древние изобретения"

Автор книги: Питер Джеймс

Соавторы: Ник Торп
сообщить о нарушении

Текущая страница: 19 (всего у книги 48 страниц)

Удивительный Архимед

Кто этот человек, волшебные механизмы которого смогли противостоять военному могуществу самого Рима? Прежде всего, Архимед был величайшим математиком, когда– либо родившимся в Греции. Будучи сыном астронома, он завершил свое образование в Александрийском Мусейоне Египта (см. "Введение" к разделу Средства информации и связи). Здесь он обрел славу благодаря своим теоремам, вычислениям объема конусов и всевозможных геометрических фигур. Самым первым практическим применением его идей была винтовая водоподъемная машина, известная под названием "архимедов винт", которая и по сей день используется для черпания воды из Нила. Есть предположение, что римляне поручили ему построить первый одометр, чтобы осуществить широкую программу дорожного строительства в конце III в. до н. э. (см. "Римский одометр" в разделе Транспорт).

Однако большую часть жизни Архимед провел в родном городе Сиракузы в качестве научного советника его правителя царя Гиерона. По-видимому, именно здесь Архимед выскочил из ванной и побежал голый по улицам с громким криком: "Эврика! Эврика!" ("Я нашел!") Другая история о гении Архимеда касается использования рычагов для подъема огромных предметов. Он понял, что при помощи достаточно длинного рычага и правильно выбранной точки опоры относительно небольшая сила может передвинуть любой груз. Он продемонстрировал это, спустив на воду царский корабль "Сиракузия" (см. "Плавательные средства" в разделе Транспорт). Согласно описаниям древних источников, Архимед одной рукой спустил из сухого дока на воду полностью загруженный корабль, применив систему рычагов и шкивов. "Дайте мне точку опоры, – заметил по этому случаю Архимед, – и я переверну земной шар!" Тот же принцип он использовал в смертельном оружии против римского флота.

Богатые Сиракузы были стратегически расположены между двумя враждовавшими державами – Римом и Карфагеном. Переход Ганнибала через Альпы в 218 г. до н. э. положил начало второй войне между этими гигантами за контроль над Средиземным морем. После перехода через Альпы Ганнибал 14 лет пробивал себе путь через Италию. Захват Сиракуз римлянами после длительной осады в 212 г. до н. э. стал главным фактором в их окончательной победе.

Самой важной задачей, которую решал Архимед для Гиерона, было создание единой системы обороны города. Он заново перепланировал стены, приспособив их для размещения целой серии мощных метательных сооружений, а также такого оружия, как "дьявольские клешни". Оба предвидели, что Сиракузы вскоре могут быть втянуты в титаническую борьбу между Римской империей и Карфагеном за контроль над Средиземным морем.

Война прервалась в 218 г. до н. э., когда карфагенский полководец провел огромную армию (вместе со знаменитыми слонами) из Северной Африки через перешеек Гиб-ралтара в Европу, все еще надеясь сломить мощь Рима. Однако вскоре после впечатляющего перехода Ганнибалом Альп война между Римом и Карфагеном зашла в тупик. Потери во время перехода через горы ослабили армию Ганнибала, помешав сразу приступить к осаде Рима. В свою очередь, римляне не могли изгнать захватчиков из Италии и поэтому выжидали, вместо того чтобы упредить прибывавшие подкрепления из Карфагена.

В 215 г. до н. э., когда судьба западного мира держалась на волоске, умер старый друг Архимеда царь Гиерон. Он питал симпатию к Риму, однако его преемник попытался помириться с Карфагеном, что вызвало тревогу у Римского сената. Сицилия находилась прямо на линии сообщения между Карфагеном и Италией. Пока Сиракузы колебались, огромные римские силы под командованием консула Марцелла были брошены, чтобы склонить город на свою сторону. Римлянин двинулся в путь с флотом из 60 боевых галер и 3 легионов (около 15 тысяч человек), но застрял под стенами Сиракуз на 2,5 года из-за военной техники Архимеда.

Механизм для потопления кораблей

Прежде чем прибыть в Сиракузы, Марцелл убедился, что он вооружен самой лучшей военной техникой, включая огромнейшую катапульту, которую вынуждены были поместить на палубах восемь связанных вместе судов. Другие корабли были связаны парами, чтобы везти достаточно высокие для небольших стен города осадные башни. Плутарх писал о "грандиозных и впечатляющих" приготовлениях Марцелла, "однако все было, по-видимому, пустяком для Архимеда с его механизмами".

Предание гласит, что среди сюрпризов Архимеда были гигантские вогнутые зеркала, мощные, словно лазер, которые могли фокусировать солнечные лучи и поджигать корпуса вражеских кораблей. К сожалению, эта история не подтверждается древними источниками, а недавно проведенные исследования дают основание думать, что технически эту идею невозможно воплотить в жизнь. Гораздо лучше описаны разрушавшие корабли "клешни", которые упоминаются во всех описаниях осады Сиракуз. Однако менее известно, каков их принцип действия. Понятно, что римляне были в замешательстве от того, с чем столкнулись, а сам Архимед не оставил описаний своих механизмов. Некоторые историки, в том числе и Плутарх, доказывают, что Архимед ничего не писал о них, потому что презирал эти механизмы, считая их "постыдными" по сравнению с более возвышенным предметом чистой математики. Очевидно, Архимед ничего не записывал из соображений безопасности.

У Плутарха есть упоминание о том, как предположительно действовали "клешни" в гавани. А модель, предложенная шведским инженером Сигвардом Стрэндхом, показывает, как такая машина могла захватывать корабли под водой: такие подводные "клешни" могли быть полезными в том случае, если кораблям приходилось проплывать прямо под ними. В трудах Ливия и Полибия ясно описывается нечто более маневренное и контролируемое сверху, а именно гигантские железные руки, висевшие на цепях на длинных балках над гаванью. "Клешни" могли захватить нос корабля наподобие гигантских ярмарочных "журавлей", которые захватывают игрушки или конфеты. После нажатия на конец балки, выведенной за стены города, по-видимому, поднимался нос корабля, и он даже ставился в вертикальное положение. Затем цепь, должно быть, резко отпускали: "В результате одни корабли падали на бок, другие полностью опрокидывались, тогда как большинство кораблей скрывалось под водой, когда их носовой частью бросали с высоты. Это вызывало у всех смятение".

Мы, как и римляне, можем только удивляться размерам и мощности механизмов, которые действительно поднимали корабли над водой. Немногие вещи могли повергнуть опытнейшую армию в панику. Но дьявольские изобретения Архимеда произвели такое глубокое впечатление на римские войска, что после первого штурма Сиракуз одного только вида балки или веревки из-за стены было достаточно, чтобы нарушить их ряды.

Упрощенная реконструкция архимедова устройства для потопления кораблей.

1.С помощью специального соединения балка крана вращаюсь как горизонтально, так и вертикально, и "клешни" могли захватить вражеский корабль при принижении к стенам города.

2.Волы тянут канат. Это усилие передается через систему шкивов подъемного устройства, а естественная плавучесть корабля облегчает подъемную работу.

3.Когда корабль поднимает до предела, неожиданно ослабляли нагрузку на систему шкивов, и корабль падал в воду.

Смерть Архимеда

Сиракузы пали только из-за беспечности жителей города. Во время блокады Марцеллу стало известно от лазутчиков о скудных запасах продовольствия обороняющихся и о большом количестве вина, которое они без всякой меры потребляли во время затянувшегося религиозного празднества. Его войска по лестнице переправились через небольшую башню в одну из частей города, когда стража была пьяна. С этого плацдарма римляне проникли в город, а жители Сиракуз не могли равняться с ними в рукопашном бою.

Горожане вовсе не подозревали, что их город захвачен. Сам Архимед был полностью поглощен работой, когда римский солдат ворвался к нему в дом и убил его. Ходят разные легенды о его смерти. В одной из них говорится, что он отказался идти под конвоем к Марцеллу до тех пор, пока не решит математическую задачу. В другой рассказывается, что Архимед, беспокоясь о судьбе своих драгоценных инструментов, спешил передать их на хранение Марцеллу, когда захватчики зарезали его, посчитав, что он хочет бежать вместе с сокровищем.

Марцелл пришел в уныние. Он захватил один из самых богатых городов мира и обеспечил господство римлян над Средиземноморьем, а самая желанная добыча – разум Архимеда – ускользнула из его рук. Римлянин похоронил ученого со всеми почестями и, как и завешал старик, сделал на могиле надпись и рисунок с изображением пропорции между объемом шара и цилиндра, одного из его любимых геометрических открытий.

ОГНЕМЕТЫ

В 674 г. н. э. Византий (современный Стамбул) оказался в трудном положении: его окружили исламские армии халифов Дамаска. К счастью, под рукой оказался неожиданный спаситель, им был сирийский архитектор и химик Калликоном. Ему принадлежит изобретение "греческого огня" – секретного оружия Византийской империи, формула которого настолько тщательно скрывалась, что все ее составляющие до сих пор точно не известны. Осаждавший город флот был жестоко поражен массированной атакой "греческого огня". На протяжении следующих восьми столетий Византий больше не беспокоили захватчики с Востока.

Военный писатель более позднего времени Марк Грек в XIII в. вскользь упомянул, что "греческий огонь" содержал серу, селитру, газолин, сосновую смолу и камедь. Его либо пускали струей на вражеские корабли из насоса, который необходимо было каждый раз перезаряжать, либо заливали в раковины и метали из катапульт. В любом случае последствия были ужасны. Горящая маслянистая жидкость, очевидно, плавала по воде, поджигая корпуса кораблей и "поджаривая" несчастных моряков, в надежде на спасение прыгавших за борт.

Силу "греческого огня" пришлось испытать не только исламским захватчикам. К X в. над северными границами Византийской империи нависла угроза. Викинги из Южной Швеции, известные ныне как россияне, основали могущественное государство в Киеве, центре будущей Древнерусской державы. В 941 г. н. э. киевский князь Игорь привел русский флот по Черному морю к стенам Византия. Этот поход описан в "Повести временных лет":

"Затем россияне пошли на греков. Между ними была жестокая битва, греки с трудом одержали победу, а россияне вернулись к своим лодкам и бежали. Греки встретили их на своих лодках и стали метать огонь через трубки в русские лодки. Надо было видеть это грозное чудо. Россия не, увидев пламя, стали прыгать в море, желая спастись вплавь, и таким образом оставшиеся в живых добрались до дома. Когда они возвратились на свою землю, то рассказали соплеменникам, что произошло. "У греков, – говорили они, – есть что-то подобное небесной молнии, они пускали ее на нас и сжигали. Поэтому нам не удалось покорить их".

Византийские очевидцы утверждали, что не более 15 кораблей с "греческим огнем" обратили в бегство тысячный русский флот.

Византийцы применяли смертоносные огнеметы друг против друга. На рисунке из рукописи изображена междоусобная война Михаила II (826—829 гг.) и взбунтовавшегося Иоанна.

Психологическое воздействие "греческого огня" было столь же огромным, как и его разрушительное действие. В произведении начала XII в. принцесса Анна Комнина описывала, как ее отец император Алексей (1081—1118 гг.) тщательно готовил свой флот для сражения с пизанцами из Италии:

"Так как император знал, что пизанцы имели опыт морских сражений, и предчувствовал, что битвы не избежать, то на носу каждого построенного им корабля были установлены головы львов или других земных животных с разинутыми пастями, отлитыми из бронзы или железа и покрытыми позолотой. Один только их вид приводил в ужас. А огонь, который должен был поражать врага, проходил по трубам в пасть зверей. Это создавало впечатление, что они извергали огонь".

Разрушительное изобретение Калликонома было кульминационной точкой в развитии зажигательных устройств в Греции. Древний историк Фукидид отмечает, что еще раньше огонь применялся в Пелопонесской войне между Афинами и Спартой. В 424 г. длительная осада Делии завершилась, когда ее стены, частично построенные из дерева, были сожжены. Осаждавшим удалось сделать это с помощью длинной трубы на колесах с горящим древесным углем, серой и дегтем, позади которой находились меха для метания огня. Эта примитивная горелка из-за отсутствия газолина горела очень медленно и могла быть применена при чрезвычайно слабо организованной обороне.

В действительности только китайцы в полной мере усовершенствовали это дьявольское оружие. По-видимому, они случайно и относительно поздно, около 300 г. н. э., познакомились с идеей "греческого огня", однако их более раннее изобретение – двойной поршень, приводивший в действие меха, – было крупным техническим шагом вперед. Это устройство имело два впускных клапана, чтобы засасывать воздух с одной стороны и выталкивать сжатый с другой, таким образом обеспечивалась непрерывная струя огня.

Вскоре это изобретение стало грозным разрушительным оружием не только в руках противника, о чем мы можем узнать из повествования Ши Хсу Пая "Беседы на Рыбацкой скале", где рассказывается о морском сражении на реке Янцзы в 975 г.:

"Адмирала Чу Лин Пина атаковали мощные силы императора Суна. Чу командовал крупным военным кораблем с более чем десятью этажами палуб, где развевались флаги и били барабаны. Корабли императора были меньших размеров, однако, спустившись вниз по реке, они яростно атаковали, их стрелы были настолько быстры, что суда, которыми командовал адмирал Чу, стали похожи на дикобразов. Едва ли Чу знал, что предпринять. Он быстро направил газолин из огнеметов, чтобы уничтожить врага. Силы Суна не могли противостоять этому оружию, однако внезапно налетел северный ветер и понес дым и пламя по направлению к судам и людям Чу. Не менее 150 тысяч солдат и моряков были охвачены огнем. Чу, преисполненный горя, сам бросился в пламя и погиб".

Китайская армия, конечно, не была лишена изобретательности, и к концу X в. в ней использовались "огненные копья" – переносные огнеметы. Главным образом это были бамбуковые трубки (позднее их отливали из железа), наполненные горючим из нефти, которые крепко привязывались к концу копья, чтобы они не могли соскочить. Эти огнеметы, горевшие около 5 минут, были основным оружием при обороне северных городов от вторгшихся кочевников.

Максимальное развитие этого оружия привело к созданию в XIV в огнеметной батареи на колесах. Такие батареи, известные как шиты с сильными огненными струями, были похожи на огромные винные стеллажи, установленные на колеса. На каждом из них находилось три дюжины огненных копий, содержащих разные смеси черного пороха, который при необходимости можно было поджечь медленно горящими спичками. В 1412 г. автор учебника по огнестрельному оружию так описывал действие этих щитов: "Когда воюющие армии стояли друг против друга, по сигналу ракеты вперед выкатывались щиты. Они извергали огонь, и струи пламени били вперед на 20—30 футов. Одна группа воинов в доспехах слева занималась щитами, тогда как другая справа была вооружена абордажными саблями. Их задачей было обезглавливать неприятельских солдат и перерезать ноги их лошадям во время смятения, вызванного огнеметами. Только один такой щит стоил десяти храбрых солдат".

Передвижная китайская огнеметная батарея XIV в. Ударную сторону батареи можно было поджечь всю сразу и использовать для поддержки стражи на городских стенах.

Ни один противник нс мог противостоять стене огня из огненных батарей-копий. Однако, когда расширилось применение пушек, они стали чрезвычайно уязвимы и уничтожались до того, как их доставляли на позицию. С этого времени они никогда уже не были решающим фактором на поле брани.

РУЧНЫЕ ГРАНАТЫ

Граната является одним из основных видов оружия современной пехоты. Поэтому интересно узнать, что ею обычно пользовались в битвах между христианами и мусульманами во время крестовых походов. В Византийской империи во время войны стали применять воспламеняющиеся жидкости (см. "Огнеметы"). Но к 1000 г. н. э., по свидетельству летописей, гранаты из стеклянной и глиняной посуды, заполненной газолином, применялись защитниками осажденных городов во всем исламском мире. Их бросали в противника или на его деревянные осадные башни из катапульт или вручную.

До недавнего времени сделаны лишь единичные археологические находки, которые подтверждают сведения, содержащиеся в литературе. По всему Среднему Востоку, от Египта до Самарканда, археологи нашего века находили в земле глиняные сосуды, напоминающие по форме яйцо. На одних были геральдические узоры, на других надписи с боевым кличем "Слава" или "Аллах". Несмотря на то что это были явно исламские изделия средних веков, возникло много споров о предназначении этих таинственных находок. Представители одной археологической школы утверждали, что это сосуды для ртути, тогда как другие были уверены в том, что это неиспользованные гранаты.

Образцы тщательно изготовленных исламских гранат (гончарное производство), которые применялись против крестоносцев -христиан.

Исследование, опубликованное в 1988 г. Питером Пентцем из Национального музея Дании, полностью изменило ситуацию. В 30-е гг. в ходе археологических раскопок датских ученых в сирийском городе Хама были найдены странно оборудованные рабочие помещения XIII в., где с неизвестной целью изготавливали асфальт. Предложенное Пентцем новое объяснение назначения этих помещений теперь проясняет картину. Если это помещение для производства гранат, тогда все необходимое было на месте. Здесь находился горн для дистилляции газолина, отверстия в стене служили для вентиляции, а широкий кувшин с крышкой находился в полу, чтобы защищать газолин от случайного попадания искр; снаружи находилась большая яма для приготовления извести, которая смешивалась с горючим. Масштабы работ были впечатляющие, однако все это оказалось бесполезным, так как мастерская вместе с городом была разрушена монгольскими ордами в 1259 г.

Китайцы узнали о существовании гранат от арабских купцов, и к началу XII в. стали изготавливать их в глиняных сосудах. Среди скульптур в буддийских пещерных храмах в Дацзу в Сычуани есть две необычные фигуры демонов с оружием.

Китайский демон готовится бросить дымящуюся гранату. Изображение в пещерном храме в Дацзу, Китай, 1128 г.

Один из них сжимает в руках оружие (см. "Порох и артиллерийские орудия"), тогда как другой, вырезанный на противоположной стороне пещеры, держит яйцеобразную бомбу. Фитиль и дым, исчезающий над правым плечом демона, едва заметны.

В 1197 г. китайский летописец Юань Хао Вэн описал необычное применение фанаты в эпизоде об охотнике Те Ли: "Однажды вечером в известном месте он обнаружил много лис. Итак, найдя их тропу, он поставил капкан и в бессонные часы второй ночи взобрался на дерево, прикрепив к поясу сосуд с порохом. Когда лисы собрались под деревом, он поджег фитиль и бросил сосуд вниз. Сильный взрыв потряс лис. Они настолько перепугались, что все как одна бросились в поставленную сеть. Тогда охотник спустился с дерева и убил лис, чтобы снять с них шкуры".

ПОРОХ И АРТИЛЛЕРИЙСКИЕ ОРУДИЯ

Поистине удивительно, как мало мы знали до сих пор о подлинной истории пороха, несмотря на его широкое распространение в мире. Даже 20 лет назад порох считался величайшим изобретением феодальной Европы и приводился в качестве яркого примера западной изобретательности. По-видимому, основой для этого утверждения служит рукопись английского солдата Уолтера де Миламета "О величии, мудрости и благоразумии королей", восходящая к 1327 г., в которой содержится древнейшее из известных нам описаний артиллерийского орудия.

В традиционной литературе обычно утверждалось, что изобретателем орудия был либо английский философ Роджер Бэкон, либо немецкий монах по имени Черный Бертольд. Что касается монаха, то он, по-видимому, является фигурой мифической, а Роджер Бэкон (1217—1292 гг.) действительно существовал и оставил описание пороха. В этом описании, кажется, упоминается китайская хлопушка, что породило альтернативное предположение, допускающее первенство китайцев в изобретении пороха, но доказывающее, что порох использовался ими только для великолепных фейерверков. Китайцы, безусловно, были первыми организаторами фейерверков (см. "Фейерверки" в разделе Спорт и отдых), однако им также принадлежит важная роль в разработке артиллерийского оружия.

Старинная иллюстрация пушки в Европе, страница из рукописи Уолтера де Миламета, 1327 г. Фигура в доспехах осторожно прикладывает раскаленное железо к отверстию в пушке, напоминающей вазу, установленной на столярном верстаке; в жерле находится большая стрела.

Порох, по-видимому, был чисто случайно открыт китайскими алхимиками, искавшими эликсир бессмертия. Среди многих придуманных ими смесей была смесь селитры, серы и древесного угля. Текст по алхимии, написанный около 850 г. н. э., предупреждает об опасности опытов с этими соединениями: "Некоторые нагрели [эту смесь] с медом, в результате этого дым и пламя обожгли им руки и лицо и весь дом сгорел дотла".

Китайские военные впервые применили порох в 919 г., когда его использовали для насыщения дымом "огненных копий" (см. "Огнеметы"). Зажигательные стрелы с порохом вместо масла и серы появились около 1000 г. н. э., а в XI в. были изобретены пороховые разрывные бомбы, которые метали из катапульты.