Томас Дерри
Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек изменяет окружающую среду с древности до наших дней
Позднее Средневековье
Считается, что Высокое Средневековье – важнейший и поворотный период в истории цивилизации Западной Европы. 200 лет, до эпидемии чумы 1348 года, торговая экспансия была сопоставима с промышленной революцией конца XVIII века. Роль, которую сыграла Англия в более поздней революции, в предыдущей отводилась итальянским государствам.
Самое удивительное в тот период – прирост населения, достигнувший предела в Англии и странах Европы, по крайней мере к западу от Эльбы. Париж, бесспорно, был центром деловой и культурной жизни на севере и соперничал в размере с городами Северной Италии; половина населения Фландрии и Брабанта жила в городах. К 1300 году из-за спроса на продукты питания исчезли необработанные земли во многих частях Фландрии и расширилась система дамб в Голландии. Большие площади, в том числе почти по всей Франции, уже были максимально заселены (около 100 человек на квадратную милю) – предел, который могло обеспечить пропитанием средневековое сельское хозяйство. Необходимо помнить, что средняя урожайность ржи и пшеницы была примерно пятикратной, овса и ячменя – менее чем четырехкратной; в животноводстве по-прежнему не хватало высококачественных кормовых трав; и только в XV веке у земледельцев появились металлические трезубые вилы.
Производственные методы резко контрастировали с примитивными аграрными технологиями Темных веков. Строились огромные готические храмы (рис. 8), в которых скульптуры взирали с высоты или выступали из тени, а солнечный свет пробивался сквозь витражи, создавая неземное сияние. В светской архитектуре стали постепенно преобладать каменные замки, хотя венгерские дворяне в XII веке по-прежнему жили в камышовых хижинах, а деревянные замки исчезли из Шотландии только в XV веке. Вторыми по значимости после каменщиков были строители мельниц. Согласно Книге Страшного суда 1086 года, англичане перемалывали зерновые на почти 6 тысячах водяных мельниц; к середине XII века в Европе появились ветряные мельницы, а гидроэнергия применялась по-новому, особенно при валянии тканей. Но, вероятно, важнейшим достижением, по крайней мере в Европе, стал прорыв в горном деле и металлообработке. Множество серебряных рудников открылось в Венгрии, Чехии, Саксонии и в горах Гарц; многочисленные общины вольных шахтеров добывали и неблагородные металлы: Кельн и Динант, например, прославились колоколами и другими изделиями из меди и бронзы, а долина реки Мез – столовыми приборами, скобяными изделиями и оружием.
Рис. 8. Церковное строительство. С миниатюры 1460 г.
В Средние века торговля доминировала над производством; главными торговцами были итальянцы. Шесть ярмарок Шампани, открытые в XII веке с января по октябрь, и три знаменитых ткацких города Нидерландов – первые центры, в которые наведались итальянские купцы. Маршрут на юг через Францию был первостепенным, хотя остальные дороги в Италию проходили по альпийским перевалам из регионов к востоку от Рейна. К концу XIII века провинция Шампань подчинялась французской монархии, чья политика так мешала коммерции, что предпочли торговать по морю: огромные галеры генуэзцев и венецианцев ежегодно плавали из Средиземноморья в порты Нидерландов, Бельгии, Люксембурга и Англии; длинные галеры выделялись на фоне северных судов. Им стали подражать купцы Ганзейского союза, которые в следующем столетии соединили порты Балтийского моря и западное побережье Скандинавии с рынками Германии, Нидерландов, Бельгии, Люксембурга и Англии: их контора «Стальной двор» окончательно закрылась только в 1597 году. Важно отметить, что ганзейские купцы не плавали на запад дальше Брюгге, где были итальянские галеры.
Два известнейших факта об Италии того периода – ее финансовое влияние в Англии, что подтверждают названия «флорин» и «Ломбард-стрит» в английском языке, и ее связь с Китаем, инициированная путешествиями Поло: первый факт напоминает о буржуазном обществе, впервые появившемся в Италии и до сих пор влияющем на европейскую политику; второй факт говорит об обширном распространении торговых интересов итальянцев (рис. 9). Есть много прочих примеров прогрессивного развития итальянских технологий. Медицина, которую преподавали в Университете Салерно, стала одной из основных дисциплин в эпоху Ренессанса; старейшую из сохранившихся навигационных карт создали в Пизе. Итальянцы были известными мелиораторами: например, Гранд-канал в Ломбардии орошал 80 тысяч акров земли. Ткачество, красильное дело и отделка грубых тканей из Северной Европы, искусство сбыта тканей, за счет которых оплачивался импорт продовольствия для постоянно растущего населения, основывались на современных бизнес-методах; в конце XVI века Фуггеры из Аугсбурга (семейство банкиров и купцов. – Пер.) переправились в Италию, чтобы вести там финансовые дела. Итальянцы славились передовыми методами в производстве бумаги, оружия, в стеклодувном деле и технике шелкокручения. Венеция предвосхитила некоторые реформы, проведенные в более поздний период, запретив детский труд в опасных профессиях и учредив «линию Плимсолла» (горизонтальные линии на обоих бортах судна в середине его длины, показывающие предельно допустимое погружение судна в зависимости от времени года и района плавания; предложено Плимсоллом. – Пер.). Милан и Венеция вмещали около 200 тысяч человек каждый; Флоренция, Генуя и, возможно, Палермо и Неаполь – примерно по 100 тысяч; а в это время не было ни одного большого города на севере, кроме Парижа (в период перед эпидемией чумы). Кроме того, с большой долей уверенности можно сказать, что средний уровень жизни в этих больших городских поселениях был выше, чем на севере, где в основном занимались сельским хозяйством. Что касается других стандартов, то о них можно судить по жизни и трудам Фомы Аквинского и Данте.
Рис. 9. Караван с Востока. Из Каталонского атласа, 1375 г.
К середине XIV века Высокое Средневековье в Западной Европе сменилось периодом упадка. Эпидемия чумы 1348 года стала социальной катастрофой, сравнимой по последствиям только с мировыми войнами нашего времени. И нельзя забывать, что сейчас материальные потери восстанавливаются темпами немыслимыми для средневекового человека. Учитывая, что, по приблизительным оценкам, за два года погибла треть населения, легко понять, какой чудовищный удар перенесло сельское хозяйство – основа всех остальных отраслей производства. В 1348 году посевные площади достигли пределов, несильно расширяясь до периода промышленной революции, если не считать замены значительной части обрабатываемых лугов на старые лесные пастбища в Германии; однако, пока продолжалась чума, земля получила возможность отдохнуть по меньшей мере столетие. Это время практически совпало со Столетней войной (1337–1453), в которой истощились ресурсы Англии, а еще больше Франции. Согласно записям английских таможенников 1350–1450 годов, основанным на результатах отличной статистики, увеличение экспорта ткани – побочного продукта войны не компенсировало снижение экспорта английской шерсти. Аналогичный спад прослеживается и в других значимых европейских отраслях – рыболовстве, горной добыче, торговле металлом (если не учитывать существенные продажи железа и оружия).
Далее на юг – в районах Средиземноморья – начинался закат их продолжительного процветания. Восточная империя так и не оправилась после латинского правления, последовавшего за разграблением Константинополя в 1204 году и оставившего восстановленную восточную династию, которая сильно пострадала от бесчинств Запада. Пока слабела ее мощь, венецианцы, генуэзцы и др. пытались стать ее западными наследниками, невзирая на наступление турок-османов, чьи завоевания Малой Азии и большей части Балкан предвещали окончательное падение Константинополя как христианской столицы задолго до 1453 года. Города на юге Италии и на юге Франции уже давно пребывали в упадке. Города Северной Италии, Флоренция, Милан и др., а также великие морские торговые города-порты – Венеция и Генуя по-прежнему лидировали в производстве, торговле и искусстве. Они были очень сильны финансово, но, как и Великобритания в последней четверти XIX века, жили за счет прошлых успехов, а не новых экономических достижений. Между тем новым центром коммерции становится Барселона, предвещая усиление испанского влияния. Огромное значение имели рейды новых португальских каравелл, которые к 1450 году достигли устья Гамбии по пути в Индийский океан; перехват инициативы в торговле с восточными странами по суше помог Испании долгое время господствовать на Средиземноморье.
Эпоха Возрождения
Открытие торговых океанских маршрутов и завоевания европейцев, начавшиеся с огибания мыса Доброй Надежды португальцем Варфоломеем Диасом в 1487 году, пожалуй самые впечатляющие перемены. Среди них наиболее значимое событие – возникновение в Европе печатного дела примерно в 1450 году и быстрое распространение так называемого немецкого искусства (к 1500 году сто немецких типографий было в Италии и тридцать в Испании). Европа созрела для огромного скачка в развитии. В эпоху Возрождения печатали сведения об успехах в искусстве и технологиях, по которым ориентировались архитектор, скульптор и живописец. Интерес к работам и мировоззрению древних, из которых эпоха Ренессанса изначально черпала вдохновение, медленно усиливался в позднее Средневековье. Люди были готовы отказаться от имитации и создавать новое, перейти от гуманистических изысканий к независимым научным исследованиям.
Огромное и непреходящее влияние на Западную Европу в целом в значительной степени оказали методы распространения знаний. Итальянские гении эпохи Возрождения избавились от снобизма, присущего периоду Античности, когда презирались основные механические искусства. Достаточно упомянуть Верроккьо – скульптора и анатома, серебряных дел мастера, инженера и гранильщика драгоценных камней; Альберти с его интересом к прикладной науке; Микеланджело, создавшего проект фортификации Флоренции; и, прежде всего, Леонардо да Винчи, изучавшего предельную конкретность истины в механике, а также создавшего пилу для резки мрамора и механизм для изготовления канатов. Развитие печатного дела привело к созданию системы патентования, впервые внедренной в Венеции в 1474 году. Оттуда система патентов пришла во Флоренцию и другие итальянские государства; большей частью итальянские стеклодувы распространили ее по всей Европе в следующем столетии. В Англии, где первый патент выдали в 1552 году, дабы исключить обвинения в злоупотреблении королем монополии на выдачу денежных грантов, в 1624 году приняли Статут о монополиях. Согласно этому документу, эксклюзивный патент на двадцать один год выдавался на «проект первого и подлинного изобретения». Таким образом, Англия, а после 1707 года и Шотландия установили изобретателям четкие правовые стимулы, пока другие государства, в том числе итальянские, пребывающие в упадке, часто предоставляли эксклюзивные права в знак княжеской милости.
Потрясение, от которого родина Ренессанса так и не сумела оправиться, связано с итальянскими войнами Франции и Испании, которые продолжались две трети столетия. Король Франции Карл VIII в 1494 году совершил первое из последовательных вторжений в Италию, введя туда первую современную, превосходно вооруженную армию. Применение взрывчатых веществ в военных целях стало вторым технологическим изменением того периода (рис. 10). Но оружие, в отличие от печатного станка, совершенствовалось медленно: пушка применялась в битве при Креси в 1346 году, но лук оставался на вооружении у англичан до 1595 года. Развитие нового вооружения тесно связано с ростом горнодобычи и расцветом металлургии, прогресс которых создал в Центральной Европе, и особенно на юге Германии, противовес достижениям итальянцев с юга в эпоху Возрождения. Благодаря интенсивному развитию серебряных рудников, когда за период 1460–1530 годов объем добычи серебра вырос в пять раз, Фуггеры из Аугсбурга стали богатейшей семьей Запада. Расцвет металлургии, описанный немцем Агриколой, привел к рекордной концентрации капитала и рабочей силы на отдельных заводах.
Агрикола (Георг Бауэр) родился через два года после того, как открытие Америки Колумбом дало европейцам новые широкие возможности для освоения месторождений. Для этого им понадобились не только океанские корабли и новое навигационное оборудование, но и пушки, кремневые ружья, а также колюще-режущее оружие из улучшенной западной стали. Два поколения мореплавателей по приказу властей Испании и Португалии организовывали богатые торговые пути из Дальневосточного региона и уничтожали империи ацтеков и инков. Последствия впечатляли. Европу наводнили новые продукты питания и сырье, а осознание далеких горизонтов стимулировало развитие интеллекта и воображения. Кроме того, огромную роль сыграли сокровища, изъятые во время завоеваний или позже из перуанских и мексиканских шахт.
Рис. 10. Наводка осадного орудия. Агостино Рамелли, 1588 г.
В 1521–1660 годах официальный импорт в Испанию составлял 200 тонн золота и 18 тысяч тонн серебра, что превысило и объем производства в Европе, снизившийся после 1550 года, и поставки из Африки. Отчасти из-за обесценивания валюты, которое практиковалось в Англии во времена Генриха VIII и лорда-протектора Сомерсета, распространение испанских сокровищ по всей Европе вызывало ценовую революцию, длившуюся примерно до 1650 года. Во второй четверти XVII века цены на пшеницу в Западной и Центральной Европе более чем в четыре раза превышали среднюю цену столетней давности. Резкий и неуклонный рост цен крайне негативно отразился на отдельных людях, но отставание в размере заработной платы очень стимулировало промышленную экспансию, как, например, во времена Елизаветы Английской. В самой Испании отставание в размере заработной платы было меньше, чем в других странах, и промышленная экспансия проходила медленнее. Если население типичных промышленных городов удвоилось за период 1530–1594 годов, то испанский порт Антверпен стал центром мировой торговли до религиозных столкновений в Нидерландах в 1566 году.
Однако государства Пиренейского полуострова лидировали недолго. Португалия с меньшей территорией и населением в сравнении с Испанией быстро сдала позиции в 1493 году, когда папа решил поделить между ними новые завоеванные территории. К 1540 году португальская блокада Красного моря ради завоевания монополии на торговлю пряностями по маршруту вокруг мыса Доброй Надежды оказалась бесполезной, поэтому перец и другие восточные товары стали снова поступать в Европу с восточного побережья Средиземного моря, принося прибыль Венеции и другим итальянским и французским портам. Через 40 лет Португалия и ее колониальная империя на Востоке отошла к Испании (до 1640 года). Золотой век Испании сменился столетием упадка, во время которого сокращалось население, ослабевало производство и наблюдалась финансовая нестабильность. А путешествия Колумба и Магеллана и военные кампании Кортеса и Писарро в основном провоцировали еретические настроения.
Возникновение современного мира
Испания первой развязала Религиозные войны, когда эпоха Возрождения зажгла искру лютеранской Реформации в Германии во время правления Карла V. Самые жестокие войны велись в Испанских Нидерландах, поделенных между большой кальвинистской Голландией и католической испанской провинцией (будущая Бельгия) с разоренным портом Антверпеном. К 1600 году голландцы практически добились независимости; примерно в то же время их собратья-кальвинисты, гугеноты из Франции, после девяти упорных кампаний стали бенефициарами религиозного перемирия. Борьба перестала носить религиозный характер, хотя судьбу Реформации в Германии еще предстояло определить в ходе Тридцатилетней войны 1618–1648 годов.
С точки зрения развития технологий эти войны прогресса не вызвали. Хотя вмешательство шведов в Германию под предводительством Густава-Адольфа с мобильной полевой артиллерией и превосходными мушкетами говорит о том, что малоизвестные земли, из которых пришли эти борцы-протестанты, были богаты железом и медью и другими полезными ископаемыми. Поразительно, но, несмотря на войны и упорную борьбу идей, население росло и повышалось его благосостояние. После нашествия Черной смерти население Европы начало увеличиваться ближе к концу XV века; к 1600 году оно составляло 95 миллионов человек, а к 1700 году – 130 миллионов человек; темпы роста населения замедлились примерно в середине века. В отдельных странах также наблюдался экономический прогресс, который не обязательно сопровождался приростом населения. Например, в Англии Генрих VIII закрывал монастыри и отдавал монастырские земли предпринимателям, что совпало с крайне резким ростом цен и привело к быстрому развитию горнодобычи, стеклодувного дела, мыловарения и других отраслей производства. Серьезной проверкой для страны стали гражданские войны, но к началу революции 1688 года годовой объем угледобычи (наиболее значимая отрасль) приближался к 3 миллионам тонн, превысив показатели 140-летней давности в 14 раз. Начавшееся в 1598 году во Франции религиозное перемирие немедленно привело к достижениям в сельском хозяйстве, снабжении и торговле; успехам способствовали Генрих IV и его министр Сюлли. Население Нидерландов, составлявшее менее 2,5 миллиона человек, образовало новое государство за счет прибыли от торговли, накопленной во время борьбы за независимость. Отныне голландцы лидировали в судостроении, фрахтовом деле, устройстве складских пунктов и внедрении новых идей в производство. Даже Германия, которая так яростно и часто подвергалась давлению, сильнее всего пострадала именно от смещения европейских торговых путей, но сохранила достаточно сил и ресурсов, чтобы восстановить порт Гамбург сразу после Тридцатилетней войны.
Вторая половина XVII века ознаменовалась правлением Людовика XIV, его Версальским дворцом – центром внимания королей и придворных всех стран, и деятельностью министра Кольбера – эталона политической мудрости, который заставил промышленность и торговлю работать на государство. Но превосходство продукции братьев Гобелен и навыки, пришедшие из Франции с изгнанными в 1685 году гугенотами, не должно отвлекать нас от солидных, хотя иногда более прозаических достижений упорных буржуазных обществ Англии и Нидерландов: три англо-голландских войны не были решающими, но как союзники эти две страны (1713 год) навязывали свою волю даже королю Франции. В этот период с передовыми западными технологиями знакомится Россия – Петр Великий посещает купцов Амстердама и кораблестроителей Дептфорда. В это самое время продвинутые технологии впервые связывают с наукой. У Лондонского королевского общества были единомышленники во Французской академии наук, основанной Кольбером, и старых европейских учреждениях, вроде Национальной итальянской академии деи Линчеи (Академия «рысьеглазых». – Пер.), основанной в 1603 году, но равных Исааку Ньютону, который «в одиночку дрейфовал по удивительным морям мысли», не нашлось.
Не нужно переоценивать сближение науки и технологии из-за их огромного влияния в наши дни. Подъем научного духа – примечательная особенность эпохи Возрождения: люди перестали безоговорочно соглашаться с древними постулатами о Вселенной и законах мироздания; догмы проверялись экспериментами и если их не выдерживали, то отвергались, а на их месте возникали новые теории. Так появлялась наука в современном смысле этого слова; быстро прогрессировали математика, физика, химия и биология. Но технологии влияли только на несколько специализированных отраслей; в целом технологический прогресс основывался на внедрении эмпирических методов. В общем, к 1750 году технология сильнее влияла на науку, а не наоборот. Среди заметных исключений, рассмотренных в последующих главах, были навигационные приборы, игравшие чрезвычайно важную роль во время научных экспедиций, в геодезии и картографии; измерение времени по принципу маятника; и особенно достижения в области химии.
Тем не менее новый взгляд на природные явления оказался лишь проявлением здорового скептицизма: технологические процессы, почти не менявшиеся веками, тщательно изучали, определяя, что требуется усовершенствовать. Королевское общество, основанное в 1660 году для дальнейших исследований природных явлений путем наблюдений и экспериментов, поначалу уделяло имеющимся ремеслам и производству столько же внимания, сколько фундаментальному научному знанию. Одно из ранних достижений Королевского общества – открытие Гринвичской обсерватории в 1675 году с исключительно практическими целями – «определение долготы для совершенствования навигации».
Через 60 лет после изобретения паровой машины («огненной машины») Ньюкоменом, по крайней мере отчасти основанного на результатах экспериментов с атмосферным давлением, которые проводились членами Королевского общества и их учеными собратьями в Европе, Уатт создал более производительный паровой двигатель. Между тем произошли изменения на политической арене: французские амбиции разрушили договор об Утрехтском мире, подписанный Францией, Великобританией, Голландией и Австрией (1713); в 1763 году был подписан Парижский мирный договор между Великобританией, Францией и Испанией, закрепляющий основные результаты Семилетней войны. Великобритания, захватившая Канаду и Бенгалию, быстро обогнала стабильную Голландию, уравняв с ней показатели по поставкам сырья и приросту населения; Австрия, к которой отошли Испанские Нидерланды, никогда не была серьезным коммерческим соперником; а Франция являлась побежденным врагом Великобритании, причем в обоих полушариях.
Но не надо думать, что во время правления двух первых Георгов Великобритания заложила основы быстрого технического прогресса следующей эпохи. Было несколько веских причин для промышленной революции именно на Британской земле. Франция, с населением в три-четыре раза превышающим британское, по-прежнему производила больше железа и товаров из хлопка; с военной точки зрения у французов и англичан были одинаковые интересы, однако французские технологии настолько опережали английские, что 52-пушечный французский корабль ничем не уступал 70-пушечному британскому кораблю. Россия выплавляла больше железа, чем Великобритания, не говоря уже о Швеции – тогдашнем европейском лидере по производству железа, как по объему, так и по качеству. Голландия оставалась основным кредитором и мощным стимулом развития сельского хозяйства в Великобритании; благодаря голландским деньгам в шотландских университетах развивались медицина и химия. Общества промышленного развития, появившиеся в Лондоне, Бирмингеме и Манчестере к середине столетия, возникли также в Париже и Гамбурге. Франция соперничала с Англией в производстве легких тканей, дабы удовлетворить изысканные требования покупателей городских и далеких рынков, например в Дальневосточном регионе. Что касается общего объема экспорта, то в Великобритании он вырос с 8 до 15 миллионов фунтов стерлингов в год за период 1720–1763 годов; такой же рост объема экспорта наблюдался во Франции, но за период 1716–1787 годов.
Так почему же именно в Великобритании раньше остальных стран произошла промышленная революция? Свобода вероисповедания, которая привлекла в страну гугенотов и других беженцев с их многочисленными ремеслами, спровоцировала зарождение капитализма среди пуритан. Кроме того, живущие на острове британцы перестали серьезно беспокоиться из-за вторжения, если не считать нескольких напряженных недель в 1745 году. На острове были все возможности для торговли вдоль протяженной береговой линии и на многочисленных судоходных реках: о важности последнего для транспортировки вглубь страны можно судить по тому, что европейская армия того времени разворачивала боевые действия в пределах 15 миль от берега реки. Кроме того, Акт об унии или Акт о союзе 1707 года сделал Великобританию единой экономической единицей – задолго до того, как другие сравнительно богатые государства избавились от разделявших их многочисленных таможенных барьеров. Но даже с присоединением шотландцев численность населения Великобритании была меньше, чем во Франции, что побудило внедрять трудосберегающие технологии.
На острове изобиловали залежи каменного угля, спрос на который увеличивался, а поставки отечественной древесины уменьшались как для бытовых, так и для промышленных нужд; сначала выплавка железа с новым топливом вызвала проблемы, но потом их благополучно решили. С 1660 года Великобритания добывала в пять раз больше угля, чем остальные страны мира. Какая страна могла конкурировать с ней в создании новой формы энергии, которая, в отличие от водяной или даже ветряной, была постоянно доступна, но только владельцу или добытчику каменного угля? Медленно начинался век пара; более столетия применение пара для производств, транспорта и даже сельского хозяйства усиливало британское промышленное господство, не имеющее аналогов в ранней истории Запада.