Считается, что все значимые открытия человечество сделало в XIX–XX веках. Но это не так. Вспомним самые значимые разработки древних инженеров.
Гениальный Герон
Первые прототипы парового двигателя подтолкнули техническое развитие человечества и перевели его существование на новую ступень. Многие уверены, что они были созданы в XVII столетии, а широкое распространение получили только в начале XIX. Но это не совсем так.
Как заставить пар работать на благо человечества, первым додумался ученый из Греции Герон, живший в самом начале христианской эпохи, между 10 и 70 годами нашей эры. Он был автором ряда книг по инженерии, в которых давал описание различных изобретений. Среди них имеется аппарат под названием «эолипил», он же – «паровой двигатель Герона». Агрегат представлял собой шар, снабженный изогнутыми трубами и вращающийся из-за воздействия пара. Конечно, серьезных работ эолипил выполнять не был в состоянии – слишком уж мал. Однако важен сам факт: Герон выявил главные принципы парового двигателя за полторы с лишним тысячи лет до официального изобретения оных.
Этот греческий изобретатель современными учеными и историками признается одним из самых великих и талантливых инженеров всех времен и народов. Помимо парового котла, он разработал первые в истории автоматические механизмы, к примеру, для подачи воды и открывания дверей. До современных аналогов тех же устройств люди додумались всего век назад.
Телескоп
С ним приключилась аналогичная история. Официальная дата его появления – 1608 год, официальный изобретатель – Иоанн Липперсгей. И то голландскому мастеру было отказано в выдаче патента, так как несколько других людей тоже уже имели подобные подзорные трубы. Первым же использовать такое оборудование для изучения небесных тел додумался Галилей.
Однако взгляды на историю оптики и астрономии приходится пересмотреть после находки Джоном Лэйардом в 1850-м артефакта, названного Нимрудской линзой (по названию города, где он был обнаружен). Изготовлен предмет в промежутке между 750 и 710 гг. до н. э., предположительно, ассирийцами. Линза имеет немного вытянутую, эллипсоидную форму, сделана из горного хрусталя, обработанного, скорее всего, гранильным колесом. Фокусная точка находки расположена приблизительно в 11 см от плоской поверхности, фокусное расстояние равно 12 см. При таких параметрах линза дает возможность увеличить изображение в 3 раза, а в сочетании с другими аналогичными экземплярами кратность увеличения могла возрастать в несколько раз.
С тех самых пор ученые не перестают спорить о предназначении находки Лэйарда. Основная версия – увеличительное стекло. Это, разумеется, хорошее предположение. Но в какое устройство оно было вмонтировано?
По мнению маститого ученого из Италии, профессора Петтинато, линза была частью телескопа, использовавшегося древними ассирийцами для изучения звездного неба. Если все так, становится понятно, почему этот народ так хорошо разбирался в астрономии.
Идеальный бетон
Бетон, широко используемый в современном строительстве, был запатентован в 1824 году Джозефом Аспдином. Однако патент еще не подтверждает права изобретательства: к примеру, в Древнем Риме бетон использовался в больших количествах. Исследователи, разложившие старинный строительный материал на составляющие, пришли к выводу, что он по некоторым параметрам превосходит нынешние аналоги. Во-первых, древнеримский бетон был менее вреден для экологии, во-вторых, его прочность значительно выше, чем у большинства современных марок.
Римляне замешивали свой бетон из вулканических пород и извести. Под действием воды такое сочетание компонентов мгновенно провоцировало начало химической реакции, что придавало конструкции невиданную крепость. Структура древнего бетона настолько идеальна, что ее не повредили два тысячелетия воздействия волн и современные химические атаки. И это притом что предел долговечности нынешнего бетона, создаваемого в соответствии с последними достижениями науки, – всего 50–70 лет.
Напыление металлов
Два тысячелетия назад вообще было много технологий, которые потомкам пришлось открывать и изобретать заново. К примеру, у древних имелась методика, при помощи которой они могли наносить тончайшие металлические пленки на предметы. Результат применения этой технологии на современном уровне недостижим: солнечные батареи, DVD-диски, электронные устройства и прочее обработаны куда грубее. В те времена умели золотить и серебрить статуи слоем металла в десятые, а то и сотые доли миллиметра. Причем пленка получалась равномерной и прочной (а заодно сильно экономились драгоценные металлы).
При этом 2000 лет назад о физических и химических процессах, происходящих при напылении, мастера не имели никакого представления. Каким образом они достигли таких высот в этом процессе – отдельный вопрос.
Сейсмограф – предсказатель землетрясений
Даже на современном уровне развития техники и науки человечество не может с безупречной точностью предсказывать землетрясения. Однако уже накоплен богатый опыт в изучении сейсмических толчков. А первопроходцем в этом деле стал живший во II столетии н. э. Чжан Хэн – китайский математик, астроном и изобретатель. Он сумел сконструировать первый в мире сейсмоскоп.
Выглядел тот на современный взгляд антинаучно, хотя и этнически: что-то вроде самовара из бронзы, немногим меньше 2 метров в диаметре, с изображением восьми драконов, символизирующих направления компаса. Каждый из драконов держал во рту бронзовый шарик. Под каждым из этих мифических животных сидела жаба из бронзы, с настежь распахнутым ртом. Когда приближалось землетрясение, шарик выпадал из драконьей пасти и падал в жабий рот. Таким образом, сейсмограф даже указывал сторону света, откуда приближалась сейсмическая атака.
В начале текущего века другой китайский ученый, Чжан, сумел повторить изобретение далекого предшественника и воссоздать сейсмоскоп. Прибор работал, причем данные с него были так же точны, как и у самой новейшей и дорогой сейсмотехники.
Нанотехнологии
Еще одна древняя загадка, решенная не так давно, – кубок Ликурга, чаша, изготовленная в IV веке н. э., предположительно, в Александрии. Он имеет уникальное свойство: в зависимости от угла падения света у кубка меняется окраска. Если светить на него спереди, он становится зеленым, если сзади, окрашивается в насыщенно-алый. Над разгадкой тайны ученые бились с 1950-х, когда чашу купил Британский музей. Понять, в чем секрет, удалось лишь в 1990-м, когда исследователи изучили мелкие фрагменты под сильнейшим микроскопом. Тогда и выяснилось, что стекло, из которого отлита чаша, насыщена наночастицами коллоидных золота и серебра. Размер каждой из них меньше одной тысячной габаритов кристалла кухонной соли. Причем работа так точна, что за случайность сойти никак не может. Получается, авторы этого шедевра имели представление о нанотехнологиях за столетия до появления самого этого термина.
Старинная батарейка
Багдадская (она же парфянская) батарея – это глиняный горшок, внутрь которого вставлен и зафиксирован полый цилиндр из меди. По его центру так, чтобы не соприкасаться со стенками трубы, поставлен железный стержень. Вся эта конструкция закрыта пробкой из битумной смолы. Таких артефактов было найдено несколько. Местом обнаружения стало древнее поселение Худжут Рабу неподалеку от Багдада – там в 1936-м велись археологические раскопки. Возраст городища оценивается опять-таки в 2000 лет, оно было построено в Парфянскую эпоху, где-то между 250 годом до н. э. и 224 годом н. э.
Точно установить, в каких целях авторы устройства его использовали, пока не получилось. В 1938-м археолог из Германии Вильгельм Кениг выдвинул предположение, что предназначение у сосуда то же, что и у современного электрического аккумулятора. За загадочным артефактом прочно закрепилось названеи «багдадская батарейка». Вероятность гипотезы была подтверждена экспериментами, проведенными уже после Второй мировой войны Уиллардом Греем, исследователем компании «Дженерал Электрик». Он соорудил точную копию предполагаемой батарейки; после наполнения ее электролитом, Грей выяснил, что устройство действительно производит электричество, пусть и слабое, с напряжением всего в 2 вольта. Открытие американца породило следующий вопрос: что же питал старинный аккумулятор?
Соледобыча и газопровод
Кухонная соль во все времена была весьма ценным ресурсом. Особенно велика ее роль была в древности, когда хранение запасов было сопряжено с трудностями вследствие отсутствия способов заморозки. Основным источником соли была морская вода. Однако не во всех уголках Земли имеются выходы к океанским просторам. Приходилось выкручиваться иными способами.
Примерно 2000 лет тому в провинции Сычуань китайцы освоили добычу соли из подземных залежей. Причем разработанная ими технология бурения была довольно продвинутой. Для вскрытия земной тверди они соорудили бамбуковый бур, снабженный увесистым, почти в полтора центнера, барабаном. Этот агрегат ритмично опускался на землю и давал возможность пробить шурф на глубину 600 метров.
Кстати, в той же седой древности китайцы научились пользоваться и природным газом. При бурении солевых скважин из недр порой прорывался природный газ, преимущественно состоявший из метана. Выяснив его свойства и пользу в хозяйстве, китайцы начали применять технологию, отработанную на соляных рудниках, и для газодобычи. Задолго до современных газопроводов их бамбуковый аналог распределял «воздушное топливо» на десятки километров. В основном газ шел на отопление и получение огня (хотя газовых плит древние китайцы все же не додумались изобрести).
