Один из учеников Ктесибия прославился в области техники насосов и был в свою очередь учителем ученого, который в настоящее время считается во многих отношениях самым выдающимся после Архимеда инженером своей эпохи: это Герон Александрийский.
У нас есть основания думать, что Герон жил между 150 и 100 годами до н. э. Сохранилась значительная часть его трудов.
Если мы внимательно прочитаем эти произведения, то многие мыслители Возрождения, когда-то казавшиеся нам оригинальными, будут выглядеть только компиляторами Герона, даже и сам Леонардо да Винчи, как говорят иные (несправедливо, разумеется).
Герон занимался не только чисто теоретической работой, он стоял во главе школы инженеров, основанной им в Александрии. Дело было совершенно новое. Хотя Месопотамия и Египет вырастили в давно минувшие века плеяду строителей, творения которых, вполне определенные, еще и теперь импонируют нам, все же люди тех отдаленных времен не заботились о том, чтобы передать своим ученикам свои теоретические выкладки, и не сохранили для будущих поколений теоретических знаний, необходимых для продолжения и развития науки. И наоборот, школу, руководимую Героном, можно по праву сравнить с нашими политехническими школами. В этой школе, как и в современных школах, отвлеченные, общие курсы по арифметике, геометрии, физике, астрономии велись параллельно с практическими курсами — работой по дереву и металлу, по конструкциям машин и по архитектуре [81]. Эти героновские курсы дошли и до нас.
Выдающиеся преподаватели школы не специализировались в какой-нибудь одной области. Герон сам, как говорит один современный историк, «обладал блестящими познаниями по всем предметам программы». Не будем искать этому других доказательств, кроме того, что Героном был изобретен диоптр — геодезический инструмент, установленный по уровню воды, поднявшейся на микрометрический винт, инструмент, погрешности которого исправлялись методом двойной проверки. Не забудем также изобретений Герона по гидростатике, и среди них знаменитый «фонтан Герона» — игрушку, с которой восемнадцать веков спустя Жан Жак Руссо ребенком ходил из деревни в деревню, собирая подаяние.
В то же время, открыв свойства покоренного пара, Герон изобрел нечто гораздо более необыкновенное: это эолипил (Эолов мяч, ветроиспускатель), то есть не что иное, как паровая турбина, соответствовавшая котлу Папина, за восемнадцать веков до самого Дени Папина и за двадцать веков до Парсонса.
Обратимся к греческому тексту, в котором дано описание этого механизма, к «Pneumatica» Герона. Переведем его точно. «Над котлом с горячей водой шар движется на стержне [это основа]. Пусть AB, большой котел, содержащий воду, будет поставлен на огонь. Его закрывают с помощью крышки ΓА, через нее проходит изогнутая трубка EZH, конец которой входит в Н, небольшой шар ОΚ, полый внутри. На другом конце диаметра HА прикреплен стержень АΜ, который опирается на крышку ΓА. К шару присоединяют на обоих концах диаметра две небольшие согнутые трубки, а трубки перпендикулярны линии HА. Когда котел будет нагрет, пар пройдет через трубку EZH в шар и, выходя по изогнутым трубкам в атмосферу, заставит шар вертеться на месте…»
Этот текст Герона не оставляет никаких сомнений. Изготовив эолипил, великий ученик Архимеда изобрел паровую машину.
В нашем уме сейчас же возникает вопрос: что же он сделал с ней? Что с ней сделали древние?
Следует ответить: ничего или почти ничего.
Располагая двигательной силой, которая в настоящее время дает нам возможность переплывать океаны на таких пароходах, как «Нормандия» или «Куин Мери», древние продолжали пользоваться руками гребцов, для того чтобы плыть из Афин в Массилию или в Александрию. Почему? Постараемся разобраться в причинах, весьма запутанных, — одновременно технических, психологических и в особенности социальных, — в причинах столь длительного забвения, этой остановки в движении одного из важнейших открытий человеческой цивилизации. Разве древние не могли воспользоваться сделанным открытием, чтобы облегчить труд гребцов или — в более общем плане — труд рабочих? Конечно, могли, но это им даже не приходило в голову. Они этого не сделали. Вот факт как таковой, и речь идет о том, чтобы его объяснить.
Заметим прежде, что в истории науки всегда наблюдается дистанция огромного размера между новыми научными открытиями и их практическим применением. Даже в наши времена должны были пройти долгие годы между моментом, когда была открыта световая энергия, происходящая от электрического тока, и производством безвоздушных лампочек, куда ввели нить провода, которая и освещает наш труд… Промежуток в несколько лет, но не всегда в восемнадцать веков! Медлительность человеческого ума в завершении своих открытий, если только сюда не вторгается требование необходимости, а нередко и крайняя военная срочность.
Действуют и другие причины, тормозящие использование открытий. Это предрассудки, а также a priori [82]. С некоторыми из них мы уже встречались в течение этой работы. Таков, например, идеалистический предрассудок о «значении геометрии».
Эллинистический мир, увлеченный техническими изобретениями, питал еще приверженность к механическим игрушкам. Сам Герон, едва опубликовав свою работу, называемую «Pneumatica», в которой имеется описание паровой машины, опубликовал и другую — об «Изготовлении автоматов». Герон очень интересовался этими игрушками. Он пользовался паровой машиной, чтобы заставлять танцевать в круге марионетки, чтобы открывать без помощи людей двери храмов, чтобы показывать ошеломленным зевакам кузнецов за работой, сражающегося Геркулеса и другие фигурки, которые «ходят сами собою». Так, по Плутарху, который не видел в этом ничего дурного, «веселилась геометрия». Уже предшественники Герона на этом пути изобретения автоматов, например Архит, который делал деревянных летающих голубей, вызвали резкие упреки Платона, с раздражением заявлявшего, что «они искажали геометрию, что они заставляют ее терять свое достоинство, принуждая ее, как рабу, спускаться от вещей нематериальных и сверхчувственных к предметам телесным и чувственным, пользоваться презренной материей, которая требуется для ручного труда и служит рабским ремеслам».
Предрассудок относительно ручного труда, признаваемого рабским, — предрассудок, выразителем которого здесь является Платон, — опорочивает и унижает, затрудняет и, наконец, душит изобретательность прикладной механики. Этот предрассудок, как видно по приведенной цитате, был связан с существованием рабства.
Рабство сковывало применение машин еще и по другой причине. Ведь рабочие руки были даровыми. Неисчерпаемый, бездонный резервуар рабства. Из него никогда не переставали черпать, пользоваться этой двигательной мускульной силой тысяч живых существ, которые при помощи блоков и наклонных плоскостей, а может быть, и других «простых механизмов», еще не обнаруженных и не постигнутых нашим воображением, строили пирамиды и возводили обелиски. Для чего тратить столько денег на трудное дело изготовления машин сомнительного применения или служащих только для развлечения?.. Но, говорили, может быть, машины проделают больше работы, чем рабы? Пустяки. Будем реалистами. У нас есть рабы: используем их труд. Не будем увеличивать продукцию, которую и так некуда сбывать. Никто не был в состоянии в ту эпоху ответить на такое рассуждение, столь же неопровержимое, как здравый смысл, никто даже не задумывался над положением вещей, настолько существование рабства целиком подавляло античную мысль. Непреодолимый океан.
Наконец, не забудем следующего: чтобы паровые машины были пригодны для серьезных целей, их нужно было изготовлять больших размеров. Герон делал для собственного употребления только машины умеренных размеров. Уровень производства железа не позволял делать их большими. Известно, что мы обязаны производством железа или по крайней мере его распространением народу хеттов. Это распространение началось около 1330 года до н. э. Железо начинает в эту эпоху употребляться на изготовление оружия. Дорические мечи, которые завоевывают грекам Грецию и Пелопоннес около 1000 года до н. э., — это железные мечи, тонкие и длинные, в то время как у ахейцев, для того чтобы защищаться, имеются только короткие кинжалы из бронзы и массивные медные мечи. Железо вошло в употребление в начале первого тысячелетия, причем в употребление, которое можно назвать повседневным, — причем, как и для многих других изобретений, это было вызвано нуждами войны.
Однако даже если в эту эпоху и можно говорить о повседневном употреблении железа, тем не менее этот металл все же труднее было получать, чем медь и бронзу. Температура в тысячу восемьдесят три градуса расплавляет медь и отделяет ее от ее каменистой жильной породы. Олово, которое смешивается с ней, чтобы образовать бронзу, плавится уже при двухстах тридцати двух градусах. Но железо — оно-то плавится только при тысяче пятистах тридцати пяти градусах! Кроме того, так как железная руда всегда встречается в форме окиси, нужно, чтобы освободиться от ее кислорода, иметь уголь в очень большом количестве, то есть нужны большие кузнечные мехи и доменные печи. Ничего этого не было в Александрии.
