Древние изобретения - Торп Ник (книги без регистрации полные версии .txt) 📗
На развалинах испанских рудников были найдены винты к устройству, изобретенному Архимедом для подъема воды (см. "Садоводство" в разделе Спорт и отдых), а также водяные колеса диаметром 15 футов. И винты, и колеса запускались вручную, с помощью рабочей силы. Благодаря им в рудниках обеспечивалась непрерывная откачка воды и, следовательно, можно было осуществлять проходку на большую глубину.
С другой стороны, условия работы шахтеров были просто ужасные, хотя и предпринимались некоторые усилия для их улучшения. Просвещенный император Адриан (117—138 гг.) распорядился на всех римских рудниках соорудить бани, чтобы рабочие могли хотя бы помыться.
Огонь и винный уксус
Существование в древние времена химического способа бурения скал подтверждается интригующей историей, записанной римским историком Ливием. Описывая известный переход Ганнибала через Альпы в 218 г. до н. э. (см. "«Клешни» Архимеда" в разделе Военная техника), Ливий утверждает, что спуск с гор был слишком крутым:
"Необходимо было пройти через скалу. Проблему эту они решили оригинальным способом, применив тепло и вла гу: срубили большие деревья и сложили их по кругу, затем воздвигли огромную кучу из бревен, все это... подожгли и, когда скала достаточно нагрелась, выплеснули на нее полагавшийся на паек уксус, чтобы придать ей хрупкость. После этого приступили к разработке нагретой скалы и проделали нечто наподобие зигзагообразной тропы для уменьшения крутизны спуска. Таким образом они смог ли... спустить вниз многих животных и даже слонов".
Часть описания легко понять. "Горячие горные работы" представляют собой стандартный и старинный способ. Если имеется в достатке древесина, то поверхность скалы может нагреваться до того, что станет крошиться и ломаться, облегчая работу проходчиков. Данный метод упоминается в описании Диодором находящихся под контролем Египта золотых приисков в Нубии. Но какую же роль сыграл уксус в истории с Ганнибалом?
Данный абзац озадачил историков и стал предметом давнишних противоречий. Слово, использованное Ливием, lacetum, определенно означает "винный уксус". Верно, что уксусная кислота, содержащаяся в уксусе, может разъедать некоторые камни, например известняковые породы, и было высказано предположение, что если скалы, вставшие на пути армии Ганнибала, являлись известняковыми, то уксус мог быть использован для их разрушения. На практике, однако, на каждую тонну известняка, растворяемого таким способом, Ганнибалу понадобилось бы 24 тонны уксуса! Кроме всего прочего, Альпы образовались не из известняка. Другие специалисты утверждают, что текст Ливия недостоверен и что исходным словом было laceta, которое переводилось как "пешня для льда" или "паяльная трубка". Герберт Гувер, 31-й президент Соединенных Штатов и опытный горный инженер, рискнул предположить, что первоначально на латыни писали не infuso aceto ("разливание уксуса"), а in/osso acuto ("яростное копание"). Однако он допускал, что его версия, хотя и имела смысл с точки зрения шахтера, не соответствовала латыни. И наконец, шведский инженер Гёста Сандстрём считал, что запах кислот, исходящий от дерева при его сжигании ("древесный уксус"), доносился до солдат, которые, будучи несведущи в горных работах, считали, что использовался настоящий уксус. Их рассказ передавался из уст в уста, и Ливий, следовательно, лишь записал "байку 200-летних ветеранов".
Ни одна из этих теорий не принимает во внимание другие классические ссылки на использование уксуса в горном деле. Римский энциклопедист Плиний Старший также упоминает о подобном применении уксуса: "Тоннели прокладываются в горах... Если встречается кварц, то пытаются разрушить его с помощью огня и уксуса... Появляющиеся в результате пар и дым зачастую заполняют тоннели". Аналогично римский архитектор Витрувий писал: "Даже скалы из лавы, которые не могут разрушить само по себе ни железо, ни огонь, раскалываются на куски при нагревании огнем и последующем обрызгивании уксусом".
Было бы глупо предполагать, что такие ученые, как Плиний и Витрувий, просто следовали недостоверному тексту или неправильно толковали Ливия. Очевидно, что они повествовали об известной практике ведения горных работ. Нагревание скал, богатых кварцем, и затем быстрое охлаждение их водой, конечно же, может сделать их более хрупкими.
Кроме того, согласно Джону Хил и, автору классического труда по римскому горному делу, добавление уксуса в воду могло бы значительно ускорить разрушение, обусловленное действием тепла. Однако, пока выполняется практическая экспериментальная работа — единственный фактор, который опускают в путанице дискуссий и разных мнений, — мы по-прежнему не смеем быть уверены в том, действительно ли Хили наконец-то обнаружил правильное решение.
О пользе зеркал в горном деле
Другая загадка касается того, каким образом освещались шахты. Конечно, использовались факелы и масляные лампы, но в ограниченных пространствах они задымляют воздух и делают его малопригодным для дыхания. Стены многих египетских гробниц, врезающиеся глубоко в горы (см. "Устройство тоннелей"), окрашены в белый цвет, и на них нет ни малейшего следа копоти от ламп. Тогда как они освещались для художников, расписывавших их?
Ключ к разгадке лежит в приеме, используемом в египетских гробницах современными экскурсоводами. Они развешивают листы тонкой фольги на больших кусках картона и ставят их в "стратегически важных" местах тоннеля для отражения солнечных лучей. Поскольку солнце в Египте яркое, то освещение, получаемое таким простым способом, исключительно эффективно.
Изобретение аналогичного метола в древние времена вполне возможно, к тому же обнаружились факты использования зеркал в горном деле на египетских бирюзовых рудниках в горе Серабит-эль-Хадим на Синайском полуострове. В 1977 г. археологи расчистили один из рудников, разработанных примерно в 1500 г. до н. э., и обнаружили множество самых разнообразных форм для отливки металлических инструментов, оставленных шахтерами. Они представляли собой формы для топоров, тёсел, долота и ножей и несколько изложниц, явно предназначенных для отливки простого типа египетского бронзового зеркала (см. "Зеркала" в разделе Личные вещи и украшения). Как заметил археолог, "открытие литейных форм для зеркал в качестве повседневной принадлежности... представляется необычным в коллекции, состоящей главным образом из инструментов".
Он предположил, что зеркала являлись подношениями шахтеров в дар близлежащему храму Хаторы, опекающей их богини. Скорее всего, это объяснение "вымученное", и зеркала действительно изготавливались для отражения света в шахтные стволы.
Альтернативное предположение, заключающееся в том, что египетские шахтеры на Синайском полуострове пользовались способом (или даже изобрели его), находящимся и сегодня на вооружении гидов, является более правдоподобным.
УСТРОЙСТВО ТОННЕЛЕЙ
Навыки, приобретенные при разработке месторождений, также успешно и широко использовались древними при прокладке тоннелей. Специалисты времен Римской империи нередко оказывались в затруднении, когда на пути строящихся дорог или канала оказывалась гора. В этом случае либо останавливалась работа, либо сооружение отклонялось в сторону, что, естественно, означало дополнительный изнурительный труд и удлинение прокладываемого пути.
Непревзойденными мастерами в деле прокладки тоннелей были египтяне. Огромные гробницы египетских фараонов и их цариц, появившиеся в Долине царей в период Нового царства (1550—1070 гг. до н. э.), археологи обнаружили в твердых каменных породах. Почти сразу же. как только новый фараон всходил на трон, он начинал строить для себя гробницу. Годами партии рабов трудились над возведением этих величественных сооружений, используя лишь медные пилы и долота, а также буры, которыми высверливали камень с помощью пасты из наждачного порошка и воды. Гробница царя Мернептаха (сына великого Рамсеса II), построенная примерно в 1220 г. до н. э., начиналась тоннелем длиной 350 футов, затем вниз шла глубокая шахта, открывающая вход в другой тоннель длиной 300 футов, ведущий к обители смерти. Гробница его дедушки, Сети I, имеет входной тоннель длиной 700 футов.
