Техника: от древности до наших дней - Александр Ханников

Наступил закат цивилизации майя, занимавшей территории современной Мексики, Гондураса, Сальвадора и Гватемалы. Цивилизация переместилась в Юкатан.

IX–X вв.

В Китае гидростроители конструируют двухкамерные шлюзы.

IX–XI вв.

На Руси мастеровые начинают применять сверла по дереву — спиральные сверла и перовидные. Спиральные сверла — бурав и сверел имели правое, по часовой стрелке рабочее вращение и достигали длины до 370 мм при диаметре от 6 до 21 мм. Перовидные сверла — наперья, похожи на ложку, ими сверлили отверстия большего диаметра. Технология получения сверл была непростой. Винтовые канавки на буравах выбивались с помощью молотка и зубила с закругленным лезвием. На железную основу наваривалось стальное острие, которое затем подвергалось закалке и заточке. Иногда наконечники перовидных сверл делали многослойными и таким образом, чтобы на острие выходила стальная пластина очень высокой твердости. Применялась и цементация, в результате чего содержание углерода в стали достигало 1,2 %. Для этого инструмент покрывали салом, обматывали полосками козлиной кожи, затем обмазывали глиной и помещали в кузнечный горн. В горне держали до сгорания кожи. Иногда вместо кожи применяли роговые стружки. Техника обработки металла, и предназначенные для этой цели инструменты на Руси этого времени вполне соответствовали эпохе.

Средняя Азия становится одним из важнейших центров научной мысли Востока. Труды крупнейших ученых средневекового Востока предвосхитили результаты исследований, проводимых в других странах в более поздний период. В Мерве, Бухаре, Ургенче, Самарканде, Ходженте и других городах возникли астрономические обсерватории.

Известен трактат «Книга о небесных движениях и свод наук и звездах» — краткая энциклопедия астрономических знаний, написанная средневековым астрономом Ахмед ал-Фаргани.

Среднеазиатский ученый Абу Райхан Беруни (973 — 1048) в «Хронологии древних народов» дает детальное описание календарных систем арабов, персов, греков и др. В трактате по математике и описательной географии «Канон Масуда» излагается тригонометрический метод определения географических долгот, близкий к современным триангуляционным геодезическим методам.

Впервые предложил алгебру как самостоятельную отрасль математики узбекский математик и астроном Абу-Джафар ибн Муса ал-Хорезми (787 — ок. 850). Название операции аль-джебр в его трактате «Китоб ал-джебр» («Книга о восстановлении и противопоставлении»), состоящей в перенесении членов из одной стороны уравнения в другую с изменение знака, впоследствии стала названием раздела математики. Имя ал-Хорезми (латинское — алгоритм) вошло в математику как обозначение арифметики с помощью индийский чисел, а затем как общее название всякой системы, выполняемой по строго определяемым правилам.

Высшие достижения восточной философии связаны с именем Абунасра ал-Фараби (873–950). Его перу принадлежат, в частности, комментарии на «Метафизику» Аристотеля.

Во Франции в 1163 году королем Людовиком VII и специально прибывшим в Париж на церемонию папой Александром III был заложен первый камень в фундамент собора Парижской богоматери — Нотр-Дам де Пари. Имени гениального архитектора и конструктора, придумавшего это сооружение, которое принято считать первым готическим зданием, а потому Францию — родиной готического стиля в архитектуре, не сохранилось. Суть готической архитектуры заключалась в увеличении высоты сооружений с применением новых, более совершенных перекрытий, а также в распределении сил по основным конструкциям здания. При этом зодчие применили системы стрельчатых сводов на ребрах с облегченной оболочкой самого свода, что позволило значительно снизить его вес, облегчить внутренние опоры сводов. В готическом сооружении внутренние своды несут главным образом вертикальную нагрузку, а большая часть распора сводов передается на контрфорсы. Собор строили почти сто лет. Строительство закончилось к 1257 году. Грандиозный собор стал образцом для многих храмов Франции и других стран. В длину он имеет 130 метров, в ширину 108 метров, в высоту под сводами 35 метров, а его башни поднимаются на 69 метров. Огромный собор вмещал 10 тысяч человек. Широкая лестница в одиннадцать ступеней вела к трем остроконечным порталам — архитектурно оформленным входам в храм. Великолепный фасад был поделен на пять больших ярусов. Стрельчатые формы порталов, расположенных в первом ярусе, стали потом характерными для готического стиля средневековой архитектуры, сложившейся в Европе в XII–XVI веках. По сторонам порталов на пьедесталах стоят четыре каменных скульптуры святых. Над порталами вдоль всего фасада здания протянулся зубчатый карниз с 28 нишами, в которых размещены статуи королей, объявленных церковью святыми. Над статуями высокие узкие окна, а между ними огромное центральное окно-розетка в виде круга диаметром 10 метров. Оно называется розой — его причудливые переплеты и цветные стекла напоминают яркие лепестки. Высоко над окнами на тонких колоннах поднялась ажурная галерея, которая снизу кажется сплетением каменных кружев. С галереи вниз смотрят фантастические неуклюжие фигуры с крыльями летучих мышей, змеиными головами и лебедиными шеями. Это химеры — воплощение человеческих грехов. На концах галереи возвышаются массивные плосковерхние башни с шиферными крышами. Это колокольня собора. Внутреннее пространство собора представляет собой царство вертикальных линий, стройных каменных столбов каркаса, соединенных стрельчатыми арками. В рамы витражей со сложными линиями свинцовых переплетов вставлены цветные стекла. Рассеянный свет, проникающий через витражи, освещает обширное пространство собора, льется на бесчисленные статуи мужчин, женщин, детей, королей, епископов, воинов, стоящих во весь рост, коленопреклоненных, конных, из мрамора, серебра, меди и даже восковых, населявших все промежутки между колоннами нефа и хоров. В связи с угрозой разрушения собор был капитально реставрирован. Сохранились витражи, скульптуры на фасадах и в хоре, но главное сохранилась органическая цельность архитектурного облика.

IX–XII вв.

На несколько столетий раньше, чем в Китае в Европе распространилась упряжка современного вида — с хомутом. Такая упряжка значительно усовершенствовала транспортное средство и позволило использовать тягловую силу лошади прежде всего при пахоте плугом. В сельском хозяйстве преимущество лошадей по сравнению с крупным рогатым скотом проявилось в полную меру.

В этот период начинают подковывать лошадей.

На Руси великим князем Ярославом Мудрым в 1037 году в Киеве на месте победоносной битвы киевлян с печенегами был заложен многокупольный собор Софии. Во всей Европе той поры не было построено ничего, что могло бы с ним сравниться. Софийский собор в Киеве первоначально был увенчан тринадцатью куполами. Это было невиданное по масштабам строительство, которое осуществлялось в несколько этапов.

На Руси построен храм Покрова на Нерли. Он возведен в честь нового праздника Покрова Пресвятой Богородицы, что означало особое покровительство Царицы Небесной Владимирским династиям и владимирской земле. Изящный, стройный, совершенный, неописуемый, невесомый он стоит среди заливных лугов над тихим озером. В 1165 году здесь была низменная пойма и вешние воды двух рек Клязьмы и Нерли, поднимаясь на три с лишним метра, доходили до подножья храма, который оставался на небольшом островке искусственного холма. Фундамент из булыжного камня был заложен на глубину 1,6 метра, и его подошва опиралась на слой тугопластинчатой глины. В этом старые мастера обнаружили хорошее понимание строительной геологии. Над фундаментом в два приема возвели основание стен из тесаного камня высотой 3,7 метра. Снаружи и внутри эти стены обсыпали глинистым супесчаным грунтом, затем грунт плотно утрамбовали. Так основание храма оказалось на глубине 5,3 метра внутри искусственного холма. Для отвода осадков проложили каменные желоба.

IX–XIII вв.

В Европе начинают сооружаться ветряные мельницы, известные еще в древние времена. Однако ветряные мельницы использовались мало, так как существовала дешевая рабочая сила — рабы. В период феодализма недостаток рабочей силы привел к поиску природных источников энергии, в первую очередь эффективному использованию силы воды и ветра.

В первое время с помощью ветряных мельниц обмолачивали зерно. Постепенно сфера применения ветряных мельниц расширяется. Они проникают во многие отрасли производства. На мельницах монтируются зубчатые передачи для перераспределения движения с одного вала на другой. Несколько позже преобразование одного вида движения в другой, например, вращательного движения колесных механизмов в возвратно-поступательное движение осуществлялось посредством кулачков. От арабов сведения о ветряных мельцах проникают в Испанию и в другие европейские страны. В регионах, где постоянно дуют ветры, ветряные мельницы в период феодализма становятся главным источником энергии.