Все началось с колеса. Эволюция изобретений: от топора до лазера

Все началось с колеса. Эволюция изобретений: от топора до лазера
Денис Гутлебен

Эпохи. Изобретения. Человек
Являются ли гениальные изобретения результатом случайных озарений или долгой кропотливой работы? Иногда замечательные вещи возникают просто из желания оказать услугу современникам.

С этой книгой вы пройдете сквозь череду эпох, от каменных орудий труда до человекоподобных роботов, от колыбели человечества в Африке до места расцвета цифровых технологий в Калифорнии. Вашими попутчиками будут Архимед, Ибн аль-Хайсам, Леонардо да Винчи, Альфред Нобель, Михаил Калашников и Стив Джобс.

Вы узнаете, как раньше люди жили без часов и какую температуру измерял первый термометр. Почему язык программирования Ada83 назван в честь дочери поэта Байрона и когда, наконец, мы сможем носить одежду из спрея и разговаривать с домашними питомцами через переводчик.

Увлекательные, чуть ироничные рассказы Дениса Гутлебена об изобретателях и изобретениях познакомят вас с неожиданными историческими фактами и позволят по-новому посмотреть на вещи, которыми мы сегодня пользуемся, не задумываясь.

В формате PDF A4 сохранен издательский макет книги.

Денис Гутлебен

Все началось с колеса. Эволюция изобретений: от топора до лазера

Эпохи. Изобретения. Человек

La fabuleuse histoire des inventions.

De la maоtrise du feu а l’immortalitй

By Denis GUTHLEBEN

© 2018 Dunod, Malakoff

© Соколова М. С., перевод на русский язык, 2024

© М. Высочкина, иллюстрации, 2024

© Л. Садовничий, дизайн обложки, 2024

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2024

Предисловие

«Любое изобретение – это что-то, полученное из ничего». Такой вывод делает Жан Расин в посвящении к пьесе «Береника» 1670 года. Драматург желал, чтобы нечто «простое» вдохновило его на создание шедевра. Это блестящее замечание вполне можно экстраполировать и на другие области, помимо литературы: изобретение в основном и заключается в том, чтобы придумать нечто новое, не существовавшее ранее. Именно этим оно отличается от открытия как в мире науки, так и за его пределами. Открытие предполагает выявление еще одного нового закона физиками или химиками, или процесса – биологами, или новой неведомой земли – путешественниками и естествоиспытателями.

Понятия «открытие» и «изобретение» различаются по смыслу, однако между ними существует множество тесных связей. Очень часто открытие предшествует изобретению: без общей теории относительности Эйнштейна невозможны были бы корректировки траектории спутников и геолокация шестьдесят лет спустя. Временной лаг между открытием и внедрением может быть довольно большим, как бы этому ни противились сторонники форсирования инноваций! Но иногда бывает и наоборот: паровую машину впервые испытали в 1687 году, а принципы ее действия Николя Леонар Сади Карно сформулировал только в 1824 году. Случается, что изобретение появляется без всякой связи с наукой – просто из желания оказать услугу современникам. Так, к примеру, профессор Гильотен внедрил идею одного из самых известных и жутких изобретений Великой французской революции.

Стремление восстановить пути возникновения каждого из крупнейших изобретений, ознаменовавших развитие человечества, было одним из основных поводов написатьэту книгу. У каждого устройства есть собственная, вне каких-либо закономерностей и правил, история, диктуемая как насущными нуждами, так и причудливыми ходами мысли творческого гения. Конечно, не всегда удается восстановить процессы в деталях, особенно когда дело касается глубокой древности: был ли огонь приручен во время естественного пожара? Возникла ли идея колеса при наблюдении за катящимся по склону камнем? Исследователи часто вынуждены довольствоваться лишь гипотезами, которые не всегда можно подтвердить или опровергнуть археологическими находками или историческими материалами. Возраст первых орудий стал тому ярким примером: долгое время считалось, что они появились около 2,6 миллионов лет назад, однако в 2015 году одно из открытий в Африке состарило их еще на 700 000 лет!

Датировка изобретений становится точнее с течением времени: клепсидра?[1 - Водяные часы. – Здесь и далее, если на помечено иное – Прим. ред.] появилась в первой половине XIV века до н. э., механические часы были созданы около 1300 года, телескоп сконструирован в 1608 году, воздушный шар впервые оторвался от земли 4 июня 1783 года, а первый твит отправили 21 марта 2006 года в 22 часа 50 минут… Но это не значит, что историю создания клепсидры проследить труднее, чем историю сети Twitter. Наоборот, некоторые старинные тексты отражают события с куда большей точностью, чем современные источники. Например, мы отлично представляем себе, при каких обстоятельствах в Англии XVII века был изобретен воздушный насос, – благодаря ожесточенному спору между Робертом Бойлем и Томасом Гоббсом, – но о создании Facebook?[2 - Запрещена на территории Российской Федерации.] в 2004 году мы знаем только то, что сообщают Марк Цукерберг и его жизнеописатели в своей идеализированной истории.

Первые орудия, огонь, праща, колесо, клепсидра, часы, телескоп, воздушный насос, паровая машина, воздушный шар, гильотина, GPS, 3D-печать и многое другое… История изобретений кажется невероятной, поскольку предстает, за редкими исключениями, историей сплошного успеха. Однако сколько подобных историй канули бесследно в Лету? Огромные усилия порой ведут к абсолютно нулевым результатам. Поэтому к приключениям человеческого духа следует относиться со смирением: они начались уже очень давно, более трех миллионов лет назад, на западном берегу кенийского озера…

Доисторический период

Доисторические времена были долгими! Реальная история Земли и человечества вне религиозных и мифологических трактовок вплоть до XIX века признавалась ересью. В огромной части человеческого мира бесспорным источником считалась Библия: на шестой день творения, т. е. примерно за 4000 лет до Рождества Христова, «Бог создал человека по своему образу и подобию». И горе тому, кто осмелился бы усомниться! При этом уже в разгар эпохи Просвещения естествоиспытатель и натуралист Бюффон скромно оценивал возраст нашей планеты в 74 832 года.

Однако мало-помалу под влиянием геологических и археологических открытий формировалось новое знание. Французский археолог Жак Буше де Перт в 1849 году робко выдвинул идею существования «допотопного человека». Но заметили его труды только через десять лет, после того как обнаружили первого неандертальца, одновременно с публикацией «Происхождения видов» Чарльза Дарвина – теории, которую британские ученые поначалу не распространяли на людей. Однако всего несколько лет спустя убежище кроманьонца, обнаруженное в Дордони, подарило исследователям множество находок.

Но для того, чтобы признать в этих первых людях, а вскоре и в видах, им предшествовавших, кого-то, наделенного умом и чувствами, понадобился шаг, который наука совершила не сразу. Сделал его археолог-любитель Марселино Санс де Саутуола: под единодушные проклятья научной общественности он впервые приписал древнему человеку прекрасные рисунки в пещере Альтамира в Испании. Мы правильно отказались от термина Homo sapiens sapiens – «Человек, который знает, что он знает», ведь этот термин так плохо согласуется со всеми нашими ошибками и предрассудками!

Древняя история учит нас смирению. Моя книга написана совсем недавно, но ее создание началось еще 2,6 миллионов лет назад, когда были придуманы первые орудия. В соответствии с новыми открытиями эту дату следует отнести еще на 700 000 лет в прошлое. Это касается и огня, одежды, украшений, искусства – большинства великих изобретений прошлого, которые хранят еще множество секретов…

3,3 миллиона лет назад

Первые орудия

Долгое время считалось, что первые орудия создали представители рода Homo около 2,6 миллионов лет назад. Однако последние открытия это опровергли…

Как мы уже отмечали, до недавнего времени ученые думали, что обработанные орудия возрастом 2,6 миллиона лет, обнаруженные в Эфиопии, – самые древние. Эти плоские куски камня с острыми краями, полученными в результате намеренных сколов, относили к результатам деятельности рода Homo, в частности, вида Homo habilis. Представители этого вида ходили на двух ногах, изготавливали примитивные орудия и считались самыми древними предками человека. Гипотеза казалась вполне доказанной, почти неоспоримой, и очень долго с ней были согласны почти все представители научного сообщества. Однако они забыли, что относительно доисторических времен вряд ли можно быть в чем-либо непоколебимо уверенными.

В апреле 2015 года, во время ежегодного коллоквиума Палео-антропологического общества в Сан-Франциско, а месяцем позже – в престижном журнале Nature ученые из Национального центра научных исследований, Национального института превентивных археологических исследований Франции (Inrap) и университета Пуатье объявили о потрясающем открытии. В Кении, на западном берегу озера Туркана, команда ученых под руководством Сони Харманд обнаружила инструменты возрастом 3,3 миллиона лет – на 700 000 лет старше, чем найденные ранее.

Эти тяжелые и громоздкие орудия изготавливали, скорее всего, из цельного куска лавы. С помощью каменного обломка, била и наковальни можно было наделать осколков: обломок нужно было придерживать одной рукой на наковальне, а другой рукой бить по нему билом. От обломка отлетали острые осколки, которые служили предположительно для разделки падали или охотничьей добычи. Кому они служили? Вопрос не так прост, как кажется – получается, что эти инструменты старше, чем сам человеческий род. Хотя кандидаты, конечно, есть: например, австралопитеки, жившие на планете в период между 6 и 2,5 миллионами лет назад. От них в Эфиопии осталось множество ископаемых следов этого возраста; не так давно следы были найдены на территории Кении, в Найроби. Входит в список кандидатов и Kenyanthrope platyops, ископаемый вид, обнаруженный в 1999 году на западном берегу озера Туркана! От него остался один-единственный череп с довольно плоским лицом…

Пока исследователи еще не выработали единого мнения, изыскания продолжаются. Как остроумно заметила Соня Харманд, комментируя свои находки, идеально было бы «найти окаменелого гоминида с камнем в руке». Но кто знает, может быть, однажды раскопки увенчаются и таким сюрпризом?

? СМ. ТАКЖЕ

Приручение огня (400 000 лет назад)

Соха (5000 лет до нашей эры)

400 000 лет назад

Приручение огня

Процесс «изобретения» огня, который относят к периоду между 400 000 и миллионом лет назад, продолжает будоражить воображение археологов.

Выражение «изобретение огня», применяемое к естественному явлению, которое существует с древнейших времен, кажется странным. Однако именно этот термин отсылает нас к особому моменту, когда человеку удалось взять пламя под контроль, чтобы использовать для своих нужд. Так или иначе, точно определить этот момент весьма затруднительно. Обнаруженные при раскопках пещеры Менез Дреган в Бретани или памятника Терра-Амата в Ницце явно рукотворные очаги возрастом 400 000 лет предоставили неопровержимые доказательства. Специально выкопанные канавки и ограждения из гальки не оставляют никаких сомнений в самостоятельном и осознанном использовании огня. Но что было до этого? Главная проблема заключается в том, чтобы интерпретировать обугленные остатки – зерна, кости, дерево и т. д., разбросанные по всему миру. Вопрос тот же, что и прежде: образовались ли они вследствие естественных пожаров или все же являются итогами сознательной обработки огнем?

В 2004 году израильские ученые опубликовали в журнале Science статью, в которой говорилось, что при раскопках палеолитической стоянки близ исторического Моста дочерей Иакова?[3 - Мост через реку Иордан на границе между Голанскими высотами и остальным Израилем.] были найдены следы использования огня 790 000 лет назад. Проанализировав десятки тысяч образцов и установив, что только малая их часть имели следы горения в естественных местах, они отбросили гипотезу случайного пожара. Позднее, в 2012 году, международная команда заявила об аналогичной находке в пещере Вандерверк в Южной Африке. Методы высокоточной микроспектрометрии позволили обнаружить фрагменты костей и пепла возрастом миллион лет – ни дождь, ни ветер не могли принести их на место раскопок. Однако во всех подобных случаях гипотезы искусственного происхождения огня все еще очень противоречивы: между учеными то и дело разгорается настоящая война по вопросу, были ли это разожжённые очаги или всего лишь бережно поддерживаемый огонь природного происхождения!

Дело в том, что покорение огня – не просто шаг на пути к созданию отопления, этап в приготовлении пищи и техническом прогрессе человечества в целом. Оно стало важной вехой в появлении социальной жизни. Как сказал один из крупнейших специалистов по доисторическому развитию человека Анри де Люмле, выступая 13 декабря 1999 года на заседании Французской академии моральных и политических наук?[4 - Академия моральных и политических наук – по сути, академия социально-политических наук, целью которой является описание жизни человека в обществе для выработки наилучших, предоставляемых правительству.]: «Что могли делать охотники из Терра-Амата, усевшись вечером вокруг костра после охоты на носорога или слона? Они рассказывали истории об охоте, и носорог постепенно становился все огромнее и чудовищнее, а поведение охотника – все невероятнее и смелее: он превращался в героя, в предка, в свидетеля становления культуры и цивилизации». Очевидно, что изобретений становится все больше, но сам человек меняется мало.

? СМ. ТАКЖЕ

Лампа (35 000 лет до нашей эры)

190 000 лет назад

Одежда

Появление одежды – изобретения, которое мы носим на себе с незапамятных времен, – датируется с большим трудом.