Рычаг богатства. Технологическая креативность и экономический прогресс

Технический прогресс в античном мире – особенно в римскую эпоху – обслуживал в первую очередь не частный, а общественный сектор. Римские вожди приобретали популярность и политическое влияние, осуществляя удачные общественные проекты. История Рима – и в первую очередь Римской империи – позволяет оценить значение таких людей, как Агриппа и Аполлодор, которые помогали своим покровителям (соответственно Августу и Траяну) в проведении масштабных общественных работ. Столицы цивилизованной Европы в 1800 г. не имели таких мощеных улиц, канализации, водопровода и пожарной охраны, какими мог похвастаться Рим в 1000 г. Однако за сельское хозяйство, производство и услуги отвечал главным образом частный сектор, достижения в котором были малочисленными и медленно внедрялись. Главными сферами, в которых прославились греки и римляне, являлись гражданское строительство, архитектура и гидравлика. Водопроводы для доставки свежей воды и ливневая канализация появляются в Греции уже в первые века античной эпохи[6]. Римская империя, располагавшая колоссальными ресурсами, подняла строительство в общественном секторе до недосягаемых высот, несмотря на то что в большинстве ее строительных достижений, включая дороги и акведуки, использовались существовавшие технологии. Первый римский водопровод был сооружен Аппием Клавдием в 312 г. до н. э., а к I–II вв. н. э. Рим уже имел беспрецедентно сложную систему водоснабжения[7]. Также на высоком уровне находились канализация и вывоз отходов. И в жилых домах, и в банях применялось центральное отопление. Описывая городской уклон римских технологий, Ходжес (Hodges, 1970, p. 197) приходит к выводу о том, что «римский город был более интересен масштабами их применения, нежели их прогрессивностью».

Не меньшее внимание в Риме уделялось инфраструктуре сухопутного транспорта: дороги и мосты, построенные римлянами, по праву вызывают восхищение в качестве одного из их величайших достижений. Успехи в этой сфере главным образом опирались на изобретение цемента, которое Форбс (Forbes, 1958b, p. 73) называет «единственным великим открытием, которое можно приписать римлянам»[8]. Экономическое значение римских дорог не следует преувеличивать. До позднего Средневековья дожили те из них, которые были заброшены, в то время как большинство дорог Галлии в условиях плотного движения и отсутствия ремонта пришло в негодность. Римские дороги строились в военных целях, и их использование населением для торговых перевозок носило случайный характер (Leighton, 1972, p. 48–60). Власти поздней империи накладывали строгие ограничения на вес грузов, допущенных к перевозке, и в отсутствие таких усовершенствований, как конская упряжь, подковы и телеги, экономическое значение дорог, вероятно, сводилось к транспортировке легких и ценных грузов. Римские дороги имели крутые уклоны, не создававшие особых проблем при передвижении пехоты и перемещении легких грузов, но сильно осложнявшие коммерческие перевозки[9]. При строительстве мостов и акведуков римляне использовали революционную технологию бетонных арок и опор, принимавших на себя тяжесть постройки. Некоторые из этих акведуков – например, знаменитый Пон-дю-Гар под Нимом – уцелели. Другие – такие как деревянный мост на рамных опорах, за десять дней наведенный войсками Юлия Цезаря через Рейн (в 55 г. до н. э.) – известны нам лишь по описаниям.

Кроме того, техническая изобретательность обеспечивала прогресс в таком секторе общественной сферы, как сооружение военных машин. Военная техника в целом не является предметом нашего рассмотрения, однако следует отметить, что и греческие, и римские военные технологии представляли собой одну из немногих областей успешного сотрудничества между наукой и практикой[10]. Как ни странно, римляне не внесли особых усовершенствований в греческие и эллинистические военные машины, хотя широко их применяли и делали их все более крупными и мощными.

В отношении того, что мы сегодня называем машинами, вклад античного мира, особенно эллинистической цивилизации, заключался в полном осознании значения таких механических элементов, как рычаг, клин и винт, а также различных элементов трансмиссии – храповика, шкива, шестерни и кулачка. Однако они находили применение главным образом в военных машинах и хитрых игрушках, обычно строившихся ради забавы, а не с какой-либо практической целью. Многие из этих идей были забыты на тысячелетия. Возможно, самым блестящим античным изобретателем и инженером, чьи работы дошли до нас, был Герон Александрийский, живший примерно в конце I в. (Landels, 1978, p. 201). В число устройств, приписываемых Герону, входят эолипил – практичная паровая машина, применявшаяся для открывания храмовых дверей, – торговый автомат (для продажи святой воды в храме) и диоптра – прибор, аналогичный современному теодолиту, используемому в геодезии и строительстве, и состоявший из угломерного инструмента, совмещенного с уровнем. Большинство изобретений Герона в лучшем случае предназначалось для развлечения. То же самое можно сказать о жившем в III в. до н. э. Ктесибии, которого иногда называют александрийским Эдисоном. Считается, что Ктесибий изобрел гидравлический орган, металлические пружины, водяные часы и поршневой насос.

Новый свет на технические достижения эллинизма позволяет пролить недавнее открытие знаменитого Антикитерского механизма, найденного среди груза корабля, затонувшего неподалеку от Крита. Этот механизм представляет собой чрезвычайно сложное устройство для астрономических вычислений, созданное в I в. до н. э. Дерек Прайс, осуществивший его реконструкцию, призвал историков к «полному пересмотру наших представлений о древнегреческой технике. Люди, построившие его, могли сконструировать едва ли не любое механическое устройство, какое только могло им понадобиться» (Price, 1975, p. 48). Пожалуй, это чересчур смелое утверждение. В реальности Антикитерский механизм доказывает лишь то, что эллинистические народы обладали более широкими навыками использования зубчатых колес и прикладной геометрии, чем ранее считалось возможным, и то, что их астролябии (изобретенные во II в. до н. э.) являлись механически сложными устройствами. Как демонстрирует Антикитерский механизм, античная цивилизация была в состоянии строить хитроумные астрономические приборы и умела сооружать намного более сложные зубчатые механизмы, чем прежде полагали. Тем не менее этот механизм был не более чем приспособлением, позволявшим воспроизводить движение Луны, Солнца и планет в научных и, вероятно, астрологических целях. Насколько мы можем судить, он не приносил непосредственной экономической пользы, а по мнению одного исследователя Античности, та специфическая область конструирования, которая позволила создать Антикитерский механизм, лежала в стороне от магистрального русла изобретений той эпохи и не оказала на него заметного влияния (Brumbaugh, 1966, p. 98)[11]. Судя по этому открытию античная цивилизация обладала интеллектуальным потенциалом для сооружения сложных технических устройств. Другой вопрос, почему этот потенциал столь слабо использовался в целях экономического прогресса. К теме техники в греко-римском мире мы еще вернемся в третьей части.

Одной из тех сфер, в которую эллинистическая и римская цивилизации внесли долговечный вклад, являлись водоподъемные устройства и насосы. В Античности широко использовались насосы всевозможных конструкций – для ирригации, осушения шахт, тушения пожаров и откачки воды из корабельных трюмов. Поршневые насосы, известные римлянам и применявшиеся ими, имели серьезный недостаток: их приходилось погружать в воду, что затрудняло их установку и эксплуатацию. Но такое очевидное дополнение к поршневому насосу, как всасывающий насос, было изобретено лишь в XV в. (Oleson, 1984; Landels, 1978, ch. 3). Строительство водоподъемных устройств привело к ряду достижений в механике – таких как изобретение трансмиссии (шестерни, кулачки и цепи). Однако выявляемые позитивные экстерналии, создававшиеся водоподъемными механизмами в других отраслях, немногочисленны, а некоторые важные приспособления – например, кривошип или маховик – остались неизвестны в античном мире.

Прогресс в частном секторе – включая сельское хозяйство, текстильное производство и применение энергии и материалов – за период с 500 г. до н. э. до 500 г. н. э. был весьма скромным. Новые идеи не то чтобы совершенно отсутствовали, но их распространение и применение носило спорадический и замедленный характер. С чисто экономической точки зрения наиболее важным техническим прорывом являлось открытие принципа рычага, приписываемое Архимеду. Из сочетания рычага с принципом спирали родился винт, который использовался как деталь зубчатых передач, крепежное и прижимное приспособление. Эти устройства объединяет известный древним инженерам закон о том, что малое усилие, приложенное издали, по своему воздействию равносильно большому усилию, приложенному вблизи. Винный пресс, основанный на этом принципе, впервые упомянут около 70 г. Плинием, считавшим, что его изобрели греки веком раньше. Еще одно изобретение – сложный блок – позволяло строить краны для подъема тяжелых грузов. В какой степени этими инновациями мы обязаны непосредственно Архимеду, неясно: вполне вероятно, что здесь, как и во многих других случаях, теория следовала за практикой, а не наоборот[12].

В металлургии и горнорудном деле главными достижениями являлось использование колес с черпаками и Архимедова винта. Греки разработали более передовые методы отделения руды от пустой породы, но по большому счету в этой области после 300 г. до н. э. не появилось никаких заметных новшеств. Процесс производства железа в Греции и Риме был медленным и позволял выпускать продукцию неодинакового, а следовательно, низкого качества. Из руды путем нагрева в домнице выжигали углерод, а затем, удаляя оставшиеся загрязнения, получали мягкое малоуглеродистое железо. Главной проблемой, стоявшей перед древними металлургами, была невозможность достичь температуры плавления железа. Губчатые, тестообразные чушки, выходившие у античных кузнецов, следовало подвергать ковке и новому нагреву, чтобы сделать металл более-менее пригодным для применения. Самая качественная, булатная, сталь (вуц) поступала из Индии, хотя металлурги Запада тоже умели производить сталь низкого качества (Barraclough, 1984, vol. 1, p. 19). Вероятно, кузнечные мехи были в ходу уже в IV в., но чугун оставался неизвестен, потому что кузнецы так и не научились получать достаточно высокие температуры. В этом отношении античный мир и раннее Средневековье отставали от Китая, где искусство чугунного литья появилось еще в III в. до н. э. Насколько мы можем судить, греки и римляне не достигли особого прогресса в металлургии, несмотря на широкое использование железа. Свидетельства о достижениях в этой сфере спорны и относятся главным образом к Восточной Европе и Великобритании, будучи нетипичными для средиземноморского мира, находившегося под властью Рима (Tylecote, 1976, p. 53). Максимум что можно сказать о Римской империи – то, что в ней шло распространение передовых технологий, а также, возможно, строились чуть более крупные печи и внедрялись некоторые другие мелкие усовершенствования.

Достижения в области судоходства тоже были скромными. Мореплавание имело принципиальное значение для средиземноморских экономик в античное время, когда главным источником процветания являлась торговля, то есть экономический рост смитианского типа. Возможность для этого роста создавалась специализацией и сложными сетями межрегиональной торговли, опиравшимися на колонизацию, а впоследствии – на политический контроль со стороны Рима и его юридическую систему. Античные торговые корабли несли лишь один прямой парус, в дополнение к которому иногда поднимались небольшие марсели. Миф о том, что античные корабли не могли ходить против ветра, к настоящему времени успешно разоблачен (Casson, 1971, p. 273–274; K. D. White, 1984, p. 144). Даже корабли с прямым парусом могли перемещаться навстречу ветру, хотя они были предназначены главным образом для движения по ветру и, вероятно, не могли ходить против ветра круче, чем «на один пункт», то есть под углом не более чем в 79°. Самый удобный способ маневрировать против ветра – использовать косые паруса (то есть расположенные параллельно килю). Историки в течение многих лет были убеждены, что греки и римляне не знали других парусов, кроме прямых. Однако Кэссон утверждает, что античной цивилизации было известно не менее трех разновидностей косых парусов: гафельный парус, треугольный латинский и четырехугольный латинский парус. У нас есть убедительные свидетельства существования этих парусов, но ясно также, что они не могли использоваться на крупных торговых кораблях, вследствие чего преобладающим типом оставались примитивные прямые паруса. Предполагается, что распространению косого парусного вооружения могли препятствовать нехватка подходящих деревьев для более высоких мачт, меньшая скорость кораблей с косыми парусами при движении по ветру и проблемы с переустановкой парусов при движении галсами (зигзагообразный курс, позволяющий судну идти против ветра). Считается, что управлять судном с помощью весел было трудно, хотя такой авторитет, как Кэссон (Casson, 1971, p. 224), не согласен с этим, а римляне достигли здесь некоторого прогресса, используя шарнирное устройство, несколько облегчавшее маневрирование.

Достижения в сельском хозяйстве носили главным образом местный характер. Орудия и приемы, применявшиеся в римские времена, демонстрируют большое разнообразие при адаптации примитивных приемов средиземноморского сельского хозяйства к местным условиям. Изобретения, направленные на экономию труда, были немногочисленными. Уайт (K. D. White, 1984, p. 58) заключает, что «техническое развитие римского сельского хозяйства происходило повсеместно, однако инновации оставались редкими». Мы знаем, что римляне разводили крупный рогатый скот в том числе ради удобрений, но проблема кормов для скота так и не получила удовлетворительного решения. Успехи римлян в сфере гидравлики отчасти применялись при осушении и ирригации земель, однако их вклад бледнеет на фоне грандиозных ирригационных работ, проводившихся двумя тысячелетиями ранее в Египте и Месопотамии.

Все новшества, внедрявшиеся в сельском хозяйстве, приходили из-за пределов средиземноморского региона. Галлы и другие кельтские народы совершенствовали приспособления для жатвы, и у нас есть несколько знаменитых, но сомнительных описаний примитивных жаток и молотилок. Однако нет никаких свидетельств о том, что эти устройства широко применялись или способствовали серьезному росту производительности[13]. Деревянные бочки – одно из важнейших практических изобретений того времени, – были неизвестны грекам и стали для римского мира «подарком северных народов» (Forbes, 1956b, p. 136). Около 370 г. анонимный римский автор отмечал, что «хотя варварские народы не знают, как достичь славы и влияния посредством красноречия и службы, им отнюдь не чужды познания в механике и изобретательность, позволяющие получать помощь от природы» (цит. по: De Camp, 1960, p. 272). Кроме того, кельтским ремесленникам приписывали изобретение эмали, колеса со спицами, мыла, различных сельскохозяйственных усовершенствований и передовых методов обработки железа. Как показывают археологические свидетельства, в кельтских повозках использовались пеньки из твердой древесины в промежутке между втулкой и осью, облегчавшие вращение колеса наподобие шариковых подшипников (Cunliffe, 1979, p. 118).

РИС. 1. Римский торговый корабль с прямым парусом (изображение на стене дома в Помпеях). Источник: Maiuri 1958: Maiuri A., «Navalia pompeiana», Rendicoli della Accademia di Archeologia di Napoli 33, 7–34.

Одним из самых знаменитых изобретений, сделанных в Римской империи, было водяное колесо. Норию – водоподъемное устройство, приводящееся в движение силой самого потока, – впервые описал еще Филон Византийский в III в. до н. э. Однако нория – это не настоящее водяное колесо, да и подлинность соответствующего отрывка ставится под сомнение. Водяное колесо, вращающее жернова посредством зубчатой передачи, было описано римским инженером Витрувием, жившим во второй половине I в. до н. э. Существуют и более ранние упоминания, но в них не приводится никаких подробностей о конструкции этого механизма[14]. Вплоть до IV или V в. водяные колеса, очевидно, применялись лишь для помола муки, да и то не слишком широко. Возможно, причина заключалась в том, что Витрувиевы водяные колеса были подливными, а значит, не очень эффективными, хотя обычно более дешевыми в постройке и лучше приспособленными к средиземноморской топографии. Более эффективные наливные колеса, действующие за счет силы тяжести, а не импульса водяного потока, появились на Западе, возможно, еще в III в. (Reynolds, 1983, p. 26), а в середине V в. они уже точно использовались в Афинах (Blaine, 1976, p. 166).

РИС. 2. Реконструкция жатки, известной как vallus и использовавшейся в Европе в поздний римский период. Источник: Реконструкция жатки типа I (vallus). H. Cüppers, взято из: K. D. White, Greek and Roman Technology, Cornell University Press.

Таким образом, при оценке античной техники важно не преувеличивать отсутствие достижений. Наши суждения в этой сфере могут быть однобокими, поскольку многие устройства, сделанные из дерева и кожи, не дошли до нас. Большинство античных авторов не уделяло большого внимания технике, что может быть само по себе многозначительно[15]. Способна ли археология пролить дополнительный свет на эту проблему? Судя по недавним археологическим открытиям, водяные колеса были распространены шире, чем можно судить исходя из литературных источников (Wikander, 1985). Знаменитые корабли, извлеченные в 1929 г. из осушенного озера Неми, были оснащены парой поворотных платформ на роликах, имеющих сходство с современными подшипниками: ничего подобного в дальнейшем не появлялось вплоть до XVI в.[16]. По словам Прайса, то, как мы поступаем с древней цивилизацией, равнозначно попытке реконструировать современное общество на основе нескольких зданий и картин. «Техника тогда была, просто она не уцелела, в отличие от великих мраморных зданий… и постоянно копировавшихся литературных творений высокого уровня» (Price, 1975, p. 48). Тем не менее автор недавней работы (Greene, 1986, p. 170) резюмирует: «[римская] экономика не выказывала признаков прогресса или развития, а лишь интенсивнее использовала все то, что уже существовало у греков и в республиканском Риме». Более того, как указывает Финли (Finley, 1965, p. 29), существует и противоположный перекос, связанный с тем, что появление изобретения не обязательно тут же приводит к заметному росту производительности, невозможному без широкого внедрения новинки. Античное общество было изобретательным, оригинальным и любознательным, но не отличалось особой технологической креативностью. Оно сооружало водяные колеса, но практически не использовало гидроэнергию. Оно строило корабли с косым парусным вооружением, но в очень небольшом количестве. Оно достигло серьезных успехов в производстве стекла, было относительно грамотным и понимало, что лучи света можно искривлять, но так и не додумалось до идеи очков[17].

РИС. 3. Византийская мозаика с изображением водяного колеса, описанного у Витрувия. Источник: Judith Newcomer, из Henry Hodges, Technology in the Ancient World, Penguin.

В тех случаях, когда античному обществу удавалось создать новую технологию, оно зачастую не имело способности или желания для того, чтобы довести ее до логического завершения и извлечь из нее экономическую выгоду, близкую к максимальной. Многие изобретения, которые могли бы повлечь за собой серьезные изменения в экономике, остались непригодными для практического применения либо были забыты и утрачены. В некоторых случаях прорывные инновации, не получившие широкого распространения, пришлось изобретать повторно[18]. Парадокс заключается в том, что таких утрат следовало бы ожидать в неграмотных обществах с низкой географической мобильностью, а не в античной цивилизации с ее относительной грамотностью, мобильностью и распространением всевозможных идей посредством перемещения людей и книг. Разумеется, свою роль могли сыграть иные факторы, помимо отсутствия интереса к технике. Во-первых, вполне может быть, что многие изобретения были неработоспособными или не могли использоваться в достаточных масштабах из-за нехватки квалифицированного труда и нужных материалов. Во-вторых, многие древние цивилизации до основания разрушались в ходе войн, вследствие чего разработанные ими технологии, нашедшие воплощение в различных приспособлениях или описанные в книгах, были просто утрачены. В-третьих, как указывает Де Камп (De Camp, 1960, p. 180), число инженеров и изобретателей было в ту эпоху невелико и они нередко старались сохранить свои изобретения в секрете, унося их с собой в могилу. Как мы видели, в античное время могли быть известны кривошип, латинский парус, жатка и подшипник, не оказавшие, однако, заметного влияния на экономику. Из этого отнюдь не следует, что античная экономика была примитивной, бедной и неспособной к росту. Но источником ее роста являлись те факторы, которыми прославились греки и римляне: организация, торговля, порядок, использование денег и закон. Рост такого типа способен принести обильные плоды, и так оно и было в действительности. Однако если политическая основа такого роста подвергается потрясениям, то процветанию, за которым стоит исключительно экономический рост смитианского типа, быстро приходит конец.

И все же при всем вышесказанном остается непонятно и даже загадочно, почему такая развитая торговая экономика, сильно зависевшая от транспорта и мускульной силы, усилиями ремесленников и пищевой индустрии обслуживавшая многочисленное городское население, так и не сумела найти довольно очевидные решения технических проблем, с которыми не могло не сталкиваться античное общество. Многие из этих проблем были решены в первые века эпохи, известной нам как Средневековье. К этому вопросу мы вернемся в третьей главе.

Глава 3. Средние века

Средние века принято разделять на ранний период, приблизительно с 500 г. до 1150 г., и поздний период, примерно с 1150 по 1500 г. В эпоху раннего Средневековья, которое до сих пор иногда называют темными веками, Европа сумела преодолеть ряд технологических барьеров, перед которыми спасовали римляне. Эти достижения тем более поразительны, что в раннесредневековой Европе отсутствовали многие факторы, которые обычно считаются ключевыми условиями технического прогресса. В частности, в 500–800 гг. экономическая и культурная среда в Европе была чрезвычайно слабо развита по сравнению с античным периодом. Грамотные люди встречались редко, а высшие классы посвящали себя тонкому искусству взаимного истребления с еще большей целеустремленностью, чем это делали римляне. Торговля и связь независимо от расстояния практически отсутствовали. Дороги, мосты, акведуки, порты, виллы и города Римской империи разрушались. Охрана правопорядка, как и безопасность жизни и собственности, находились на чрезвычайно низком уровне, в то время как Европу опустошали набеги, своей частотой и свирепостью превосходившие все, с чем приходилось сталкиваться римским гражданам. И все же к концу «темных веков», в VIII и IX в., европейское общество начало проявлять первые признаки того, что со временем переросло в безудержный поток технологической креативности. И это были не забавные игрушки александрийских инженеров и не боевые машины Архимеда, а полезные орудия и идеи, снижавшие тяготы повседневного труда и повышавшие материальное благосостояние населения даже тогда, когда его численность после 900 г. начала возрастать. Если мы сравним технический прогресс за семь столетий между 300 г. до н. э. и 400 г.н. э. и прогресс за семь столетий между 700 и 1400 г., то мигом избавимся от всяких предубеждений по отношению к Средним векам.

Западная средневековая техника опиралась на три источника: античную эпоху, исламские и азиатские общества и креативность самой Европы. По-видимому, средневековых инженеров не интересовало происхождение конкретных идей – в большинстве случаев нам неизвестное; главным для них было то, что эти идеи работали. Порой то, что выглядело внедрением уже известной технологии, в реальности могло быть независимым изобретением. Возможно и то, что идеи, считающиеся оригинальными, на самом деле были позаимствованы у других цивилизаций, не сохранивших никаких документов о данном изобретении. В любом случае распространение новой техники обычно происходило медленно и старые технологии порой упрямо сосуществовали и применялись наряду с новыми на протяжении десятилетий и даже столетий.

В смысле непосредственного вклада в совокупный объем производства особенно важными были новшества в сельскохозяйственных технологиях, так как подавляющая часть населения занималась сельским хозяйством. Преобразование сельского хозяйства, начавшееся в раннем Средневековье, продолжалось на протяжении столетий, но в конечном счете сказалось на ходе европейской истории. Тем не менее изменения в этой сфере были особенно медленными. Сельскохозяйственные технологии отличаются от промышленных, транспортных и информационных технологий тем, что во многих случаях они весьма специфичны для конкретной местности. Различные культуры растут в разных условиях, и для выращивания одной и той же культуры могут использоваться различные технологии в зависимости от высоты местности, количества осадков, типа почвы и т. д. В результате усовершенствования приходится бесконечно модифицировать и адаптировать. Таким образом, существенная часть расходов на разработку ложится на плечи тех, кто использует инновацию, а дополнительные эксперименты замедляют процесс ее внедрения.