Бумага и фарфор, компас и порох, румпель и многоярусные мачты — далеко не полный перечень изобретений, по Великому шелковому пути пришедших в Европу из Китая. Подвижной шрифт изобрел вовсе не Гутенберг, ткацкий станок не Картрайт, систему кровообращения открыл не Уильям Харви, и вовсе не Исаак Ньютон сформулировал первый закон механики. До этого раньше всех додумались китайцы.
И не только до этого. Половина всех важнейших изобретений, без которых современный человек уже не представляет своей жизни, сделана в Китае — так считает английский ученый Джозеф Нидхэм, директор Научно-исследовательского института в Кембридже, автор фундаментального 25-томного труда «Наука и цивилизация в Китае».
Пятна на Солнце
Самым ранним упоминанием о наблюдении солнечных пятен считаются записи Гань Дэ — он жил в IV веке до н.э. и является одним из трех первых астрономов Древнего Китая, чьи имена нам известны. Следующее свидетельство относится к 165 году до н.э. В тот год, как сказано в энциклопедии «Нефритовый океан», на Солнце появился иероглиф «ван»: пятно выглядело не круглым, а крестообразным, похожим на письменный знак. По мнению китайских астрономов, это первое зарегистрированное солнечное пятно. А с 10 мая 28 года до н.э. по 1638 год сведения о каждом новом пятне (всего таких свидетельств 112) заносились в летописи императорского Китая. В других источниках также можно найти сотни записей о наблюдении солнечных пятен в разные века, и они фактически являются самой ранней и самой продолжительной в мире серией астрономических наблюдений.
Принятое в науке мнение, что первым пятна на Солнце наблюдал Галилео Галилей и он же изобрел или, по крайней мере, первым применил телескоп, не совсем верно. Галилей не изобретал телескопа, а лишь отстаивал пользу его применения для изучения Вселенной. Что до солнечных пятен, то первое упоминание о них в европейской литературе встречается в работе Эйнгарда «Жизнь Карла Великого» 807 года.
Сейсмограф
Прибор, способный улавливать колебания земной поверхности, в 132 году изобрел китайский астроном Чжан Хэн. Этот первый сейсмограф представлял собой большой бронзовый сосуд диаметром два метра, на стенках которого «примостились» восемь драконов. В раскрытой пасти каждый дракон держал шар. Внутри сосуда находился маятник с тягами, прикрепленными к драконьим головам. Подземный толчок приводил маятник в движение, и от его удара шар из пасти дракона падал в открытый рот одной из восьми жаб, восседавших у основания сосуда. Сейсмограф, изобретенный Чжан Хэном, был настолько чувствительным, что улавливал подземные толчки на расстоянии 600 км от него.
В Европе первый сейсмограф установили на Везувии лишь в 1856 году.
Чугун и сталь
Чугун в Китае начали выплавлять в IV веке до н.э., тогда же (а возможно, и раньше) в качестве топлива стали использовать каменный уголь. Железную руду клали штабелями в вытянутые в форме трубы плавильные тигли, обкладывали их углем, который затем поджигали. Такая технология позволяла получить чугун без примеси серы.
Из чугуна делали лемеха для плугов, мотыги, железные ножи, топоры, стамески, пилы, шила и даже игрушки. Самые величественные сооружения из чугуна в Китае — это чугунная пагода и восьмиугольная колонна, называемая «Небесная ось, знаменующая добродетель Великой династии Чжоу с ее сонмом земель». Они были сооружены около 1500 лет назад.
Из чугуна китайцы научились получать сталь. Технология, разработанная ко II веку до н.э., на Западе известна под названием бессемеровского процесса (был открыт в 1856 г.).
Китайцы изобрели два способа получения стали. Метод обезуглероживания путем вдувания в чугун кислорода, описанный в китайском классическом произведении «Хуай-наньцзы» (около 120 г. до н.э.), называли также методом стократной очистки, поскольку его повторяли много раз, и сталь с каждым циклом обработки становилась прочнее. Мечи из нее ценились очень высоко. Клинок такого меча делали из мягкой ковкой стали, а лезвие — из твердой. Содержание углерода регулировали количеством кислорода, вдуваемого в расплавленное железо. В Древнем Китае применялся и метод закаливания стали — мгновенного охлаждения раскаленного докрасна или добела металла в жидкой среде. При этом сохранялась микроструктура металла, которая нарушается при медленном остывании в естественных условиях. Приблизительно в V веке китайцы научились сплавлять металлы: из чугуна и ковкой стали получали «некое среднее», то есть новую сталь. Европейцы Мартен и Сименс разработали похожую технологию только в 1863 году.
Дифференциал
Не позднее III века в Китае появился навигационный прибор, работавший по принципу обратной связи. Назывался он «повозка, указывающая на юг». Это устройство не имело ничего общего с магнитным компасом и представляло собой действительно повозку (3,3 м высотой, столько же длиной и 2,75 м шириной), на которой стояла нефритовая фигура мудреца. Куда бы ни повернула повозка, и даже если она ездила по кругу, своей рукой мудрец всегда указывал на юг. В официальной летописи от 500 года записано: «Повозка, указывающая на юг, была впервые построена правителем Чжоу (начало I тысячелетия до н.э. — Л.З.), чтобы служить проводником послам, возвращавшимся домой из далеких стран», но не исключено, что устройство было изобретено на 1200 лет раньше.
Если в устройстве не использовался принцип магнитного компаса, то как же оно работало? Возможно, у повозки был дифференциал, примерно такой же, как на современных автомобилях.
Арочный мост
Китайский инженер Ли Чуань, первым осознавший, что арочный мост не обязательно должен быть полукруглым, а может быть и пологим, совершил настоящий переворот в строительстве. Такие мосты прочнее полукруглых, а на их возведение уходит меньше материалов. Ли Чунь основал целую строительную школу, влияние которой ощущалось на протяжении многих веков. Первый из его мостов, построенный в 610 году, сохранился до наших дней, и по нему по-прежнему ходят. Великий каменный мост — так его назвали — соединяет берега реки Цзяо в предгорьях Шаньси, на окраине Великой китайской равнины.
Спички
Считается, что спички в 577 году придумали придворные дамы северного царства Ци. Когда императорский дворец подвергся осаде и у осажденных закончился трут, дамы нашли другой способ, чтобы разжечь огонь, приготовить пищу и обогреться. Вот что пишет Тао Гу в книге «Записки о чудесном и неведомом» (950): «...кто-то придумал окунать маленькие сосновые палочки в серу и, высушив, держать их наготове. Стоит чиркнуть палочкой, как вспыхивает пламя размером с пшеничный колосок. Сначала это чудесное изобретение называли Чрабом, приносящим огонь“, а потом, когда его начали продавать, появилось новое название — Чзажигательная палочка“». А продавать спички стали уже в 1270 году или около того.
В Европе первые спички появились в 1530 году.
Механические часы
Первые механические часы сделал И Син (683–727), буддийский монах и математик. Один из современников И Сина описывал их так: «Часы имели вид небесной сферы с изображением фаз Луны, расположенных в строгой последовательности, небесного экватора и градусной сетки. Вода, наливавшаяся в укрепленные на колесе ковшики, приводила в движение сферу, совершавшую один полный оборот в сутки. Снаружи ее охватывали два обруча, на которых были укреплены изображения Солнца и Луны, вращавшиеся по круговым орбитам». Все сооружение было наполовину помещено в деревянный корпус, поверхность которого изображала горизонт. С помощью такого инструмента можно было точно определять время восхода и заката, периоды полнолуния и новолуния, а также величину прецессии. Кроме того, в часах имелись колокол и барабан — первый звонил каждый час, а второй отбивал четверти часа. Все это приводилось в движение с помощью скрытых внутри корпуса колес, шпинделей, крючков и колесных передач (иными словами, с помощью анкерного механизма).
Следующие известные нам часы в 976 году создал Чжан Сисюнь, он заменил воду ртутью. Механизм этих часов был еще больше и еще сложнее.
А вот в 1092 году мастер Су Сунь построил «Космическую машину» — величайшие китайские часы эпохи средневековья. Они также представляли собой астрономическую часовую башню 10-метровой высоты. Однако на башне Су Суна был установлен еще и огромный бронзовый астрономический инструмент с механическим приводом, так называемая армиллярная сфера, служившая для наблюдения за положением звезд. Помещавшийся внутри башни небесный глобус поворачивался синхронно с этой сферой, и говорят, результаты наблюдений с помощью сферы и демонстрационного глобуса полностью совпадали. В передней части башни находилась пятиэтажная пагода. Через определенные отрезки времени на том или ином ее этаже открывались двери, и оттуда появлялись фигурки, бившие в колокола или гонги и державшие дощечки с обозначением времени. Все они двигались благодаря тому же самому огромному часовому механизму, который одновременно вращал небесный глобус и армиллярную сферу.
Бумажные деньги
Бумажные деньги появились в Китае в конце VIII — начале IX века. Строго говоря, это были денежные расписки, векселя. Купец, уезжавший по торговым делам в провинцию, оставлял обычные деньги в столице, а полученный при этом документ обменивал на деньги, прибыв на место. Преимущество таких денежных переводов было очевидно, и уже с 812 года государственные финансовые органы начали пользоваться ими для отправки в столицу налоговых и других денежных поступлений. Государство стало также выпускать «обменные векселя». Их можно было приобрести в столице и получить по ним в других районах страны, например, соль или чай.
Настоящие бумажные деньги, обеспеченные соответствующими вкладами и используемые при различных финансовых операциях, появились в начале X века в южной провинции Сычуань. Сначала правительство дало разрешение на выпуск обменных банкнот 16 частным банкам. Однако вскоре объявило этот вид деятельности своей монополией и создало собственное учреждение по выпуску банкнот различного достоинства, которые обеспечивались соответствующими ценностными эквивалентами. На этих банковских билетах печаталось уведомление о том, что они действительны не более трех лет с указанием дат. К 1107 году банкноты печатали с помощью нескольких клише не менее чем в шесть красок.
Нововведение породило новую проблему — бумажные деньги стали подделывать. Технологию пришлось специально усложнять, и многие секреты производства бумажных денег (многоцветная окраска купюр, сложнейший рисунок, особая бумага с включением различных волокон — сырьем для нее служила кора тутового дерева, а также шелковые волокна, которые пропускались внутри бумажного полотна) придумали уже тогда.
Во времена монгольского владычества в Китае появились особые бумажные деньги — «шелковые», которые обеспечивались не драгоценными металлами, а мотками шелковой пряжи. Они широко распространились и к 1294 году ходили даже в Персии. Две такие «шелковые» банкноты археологи нашли в 1965 году.
Судоходные каналы
Первый в мире контурный (использующий рельеф местности) судоходный канал длиной в 32 км был прорыт в Китае в III веке до н.э. Автором этого уникального гидротехнического сооружения был инженер Ши Лу, выполнявший приказ императора Цинь Шихуана. Строительство канала было вызвано необходимостью снабжать войска, переброшенные в 219 году до н.э. на юг страны, чтобы покорить народ юэ. Канал соединил две реки, текущие в противоположных направлениях, и был назван Волшебным. К IX веку на нем построили 18 шлюзов. Считалось, что Волшебный канал священный и его охраняет дракон. Продолжает он действовать и в наши дни.
***
Некоторые ученые скептически относятся к выводам Нидхэма о роли китайских изобретений в европейской цивилизации. Возможно, это и так, и многие научные истины, доступные древним, но не нашедшие у них широкого практического применения, были открыты заново независимыми путями на новых исторических отрезках времени. Тем не менее все это не умаляет значения скрупулезных исследований английского ученого. Из них, в частности, возникает вопрос: а были ли древние цивилизации столь уж изолированы друг от друга, как считалось еще совсем недавно? Никто ведь уже не сомневается, что Америка была открыта задолго до Колумба... А что если древний человек, особенно не задумываясь, частенько захаживал за пределы видимого горизонта и только с возникновением таможни и пограничного столба убедился в существовании «непреодолимой» границы вокруг своей территории?