Рычаг богатства. Технологическая креативность и экономический прогресс - Джоэль Мокир
РИС. 11. Устройство часов с гирей. Грузы на концах горизонтальной планки (фолиота) обеспечивали равномерность тяги, создаваемой гирей. Лопатки позволяли преобразовать тягу в колебательные движения, необходимые для работы часов. Источник: D. S. L. Cardwell, Turning Points in Western Technology, Science History Publications.
Не менее блестящим изобретением являлись и механические часы с гирями. Их изобретатель неизвестен, но первое их упоминание в источниках относится к концу XIII в. В том столетии европейцы и арабы уже умели строить сложные водяные часы, но они были ненадежными из-за того, что вода может замерзать и испаряться. Европейские механики упорно пытались создать устройство, в котором могла бы использоваться сила тяжести[28]. Примерно в 1300 г. появился корончато-штыревой спусковой механизм, позволявший преобразовать непрерывное, но изменяющееся по величине усилие со стороны опускающейся гири в регулярные колебательные движения, необходимые для точного хода часов. Трудно найти более чистый пример макроизобретения. В своей недавней работе об истории часов Ландес (Landes, 1983) называет его Великим изобретением. Дальнейшее развитие шло головокружительными темпами: к середине XIV в. такие часовщики, как семейство Донди и Ричард из Уоллингфорда, делали сложные устройства, показывавшие не только время, но и все известные на тот момент движения небесных тел. Часы быстро распространялись по всей Европе, вызывая «чувство чистого восхищения и гордости» (Landes, 1983, p. 57) новыми механизмами. Каждый город стремился завести у себя это чудо. По словам Уайта (White, 1962, p. 124), «ни одна европейская община не могла смириться с тем, что у нее нет собственных вертящихся планет, трубящих ангелов, петухов, испускающих крики, и апостолов, царей и пророков, марширующих взад-вперед под бой часов». В середине XV в. на свет появились пружинные часы, чему способствовало изобретение устройств, регулировавших неравномерное усилие, создаваемое раскручивающейся пружиной. Самым удачным решением этой проблемы стал конический барабан, выравнивавший силу со стороны пружины. Первые часы с коническим барабаном были сконструированы около 1430 г., после чего карманные часы стали популярны среди зажиточных людей. Достижения в часовом деле открыли путь к миниатюризации часов, демократизировавшей измерение времени.
РИС. 12. Астрономические часы, изобретенные Джованни Донди в 1364 г. Источник: Bodleian Library, Oxford.
Значение механических часов как признака технического прогресса и как причины его продолжения подчеркивалось многими исследователями. «Часы, а не паровая машина, – не без некоторого преувеличения утверждал Мамфорд (Mumford, [1934] 1963, p. 14), – являются главной машиной современной индустриальной эпохи». Часы – это механическое автоматическое устройство, требующее высокой точности при его изготовлении и обслуживании и потому ставшее образцом для всех других механизмов. Часы насаждают порядок и организацию, задавая общее множество объективной информации. К середине XIV в. обычай делить час на 60 минут, каждая из которых содержала в себе 60 секунд, стал стандартом. Четыре часа были четырьмя часами для всех, так же, как час дня – часом дня. Такая возможность делиться фактами и понятиями, передача информации по принципу «я вижу то же, что видишь ты» представляли собой важный элемент в процессе распространения инноваций. Более того, все это позволяло более точно измерять производительность. В конце концов, наша концепция эффективности неявно основана на измерении времени: понятие производительности содержит в себе идею потока. Часы выявляли различия в эффективности: стало ясно, что более усердные работники, используя более качественные приспособления и инструменты, производят больше продукции за единицу времени. Упростились как сравнение производительности, так и выбор между быстрыми и медленными. Часовщики, задававшие новые стандарты точности и сложности в механике, впоследствии не раз сыграли важную роль в изобретениях в других сферах.
РИС. 13. Средневековые прялки. Прялка на верхнем рисунке, относящемся примерно к 1338 г., намного более примитивна, чем на нижнем (конец XV в.). Источники: London, British Museum, Add. MS. 42130, fol. 193. After «The Luttrell Psalter». Facs. edition by E. C. Millar, Pl. CXXXVIII, London, British Museum, 1932. Воспроизведено с разрешения попечителей. D. E. Woodall. (нижний рисунок) «Das mittefalterliche Hausbuch jut Besitz des Fürsten von Waldhurg-Wolfegg-Waldsee». Facs. edition by H. T. Bossert and W. F. Storck, Pl. XXXV (fol. 34a). Leipzig, Seemann, 1912.
Другую важную механическую идею представлял собой маховик, первоначально использовавшийся лишь в точилах. Важнейшим устройством, в котором он применялся, являлась прялка, впервые появившаяся в шерстяной отрасли в XII в. (Munro, 1988). Кроме того, прялка – первый известный пример применения ременной трансмиссии. Поначалу колесо прялки крутили одной рукой, а второй рукой скручивали пряжу. Это был более производительный метод, чем традиционное прядение с использованием веретена, так как здесь веретено было закреплено на одном месте и крутилось намного быстрее. Внедрение прялки резко повысило производительность фламандской текстильной индустрии[29]. Тем не менее старый метод существовал еще много столетий. Пряжа, производившаяся на первых прялках, была низкого качества и не годилась как основа для высококачественных тканей. Более того, прялка привязывала прядильщика к дому, в то время как веретено можно было носить с собой повсюду и совмещать работу с другими занятиями. В XV в. была изобретена так называемая саксонская прялка с U-образной рамкой на конце веретена, позволявшей одновременно прясть и скручивать волокна. К XVI в. прялки начали оснащать педальным приводом.
РИС. 14. Горизонтальный ткацкий станок XIV в.; справа изображена прялка. Источник: Science Museum Library, London.
В ткацком деле изначально применялись вертикальные станки, в которых основа натягивалась грузами или между двумя брусьями. От этой техники отказались после появления горизонтального станка. Впервые его упоминает в своих комментариях к Талмуду Раши еврейский ученый, живший в XI веке в Труа, указывая, что такой станок используется профессиональными ткачами. Он имел педаль, позволявшую поднимать и опускать проволочки (галева), через которые продевались нити основы (White, 1978, p. 274n). Благодаря более туго натянутой основе и возможности ткать намного более длинные куски материи новый станок повысил производительность труда примерно на 325 % (Munro, 1988, p. 704). В XIII в. европейцы также освоили производство шелка; главным центром этой отрасли стал город Лукка в Тоскане. Лукканские шелковые фабрики, на которых широко применялись водяные колеса и сложные механизмы, можно считать первыми механизированными текстильными предприятиями.
К XIII в. относятся и некоторые другие полезные изобретения. Так, в Италии около 1285 г. были
