Высокоразвитая цивилизация древнего Китая в прошлом не была так хорошо известна всему миру, как греческая или римская. Расцветая в плодородном бассейне рек Хуанхэ и Янцзы, китайская наука и техника начали зарождаться еще в глубокой древности. Многие и сегодня с удивлением обнаруживают, что изобретения Китая произвели революцию для человеческой цивилизации.
И сегодня Китай продолжает позиционировать себя в центре мировой арены в новом цикле технологической революции. Именно в этом контексте важно вспомнить «четыре великих изобретения», которыми отмечена новейшая история мира.
Изобретения древнего Китая
Китаю приписывают большой список известных изобретений, которые можно найти по всему миру, тогда как «четыре великих изобретения» Древнего Китая относятся к бумаге, книгопечатанию, пороху и компасу. Они в значительной степени способствовали развитию экономики, политики и культуры, а со временем, представленные по разным каналам на Западе, произвели промышленную революцию в мире.
Технологии изготовления бумаги
Возглавляет топ китайских изобретений, конечно, бумага – лист, который образуется в результате оседания слоя распавшихся волокон из водного раствора на плоскую форму. После того как вода сливается, осажденный слой удаляется и высушивается.
Бумага, в том виде, в котором она известна сегодня, была изобретена в 105 году придворным чиновником династии Хань Цай Лунем. Хотя примитивные методы изготовления бумаги использовали и раньше, но Цай Лунь усовершенствовал их, используя для производства кору шелковицы, пеньку, старые льняные тряпки и рыболовные сети.
Книгопечатание
Печать изобрели в Китае при правлении династии Тан. Первое упоминание о ней – императорский указ от 593 года, в котором суйский правитель Вэнь-ди приказывает печатать буддийские изображения и священные писания. Самая ранняя форма китайской печати основывалась на блоках, вырезанных из дерева. Они использовались для печати на текстиле коротких религиозных текстов, которые носили как амулеты.
Позднее стали изготавливать длинные свитки, сначала методом ксилографии, затем, начиная с 11 века, с помощью подвижного шрифта. Сочетание подвижного шрифта и сравнительно недорогая бумага помогло сделать книги доступными со времен династии Сун (960-1279).
Подвижный шрифт – веха в истории книгопечатания, внесшая большой вклад в человеческую цивилизацию. Базовая технология печати, возможно, попала в Европу из Китая в 1300-х годах, хотя некоторые ученые утверждают, что Иоганн Гутенберг пришел к этому самостоятельно.
Компас
Где-то до 4 века до нашей эры китайцы открыли магнетизм. Эти знания помогли им изобрести компас. Самые ранние записи показывают компас в форме ложки из магнитной руды, которая называется «южным указателем» (китайский компас указывает на юг) и относится ко времени династии Хань (2 век до н.э. – 2 век н.э.).
Указатель помещался на литую бронзовую пластину («небесную пластину») или доску для предсказаний, на которой восемь триграмм И Цзин, 24 направления (на основе созвездий), и 28 лунных домов (на основе созвездий, разделяющих экватор). Большая Медведица, как правило, изображалась внутри центрального диска. Квадрат символизировал землю, круглый диск – небо. Были нанесены азимутальные точки, относящиеся к созвездиям.
В первую очередь компас использовался для геомантии, задолго до того, как он нашел применение в навигации. В культуре, которая придавала огромное значение почитанию предком, он оставался важным инструментом вплоть до 19 века. В наше время также многие китайцы используют концепции фэн-шуй для определения местоположения зданий при строительстве, удачного времени практически для любого начинания.
Порох
Порох – среди случайных изобретений древних китайцев. Китайские алхимики веками безуспешно пытались состряпать эликсир бессмертия, комбинируя минеры и элементы, встречающиеся в природе и наблюдая за их реакциями. Около 900 года один такой алхимик смешал 75 частей селитры с 14 частями древесного угля и 11 частями серы. Определенно он пытался сделать мифическую субстанцию, которая дала бы человеку вечную жизнь, но получил состав, который взорвался при воздействии открытого пламени.
Ключевой ингредиент, селитра, использовался в китайской культуре в лечебных целях с конца 1 века до нашей эры. Основная проблема в том, что ингредиенты для создания пороха необходимо правильно отмерять, чтобы смесь воспламенялась и взрывалась. Таким образом, знание необходимого состава было не столько технологией, сколько формулой. Именно формула стала вехой в технологическом развитии.
Фейерверки
В форме петард фейерверки изобрели китайцы во 2-3 веке. Люди заметили, что бросание стеблей бамбука в открытый огонь вызывает взрыв и громкий хлопок. Эти громкие звуки, по их мнению, отпугивали злых духов. Сам взрыв был вызван полыми сегментами внутри бамбука. Когда его бросают в огонь, воздух внутри быстро нагревается и расширяется, громко раскалывая бамбук. Открытие пороха совершенствовало «фейерверки» – им начали заполнять побеги или бумажные трубки и поджигать, чтобы вызвать еще более впечатляющие звуки и огни.
В 1300-х годах китайские ученые открыли способ создания цветного дыма. К 1600-м годам они записали рецепты дыма различных цветов, и даже один рецепт дыма с серебряными блестками. Также были известны рецепты желтого, зеленого или белого пламени. Все эти реакции происходили из-за добавления в пламя определенных металлических соединений. Например, сульфид мышьяка создает желтый цвет, ацетат меди – зеленый.
Сеялка
Мобильная сельскохозяйственная веялка (лоучэ耧车) изобретена китайским агрономом Чжао Го, чиновником, отвечавшим за сельскохозяйственное производство во времена правления У-ди династии Хань. Её называли трехногой лоучэ, так как она состояла из трех опор, под которыми находились три канавокопателя, использующиеся для посева. Сеялка, которая приводилась в движение волом, запряженным в неё, копала, сеяла и одновременно притаптывала почву.
Сейсмоскоп
Правительства древнего Китая, региона высокой сейсмической активности, понимали, что бедствия в результате землетрясений представляли большую проблему. Отправка ресурсов для спасения подданных было главной заботой, как с моральной точки зрения, те и потому, что, если адекватная помощь не прибудет вовремя, большое население будет страдать от голода и болезней. Наступивший хаос чреват народными восстаниями и бунтами.
Поэтому информация о том, в каком районе произошло стихийное бедствие, представляло большую ценность для организации своевременной помощи. Ученый, математик и изобретатель Чжан Хэн (78 – 139) придумал устройство для измерения землетрясений, известный как сейсмограф. Это был большой сосуд из литой бронзы, вокруг которого на равном расстоянии друг от друга находились бронзовые головы 8 драконов с бронзовыми шарами во рту. 8 бронзовых жаб с открытыми ртами располагалось возле основания. Если мяч «встряхнуть», он попадет в рот соответствующей жабе. Таким образом, инструмент предупреждал о том, что землетрясение произошло в каком-то определенном направлении.
Китайский чай
Чай был обнаружен на юго-западе Китая более четырех тысяч лет назад. Первым человеком, который открыл действие чая, называют Шэнь-нуна, легендарного персонажа, отца китайской медицины и сельского хозяйства, жившего до династии Ся. Он пробовал различные растения, чтобы определить, можно ли их использовать в качестве пищи или лекарства, а чай служил средством для детоксикации ядовитых трав. Считается, что жители древнего Китая ели чайные листья.
Шелк
История открытия шелка, якобы в 27 веке до нашей эры, записана Конфуцием. Согласно его рассказу, императрица Лэй-цзу (известная как Си Линши), супруга легендарного Жёлтого императора, обнаружила его случайно, когда кокон тутового шелкопряда упал в ее чашку с чаем. Горячая вода размягчила шелковое волокно, из которого он был сделан, и, таким образом, он начал терять связность. Лэй-цзу, вынув кокон из чашки, увидела, что конец шелковой нити ослаб, а кокон начал распутываться. Лэй-цзу заметила, что кокон был из одной длинной нити, и у нее созрела новаторская идея вплести эту нить в кусок ткани.
Нет, веских доказательств правдивости легендарной истории открытия шелка, но археологи обнаружили доказательства того, что шелк и шелководство было основано в древнем Китае. Кокон одомашненного тутового шелкопряда, идентифицированного как Bombyx mori, разрезанный пополам, был найден в Северном Китае в провинции Шаньси. Точный возраст его неизвестен, считается, что он относится к периоду между 4000 и 3000 годами до нашей эры (культура Яншао). Первая шелковая ткань, найденная в Китае, датируется 3630 годом до нашей эры, и использовалась для обертывания ребенка.
Китайский фарфор
Создание фарфора происходило в Китае на протяжении веков, начиная примерно 2000 лет назад. Китайцы достигли белизны и прозрачности фарфора, как его воспринимают сегодня, в 7 веке. Во времена династии Хань центром производства считался район Шанъюй в провинции Чжэцзян, к югу от района Янцзы. Он был зеленоватым, известным как «зеленый фарфор» (青瓷цин цы), После падения династии Хань в 220 году нашей эры производство продолжалось также на севере провинции Хэнань и провинции Хэбэй, где и появилась полупрозрачная разновидность фарфора.
За долгую историю китайской керамики технологии совершенствовались много раз, но суть оставалась неизменной. Глину выкапывают из земли, сушат и измельчают, промывают и выдерживают, смешивают с различными компонентами, формуют и украшают росписью, гравировкой или аппликацией, глазируют и обжигают.
На юго-востоке и юге Китая имеются огромные залежи каолинитовых пород. Они образуют слои, и их свойства существенно различаются в зависимости от глубины и конкретного места. В этих местах и основывались многочисленные гончарные центры. Каждый из них имел свой особый стиль, набор технологий и схему организации труда.
Механические часы
Первые устройства для хронометража появились в Китае более 4000 лет назад, но производство часов в стране началось всерьез только после того, как европейский дизайн часов представлен императорскому двору монахом-иезуитом по имени Микеле Руджери где-то около 1600 года.
Воздушные змеи
Воздушные змеи появились в ранний период Сражающих царств. Самое раннее письменное упоминание о них относится к 200 г. до н.э. Китайский генерал Хань Синь из династии Хань запустил воздушного змея над стенами города, который он атаковал, чтобы измерить, как далеко его армии придется прокладывать туннели, чтобы преодолеть оборону.
Изобретателями их считаются конфуцианские ученые Мо-цзы и Лу Бань. Сделанные из легкого дерева и ткани, разработанные, чтобы имитировать естественный полет птицы, в основном они использовались для военных целей – для измерения расстояний, что было полезной информацией для перемещения больших армий по труднодоступной местности.
Глубокое бурение
Среди изобретений в Древнем Китае значится и ударно-канатное бурение. Около 2000 лет назад китайцы в провинции Сычуань зародили глубокое бурение. Основной целью глубокого бурения в Китае был поиск соли. Древняя ударно-канатная система бурения представала вышку высотой около 3 метров, все части буровой установки были из дерева (в основном из бамбука). Большой барабан имел в диаметре почти 5 метров.
Качающееся движение балансира создавало ударные импульсы на долото, которое иногда весило до 140 килограммов. Попеременно поднимая и опуская инструмент, китайцы добивались глубины скважины в 600 метров. Скорость прохода в день составляла 2 метра. Глубокое бурения время от времени давало природный газ (в основном метан). Скважины, производящие метан, были известны как «огненные колодцы».
Этиловый спирт
Согласно археологическим исследованиям, байцзю (содержание этилового спирта 40–60%) появился в Китае более 3000 лет назад. Тогда он употреблялся во время во время погребальных обрядов. Производство спирта во многом зависит от сельского хозяйства, поэтому урожаи всегда влияли на развитие спиртовой промышленности в древнем Китае. Чтобы сбалансировать пропорцию между тем, что шло на еду людям, и тем, что использовалось для изготовления алкоголя, правители всех эпох издавали или отменяли запреты в зависимости от урожая.
Выплавка чугуна и стали
Имея хорошие огнеупорные глины для строительства стен доменных печей, и обнаружив, как снизить температуру плавления железа с помощью фосфора, китайцы в 4 веке до нашей эры могли отливать железо в декоративные и функциональные формы. Уголь, используемый в качестве топлива, помещали вокруг продолговатых тиглей, содержащих железную руду. Этот опыт позволил производить кастрюли и сковороды с тонкими стенками. С развитием отжига в 3 веке из железа стали делать лемеха, длинные мечи и даже здания.
Современные изобретения Китая
В настоящее время, благодаря технологической и цифровой революции, Китай продолжает оставаться в числе стран-первопроходцев в этой области и выделяться четырьмя основными изобретениями – высокоскоростными линиями, электронной коммерцией, мобильными платежами и велопрокатом. В течение короткого времени стране удалось сделать технологические инновации стратегическим направлением развития.
