Антикитерский механизм. Самое загадочное изобретение Античности - Джо Мерчант

Сто миллионов лет назад на Земле царили пресмыкающиеся. На суше властвовали динозавры, океаны рассекали ихтиозавры и плезиозавры, а за господство в небе боролись птерозавры и быстро развивающийся класс птиц.

Земная кора была испещрена вулканами, необычайно активными. Многие ученые считают, что именно их извержения так повлияли на климат, что в конечном счете привели к вымиранию динозавров и возвышению млекопитающих. Влияние извержений было столь же велико и в глубинах океана. Срединно-океанический хребет – подводная горная система на месте стыка тектонических плит планеты – был взломан изнутри мощными потоками в раскаленной мантии. Морская вода устремилась вниз по разломам, смешиваясь с расплавленными породами, растворяя минералы, чтобы потом снова выбросить их наружу в бьющих со дна горячих источниках – гидротермах. Давление на такой глубине столь велико, что, несмотря на температуру в сотни градусов, вода остается жидкой.

Грандиозные масштабы этой активности обогатили океаны кальцием, который планктонные организмы используют для того, чтобы строить сложные скелеты из карбоната кальция. По мере того как сменялись миллионы поколений этих существ, карбонат кальция откладывался в океанах в невиданных прежде количествах, образуя мощные меловые отложения (таковы Белые утесы Дувра), по которым этот геологический период и получил свое название – меловой.

Гидротермы также выносили сернистые соединения железа, меди, цинка и никеля. В холодной морской воде они осаждались как темные твердые частицы, образуя огромные черные фонтаны, вокруг которых возникали подводные рудные залежи. Как правило, эти отложения со временем вновь погружались в мантию – породы океанского дна на больших глубинах плотнее, чем континентальная кора, образующая сушу и мелководья. Поэтому при столкновении океанической и континентальной тектонических плит более плотная океаническая кора погружается вниз. Иногда, однако, при таком столкновении часть древнего морского дна отрывается и оказывается поверх куска континентальной коры, чтобы со временем вознестись ввысь и стать горами. Так, океаническая кора из древнего моря, разделявшего в меловом периоде Европу и Африку, ныне образует живописный хребет Троодос на Кипре.

Но переместимся вперед, к отметке 5000 лет до н. э. Динозавров давно нет, и дары Земли унаследовали люди. Жители Кипра научились выплавлять медь из богатых залежей сине-черной сернистой руды, которые они находили на лесистых склонах, и делать из нее орудия труда, украшения и оружие. Позже они разбогатеют, продавая медь торговцам – финикийцам, грекам, а потом и римлянам, которые повезут слитки этого ценного металла через все Средиземное море в Грецию, Италию, Малую Азию и Египет.

Однако горы Кипра – юные выскочки по сравнению с древними мудрыми скалами Корнуолла на юго-западе Англии. Граниты Корнуолла застыли во времена девонского периода, около 400 млн лет назад, когда первая рыба только вырастила ноги, чтобы выйти на сушу, а моря заселяли первые аммониты и трилобиты. Пока гранит не затвердел полностью, раскаленная магма прорывалась снизу по вертикальным трещинам в холодной скале. По мере того как она охлаждалась, минералы в ней переходили в кристаллическую форму, образуя жилы ценных руд с красивыми названиями – вольфрамит, халькопирит, сфалерит, галенит и касситерит – окись олова.

Снова вперед во времени – и, как и в случае с Кипром, купцы со всего Средиземноморья прибывают в Корнуолл, чтобы купить слитки олова. Они свозят его на крошечный скалистый островок (позже его назовут Сент-Майклз-Маунт и построят там аббатство), а оттуда доставляют во Францию. Там перегружают на лошадей и везут 30 дней по суше до устья Роны, а дальше путь снова продолжается морем.

Медь поначалу широко использовали для изготовления оружия и различной утвари, но она довольно мягка и податлива. Медный топор недолго сохраняет свою остроту, а медный щит не может противостоять заостренным камням. Возможно, в нескольких разных местах и в разное время, но люди поняли, что, добавив к меди немного, около 10 процентов, олова, можно сделать ее крепче и тверже. А кроме того, это снижает температуру плавления нового металла, давая кузнецам больше времени на его ковку, пока он стынет. Знание о новом сплаве – бронзе – распространилось по всему миру, возвестив начало бронзового века, который в Средиземноморье наступил около 2500 г. до н. э.

Вместе с передовыми методами обработки металла появились и сложные коммерческие сети, раскинувшиеся от Африки и Малой Азии до севера Европы и державшиеся в основном за счет рынка меди и олова. В бронзе нуждались повсюду, и народы Средиземноморья разбогатели как никогда прежде.

Но продлилось это недолго. Где-то около 1200 г. до н. э. все рухнуло. Почему это произошло – одна из самых дискуссионных проблем древней истории. В числе выдвигаемых теорий – экономический спад, перемена климата, землетрясения и вторжение иных племен, а возможно, сказалось все вместе. Что бы ни было причиной, торговля остановилась, царства рухнули, знания – обработка металла, навигация, письменность – оказались утрачены, и регион погрузился в «Темные века», свидетельств о которых осталось мало. Без торговой сети, позволявшей соединить медь и олово, бронза оказалась в дефиците, и для изготовления оружия и других металлических изделий стали использовать железо, пусть оно и не столь прочно и красиво.

Ко временам Гомера, около VIII в. до н. э., греческая цивилизация выходила из тьмы, заново открывая былые умения. Возвышались города-государства, такие как Афины и Спарта. К этому времени кузнецы узнали, как соединять углерод и железо, чтобы получить сталь, куда более крепкую, чем кованое железо. Но бронза еще ценилась – предметы, сделанные из нее, никогда не выбрасывали, но переплавляли и использовали ее снова и снова на протяжении многих поколений. Кинжал, утративший лезвие, мог стать бусинами или браслетом, их продавали, а потом они могли превратиться в часть кухонного котла или ложа, достойного царского дома, а еще позже – возродиться в виде колеса повозки, статуи, ножа, топора или наконечника копья.

Но в какой-то момент кусок старой бронзы был переплавлен и пошел на изготовление не обычных предметов, а на тонкие детали сложного научного прибора. И по прихоти судьбы – корабль оказался в неудачном месте в неудачное время – этот прибор никогда не был отправлен в переплавку. Он погрузился на дно близ Антикитеры на глубину 60 м и пролежал там до тех пор, пока на заре XX в. водолазы капитана Контоса не подняли его.

Годы пребывания на морском дне бронза переносит куда лучше, чем многие другие металлы. Морская вода – это «суп» из заряженных ионов, в основном водорода и кислорода, образующих воду, и натрия и хлора, составляющих соль, но в ней много и других элементов, таких как сульфаты и карбонаты. Эти ионы стремятся атаковать любой материал, с которым вступают в контакт. Железо окисляется в морской воде полностью, теряя первоначальную форму и в итоге приобретая консистенцию шоколада.

Медь, однако, менее активна. Ионы морской воды отбирают у атомов меди электроны, образуя положительно заряженные ионы меди. Те вступают в реакцию с отрицательно заряженными ионами хлора, и получается хлористая медь. Подобным же образом олово вступает в реакцию с ионами кислорода с образованием оксида олова.