(Опубликовано в GralsWelt 50/2008)
700 лет огнестрельному оружию - повод для размышлений.
В начале 14 века, вероятно, в 1308 году, 700 лет назад, первая пушка была выпущена в Европе. Таким образом, одно из самых важных изобретений всех времен достигло нашего Старого Континента: огнестрельное оружие вскоре стало самым мощным фактором, который когда-либо влиял на мировую историю. Подъем Европы на ведущий континент сопровождался грохотом пушек - изобретением, модели для которого нет в природе.
Пушки пишут кровавую историю
Когда, как в большинстве случаев, ученые-гуманитарии пишут книги по истории, важность технических инноваций (а также влияние болезней) обычно недооценивается по сравнению с политическими маневрами и военными стратегиями.
Возьмем, к примеру, описания загадочного восхождения на Жанна д'Арк (Дева Орлеана, 1412–1431) и ее печальная кончина в текстах французских историков. Поэтому именно она пробудила боевой дух французов и позволила Карлу VII изгнать английских оккупантов из Нормандии в 1453 году, тем самым положив конец Столетней войне.
Однако в британской историографии поражение англичан часто приписывают бесхозяйственности со стороны английского правительства.
О том, что Карл VII применил новое оружие, имевшее решающее значение в войне, почти не упоминается: с помощью тяжелых осадных орудий он смог за 16 месяцев занять 60 мест, занятых англичанами.
Турки также преуспели в завоевании Константинополя в 1453 году, применив самые большие из известных до того времени орудий, которые, что еще хуже, были брошены европейским ренегатом. Эти гигантские пушки могли стрелять снарядами весом более 800 фунтов четыре раза в день. Чтобы переместить этих монстров, потребовалось 200 человек и 70 пар волов. Как всегда, для войны и завоеваний ничего не стоило слишком дорого!
Примеры решающего значения пушек и винтовок в войне можно продолжать, если хотите. С появлением нового оружия изменились военные технологии и отношения правления. Цена войны выросла. Замки больше не были безопасными убежищами, которые можно было завоевать только голодом. На смену им пришли более сложные укрепления, оснащенные тяжелой артиллерией.
Гордые рыцари могли обходиться без своей тяжелой брони, не защищавшей от современного огнестрельного оружия. Рыцарство потеряло престиж и власть. Ему приходилось неохотно мириться с появлением буржуазии и превращением городов в новые центры власти.
Огнестрельное оружие также давало своим владельцам решающее превосходство над естественными и менее вооруженными цивилизованными народами. Обладая превосходным вооружением, завоеватели, колонизаторы, эксплуататоры и работорговцы покорились важнейшим частям стран и континентов, открытых великими мореплавателями.
Их поисковые путешествия вряд ли были бы возможны без пушек и мушкетов, с помощью которых мореплаватели, исследователи, торговцы и авантюристы могли защищать свои в основном крошечные корабли от туземцев или пиратов.
Подъем Европы на ведущий континент сопровождался грохотом пушек и треском мушкетов.
Происхождение огнестрельного оружия
Как и многие фундаментальные изобретения, порох также попал из Китая неизвестными путями. Говорят, что там он использовался как взрывное устройство еще в 250 году и в 9 веке для изготовления фейерверков. Был ли у византийцев предшественник пороха с греческим огнем с 673 года, с помощью которого они могли защищать Константинополь от натиска с востока на протяжении почти восьми веков? Этот вопрос должен остаться без ответа, так как рецепт греческого огня был утерян. (1).
В любом случае, не позднее 13 века китайцы изобрели фейерверки, ракеты, зажигательные стрелы и зажигательные снаряды. Европейские армии впервые испытали на себе ужасные последствия этого «чудо-оружия» в проигранных битвах против превосходящих монголов (как в 1241 году под Лигницем). Во время войны порох сначала использовался в виде зажигательных устройств и ракет, а затем и в пушках. Сегодня, по прошествии семи веков, ракета снова является самым современным военным оружием с самой большой дальностью действия.
Францисканец появляется в западной литературе Роджер Бэкон (1214-1294), универсальный гений средневековья, рецепт черного пороха (состоящего из селитры, серы и древесного угля) в виде анаграммы. Часто упоминается как изобретатель пороха, монах и алхимик Бертольд Шварц не изобрел порошок в 13 или начале 14 века, но - если вообще - возможно, осознавал его движущую силу. (4, с. 309).
Спорный вопрос, кто построил первую настоящую пушку, китайскую или индийскую. В любом случае огнестрельное оружие существовало в Азии еще в 13 веке.
Также спорно, в какой европейской войне пушка была выпущена впервые. Предположительно, войска относительно незначительного Фердинанда IV - он был королем Кастилии и Леона с 1295 по 1312 год - использовали пушки в битве за Гибралтар в 1308 году, которые были скопированы с арабов. Это покорение скалы для испанцев.
Или первые пушки не стреляли до осады Пюи-Гийома в 1338 году?
Возможно, именно английский король Эдуард II первым одержал победу при Креси в 1346 году с новым чудо-оружием, которое, однако, в основном объясняется скоростью и точностью английских лучников.
Впервые использование стрелкового оружия зафиксировано в 1331 году. Немецкие рыцари фон Крусберг и фон Сплинберг использовали их во время неудачной осады Чивидале во Фриули. (4, с. 317).
Первые пушки были тяжелыми, ломающимися монстрами; они считались дьявольскими вещами. Ударил ли снаряд (обычно это каменный шар) или взорвался ствол пушки. Согласно Фаме, оружейник должен был раскаяться после трех ударов подряд; ибо, по мнению некоторых священников, такая точность была возможна только с помощью зла. Народные сказки «Freikugel», такие как те, что используются в опере Вебера «Freischütz», напоминают такие суеверия.
Но развитие пушек, «самых примитивных термодинамических машин», не могло быть остановлено. Оружейники наливали трубы все больше и лучше. Алхимики улучшили порох. Боевики открыли огонь железными пулями. Математики разработали новую науку, баллистику, для расчета траектории пули.
Самое важное изобретение всех времен?
Использование огня, несомненно, было ключевым изобретением человечества, которое позволило ему подняться до уровня культуры и цивилизации. Тепло пламени - вместе с изобретением одежды - позволило колонизировать прохладные регионы, лучше готовить пищу и защищать ее от диких животных.
Позже с помощью огня выплавляли и обрабатывали металлы. За тысячелетия появились развитые цивилизации, которые почти полностью зависели от силы мускулов человека и животных и могли лишь немного использовать силу ветра и воды.
Аристотель, великий блокиратор
На протяжении многих веков христианские ученые считали «язычника» Аристотеля неоспоримым авторитетом. В результате его астрономические и физические ошибки препятствовали научному прогрессу.
В астрономии Аристотель утверждал, что «центр движения не может перемещаться сам по себе». Соответственно, Земля как центр движения Луны должна была остановиться.
Согласно Аристотелю, пропорциональность силы и скорости применяется в физике. Согласно определению Ньютона это означало бы: «Сила равна массе, умноженной на скорость» вместо правильной формулировки «Сила равна массе, умноженной на ускорение». На первый взгляд, разница незначительная, но важная: аристотелисты не могли разделить силу и энергию, и они не различали вес и массу. Термины, которые до сих пор часто используются в повседневной жизни. Аристотель не знал разницы между воздухом и водяным паром, и он ничего не знал о газах. Его пресловутый «ужас вакууи» (страх пустоты) утверждал, что природа не терпит пустых пространств. Поэтому атмосферные паровые машины (они создают вакуум с паром и позволяют работать атмосферному давлению), как они работали в 18 веке, поэтому считались невозможными. Аристотелианцы высмеивали всех, кто мечтал о производстве тепловой энергии. Подобно тому, что происходит сегодня с изобретателями, которые хотят создавать машины, нарушающие второй закон термодинамики. (Видеть. «Энергия, энтропия и время»в разделе «Наука»).
В наше время астрономические открытия Коперника, Кеплера и Галилея опровергли некоторые идеи Аристотеля и его эпигонов, пока ньютоновская механика, наконец, не сделала решающий прорыв. На этой основе началась эпоха естественных наук. Только теперь ученые Просвещения смогли постепенно различать температуру (переменная состояния) и тепло (энергия). Взаимосвязь между температурой, давлением и объемом водяного пара и газов была измерена и показана на диаграммах состояний. Был открыт путь к развитию термодинамики.
Вплоть до наших дней единственными доступными механическими вспомогательными средствами были блоки шкивов, рычаги, клинья, колеса, ролики, наклонные плоскости, винты, тросы, лебедки, зубчатые колеса и тому подобное. С помощью таких скромных технических средств были построены пирамиды, храмы, каналы, плотины, мосты, термальные ванны, замки, дворцы, большие парусники, соборы в романском, готическом и ренессансном стилях, которыми мы восхищаемся и сегодня.
Но затем было открыто и разработано другое, совершенно новое применение огня: порох и пушка. Порох и огнестрельное оружие совершенствовались на протяжении веков; но никто не понимал, что происходило в этом новом использовании огня, во взрывном горении черного пороха с большим выделением тепла.
Средневековое мировоззрение, основанное на Библии и ошибочных гипотезах древнегреческого философа Аристотеля (384–322 гг. До н.э.), содержало слишком много препятствий для понимания такого процесса, который относительно прост с сегодняшней точки зрения.
Также остается неясным, почему черный порох, не слишком сложная смесь веществ с поразительными свойствами, был открыт только в средние века. И старый спорный вопрос: почему древние римляне не могли построить пороховые ружья и, таким образом, защитить свою империю от натиска варваров на протяжении столетий.
Вероятно, это было связано с тем, что селитра, как важный источник кислорода для взрывного горения, была неизвестна в Европе. Только в 13 или начале 14 века арабы узнали об этой «соли Китая», которая вскоре стала известна и в Европе.
Изобретение без модели в природе
Сам того не осознавая, с изобретением огнестрельного оружия человечество вошло в ранее неразвитую область физики: термодинамика (Тепловая теория), важность которой для разработки оружия, ведения войны, энергетики, экономики, транспорта и научного мировоззрения трудно переоценить.
Пушка - рядом с ракетой - простейшая термодинамическая машина. Взрывное горение дымного пороха создает высокие температуры. Раскаленные дымовые газы хотят расшириться в 3000 раз и вытолкнуть снаряд из ствола с сильным ускорением в огнестрельном оружии. Даже простые винтовки и пушки стреляют снарядами со скоростью 100 метров в секунду и более. Химическая энергия пороха преобразуется в тепловую, которая, в свою очередь, становится кинетической энергией направленного движения пули.
В природе вряд ли существует модель этого процесса, скорее всего, извержения вулкана. Потому что на Земле природа предпочитает преобразование энергии при низких температурах. Для растений и многих животных это соответствующая температура окружающей среды, для животных такой же температуры и для человеческого тела она составляет около 37 градусов по Цельсию.
Ракеты и пушки были изобретены давно, потому что для них нет природных моделей?
Генератор тепловой энергии
В конце 17 - начале 18 вв. В Англии были запущены первые «пожарные машины» (атмосферные паровые машины). Они имели низкий уровень КПД, но уже смогли откачать тонущие угольные шахты и тем самым спасти их от полной гибели (Савари, Ньюкомен, Смитон).
Успешно после долгих лет усилий Джеймс Ватт (1736-1819) большой успех около 1776 года: строительство первой современной паровой машины, которая уже имела ряд особенностей, сохранившихся до 20 века. Между прочим, первые паровые машины Ватта не были проданы, но за треть экономии эксплуатационных расходов по сравнению с одним Новички-Машина сдана в аренду! Согласно ватт найденные улучшения, паровая эра и вместе с ней может начаться промышленная революция.
Когда в конце 18 века работали первые годные к употреблению паровые машины, теория тепловых двигателей остро потребовалась. Кроме того, гениальное издание 1824 г. Николаус Леонар Сади Карно (1798-1832) написал свою теорию идеальных циклических процессов, которая до сих пор является определяющей тенденцией. Теперь еще оставалось установить связь между теплотой и механической энергией: это было сделано в 1842 году. Джулиус Роберт Мэйr (1814-1878) измерил закон энергии, а в 1843 г. Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889) механический тепловой эквивалент. Таким образом, термодинамика стала наукой, а тепловые машины продолжали быстро развиваться.
Поршневые паровые двигатели преобладали в 19 веке и были заменены паровыми турбинами, газовыми турбинами и двигателями внутреннего сгорания с внутренним сгоранием в 20 веке.
Преобразование тепла в кинетическую энергию (механическую энергию) началось с самых примитивных машин - ракет и пушек. В ходе дальнейшего развития появилось множество тепловых (тепловых) двигателей, на которых основана наша нынешняя энергетическая технология: угольные электростанции, мазутные электростанции, газовые электростанции, атомные электростанции, автомобили, мотоциклы, строительная техника, корабли, самолеты, тепловозы, бензопилы, газонокосилки и т. д. Все они работают с процессами теплового цикла, как это уже идеализировал Карно. Сегодня снабжение электрической или механической энергией более чем на 90 процентов зависит от тепловых машин, большинство из которых зависят от невозобновляемых видов топлива. Говорят, что широко обсуждаемое глобальное потепление в значительной степени связано с этими преобразователями тепловой энергии.
В первом веке нашей эры изобретательный человек уже знал, что пар может создавать силы. Цапля Александрийская показано, чей «эоловый шар» (вращающийся, наполненный водой шар, который приводится во вращение паровыми соплами) является примитивной реакционной турбиной. Но никто не думал о серьезных приложениях или даже о дальнейших разработках. Был ли рабский труд настолько дешевым, что сложные технологии казались бесполезными?
В наше время пришлось пройти трудный путь, пока «Новая наука», естествознание, не смогла шаг за шагом преодолеть средневековые предрассудки. В особенности неправильные подходы аристотелевской физики, считавшиеся незыблемыми в средние века, блокировали развитие технологий почти на два тысячелетия.
Путь был далек от экспериментов с такими пороховыми двигателями, как она. Кристиан Гюйгенс (1629-1695) осуществлено, Денис Папинс (1647-1712) Эксперименты с поршневыми двигателями и многие другие подходы, вплоть до изобретения паровых двигателей, которые могли непрерывно преобразовывать тепловую энергию в кинетическую энергию.
В пушках тепло-движение работало уже четыреста лет; но только как «открытый процесс», то есть как односторонний процесс, требующий последующей перезагрузки.
Опасная односторонность?
Только в последние несколько десятилетий мы осознали односторонность, с которой мы поставили себя в зависимость от тепловых машин с высокими температурными градиентами. В полной противоположности земной природе, которая покрывает энергетические потребности живых существ за счет химических реакций при относительно низких температурах и более низких плотностях мощности. Технология низкотемпературной энергетики, которая сравнима (даже отдаленно) с природой, до сих пор существовала только в элементарной форме, например, с фотоэлектрическими элементами и топливными элементами.
Сегодня перед нами стоит новая задача - осторожно выйти из сложившейся ситуации и в будущем полагаться на более естественные технологии.
700-летняя годовщина первого выстрела из пушки в Европе может быть хорошей датой не только для обсуждения войны и военного оружия, которые, конечно же, должны быть подвергнуты остракизму, но и для широкого размышления об энергетических проблемах и энергоснабжении.
Вы также можете прочитать об этом в «Любопытно в двух словах» на стр. 369 «Как« Жидкий огонь »спас христианство».
Литература:
(1) Фришлер Курт, Вундерваффен, Фриц Молден, Вена, 1956.
(2) Гольке Вильгельм, История всего огнестрельного оружия до 1850 года, Göschen 1977.
(3) Лейтойзер Иоахим Г., Второе творение мира, Safari, Берлин, 1957.
(4) Липпманн Эдмунд О., Об истории пороха и более раннего огнестрельного оружия, Zeitschrift für Naturwissenschaften, том 71, стр. 295 f., E. Schweizerbart, Stuttgart 1898.
(5) Мейер Мориц, Handbuch der Geschichte der Feuerwaffentechnik, Schlesinger, Berlin 1825.
(6) Папа Дадли, Feuerwaffen, R. Löwit, Wiesbaden 1971.
(7) Störing Hans Joachim, Little World History of Science, Kohlhammer, Stuttgart 1954.
