Западноевропейская наука в средние века: Общие принципы и учение о движении

В средиземноморских районах с очень теплым, сухим климатом, с легкими почвами, на которых не требуется глубокая вспашка, использовался легкий плуг, но пахать надо было и вдоль и поперек. Система земледелия была двупольной, с возделыванием только озимых культур. Главным тягловым животным был вол. При сдвиге основной земледельческой зоны к северу — не последнюю роль здесь сыграло общее потепление климата в Европе в тот период — система агротехники меняется. Появляется тяжелый колесный плуг, предназначенный для глубокой вспашки, незаменимый на тяжелых влажных почвах; вместо поперечной вспашки вводится боронование (борона была изобретена до IX в.). Появляются приспособления, позволяющие впрягать животных цугом, поскольку одна упряжка не могла тянуть тяжелый плуг. Одно хозяйство обычно не располагало таким тяглом, да и сам плуг, с режущей частью из очень дорогого в то время железа, был не по средствам отдельному хозяину. Кроме того, тяжелый плуг непригоден на небольших полях, находящихся в индивидуальном владении, им удобно пахать длинные полосы. Выход был найден в объединении наделов и тягла при пахоте, и такая кооперация стала распространяться в средневековой Европе. Постепенно происходило становление общинного землепользования — уже не на основе общинно-родового строя, а на базе земельно-хозяйственной кооперации индивидуальных владельцев. Общинное землепользование поддерживалось и совместной жизнью крестьян в больших селениях.

Однако образованию больших селений препятствовала необходимость жить близко к обрабатываемой земле, потому что тягловым животным был вол. Но посте пенно вола заменила лошадь. Чтобы лошадь стала рабочим животным, понадобилась более совершенная упряжь. Это — жесткий хомут, позволивший увеличить нагрузки в 3—4 раза по сравнению с тем, что допускали типы упряжи, известные в античном мире[6]; к этому же времени начинают использовать подковы.

Содержание лошадей побуждало к возделыванию овса в качестве фуражной культуры. Давая хорошие урожаи в более влажном климате, где его можно сеять весной, он входит как естественный элемент в трехпольную систему земледелия, распространяющуюся в это время на Западе. Ее преимущества очевидны: постоянно большая часть земли оказывается полезной; выращивается больше овощей; распределение труда при пахоте и жатве более равномерно; хозяйство обеспечивается фуражом, что позволяет содержать более дорогостоящую и потому поначалу невыгодную в хозяйстве ([см.: 167, 319]) лошадь.

Все эти новшества, стимулируя и поддерживая одно другое, привели уже в X в. к столь резкому росту продуктивности и эффективности сельского хозяйства, а вследствие этого и к повышению жизненного уровня населения, что этот всплеск мог казаться и действительно был поразительным.

Преобразование агротехники — одно из проявлений волны технологических усовершенствований, поднявшейся на Западе в средние века. Но никакие технические приспособления, никакие более совершенные технологии не получают распространения в хозяйстве, пока все звенья хозяйственной цепи, все элементы экономики не готовы принять его. Технические новшества пробивают себе дорогу только при условии реорганизации всей системы хозяйствования. Отдельные технологии могли существовать где-то задолго до того, как они стали взаимоувязанными и взаимоподдерживающими элементами новых технологических систем, но применялись в тех прежних условиях лишь эпизодически и не получали широкого распространения. Новый подход, отличающий разумное управление, — это одно из условий прогресса в хозяйственно-техническом развитии, но его, однако, недостаточно для нарастающего хода этого процесса. Поэтому другим аспектом волны технологических усовершенствований стало начавшееся освоение новых источников энергии — силы воды и ветра.

Уже с раннего средневековья распространялись водяные, а позднее (с XII в.) и ветряные мельницы[7]. Строительство водяных мельниц стало заметным явлением уже в IX в., а начиная с X и по XIII в. темп его все время нарастает.

Очевидно, что использование неживых сил возможно лишь при условии механизации некоторых приемов в процессе труда. Монотонные тяжелые операции, более всего нуждающиеся в механизации, легче всего поддаются ей. Путь к механизации многих ручных операций открыли два важных изобретения, относящихся к этому времени. Первое — это кривошип — изобретение «второе по важности после колеса», как пишет Л. Уайт [170, 17]. Значение его трудно переоценить, так как это приспособление позволяет преобразовывать вращательное движение в возвратно-поступательное, и наоборот. Это изобретение, неизвестное грекам и римлянам, появляется, даже в примитивной форме, только после эпохи переселения народов. Впервые — в ручных мельницах, затем во вращающихся жерновах, точильных камнях. В средние века он затем применялся в разнообразных машинах. Другое изобретение — маховик, тяжелое маховое колесо, позволяющее выравнивать неравномерное усилие двигателя, придавая равномерность вращению.