Раздел 2. Освоение и добывание огня

Добрых полтора миллиона лет назад человек укротил огонь. Это было, пожалуй, самое выдающееся событие в истории человечества: огонь давал свет и тепло, отгонял диких зверей и делал мясо вкуснее. Он был великим волшебником: вел от дикости к цивилизации, от природы к культуре.

История развития человечества – это история выживания людей в окружающем мире. Можно долго спорить о том, что является первопричиной или движущей силой развития человеческой цивилизации, но несомненно то, что она тесно связана со стремлением человека комфортно адаптироваться к окружающей среде. Осторожность, ощущение опасности, стремление избежать гибели присущи не только человеку, но и другим обитателям планеты Земля. Животные тоже имеют некоторые первоначальные сведения о свойствах окружающих тел. О том, что камни острые, огонь горячий, вода жидкая и т. д., животные, так же как дети, «узнают» из опыта. Но вот способность применить, например, острый камень для обработки другого камня или палки, т. е. целесообразно соединить в процессе труда известные свойства орудий и сырья, – это исключительно человеческое качество. Такие качества выработались в людях и проявляются ими сознательно, а также заложены в их подсознание в виде инстинктов. Человек на Земле обрёл превосходство над животными благодаря тому, что сумел быстрее адаптироваться к окружающей среде, к изменениям в природе и использовать природные силы на свою пользу.

Рис. 2.1. Обращение к стихиям

Нас интересует не просто история развития человека как биологического вида, но то, как человек овладел миром природы и создал совсем новый мир – мир энергетической техники.

Мы не знаем, когда конкретно произошло, может быть, самое великое событие на миллионолетнем пути превращения древнего нашего предка в современного человека – то, что люди овладели огнем и научились добывать его. Благоговейно склонял первобытный человек свои колени перед природой (рис. 2.1). Но подчинив себе огонь – одну из самых грозных стихийных сил, сделав его послушным орудием своей жизни еще на очень ранней ступени развития, человек почувствовал себя не рабом природы, а её равным партнером.

Первым огнем, которым пользовался для своих нужд первобытный человек, был огонь небесный. На это указывают легенды и мифы почти всех народов мира, их персонажи – Гефест греков, Прометей, феникс древних римлян, ведический бог Агни индусов, жар-птица североамериканских индейцев. Во всех этих созданиях народной фантазии ярко отражается взгляд на огонь как на элемент небесного происхождения. Молния вызвала огонь на земле, хотя возможно, что кое-где человек познакомился с огнем и его применением при вулканических извержениях.

В жизни первобытного человека огонь играл важнейшую роль – он был его лучшим помощником. Огонь согревал его и защищал от зимней стужи, огонь делал его пищу съедобной и более вкусной, огонь светил ему в темные вечерние и утренние часы, особенно в длинные зимние месяцы, огнем он обжигал свою глиняную посуду и утварь, к нему человек прибегал для выделки металлических инструментов и оружия, огнем костров он ночью отгонял от своего жилья диких зверей.

Рис. 2.2. Поклонение огню

Овладение огнем сделало человека неизмеримо сильнее. Люди огню поклонялись, как божеству (рис. 2.2), его хранили веками, ведь сначала добывать огонь человек не умел, он зажигал его от другого огня – во время лесных пожаров или извержений вулканов. Можно предполагать, что наиболее стабильными источниками огня были вулканы, вернее, целые вулканические зоны. Интенсивная вулканическая деятельность на Земле в рамках антропогена совпадает с ранними этапами древнего палеолита. Она почти в десять раз превосходила по мощности и количеству очагов вулканическую деятельность нашей эпохи.

Другими, но менее важными источниками огня в природе были лесные (рис. 2.3) и степные пожары, самовозгорание вследствие деятельности микроорганизмов, возгорание деревьев от удара молнии, а также вечное пламя естественных газовых скважин, являющееся наиболее стабильным источником огня в областях, богатых залежами нефти.

И все же самым верным источником огня в период, когда им уже умели пользоваться, но еще не умели его добывать, была передача его от человека к человеку.

Огонь играл общественную роль, содействуя сближению диких человеческих групп (рис. 2.4). Необходимость в огне толкала на поиски одних групп другими, вела к взаимопомощи и объединению. Древние первобытные люди часто устраивали свои стоянки вблизи оврага или высокого берега реки (рис. 2.5). Меняя стоянку, первобытные люди переносили с собой горящие головни или тлеющие угли. Перенос огня позднее стал обычаем, соблюдавшимся долгое время потомками первобытных людей. Его наблюдали путешественники XVIII и XIX веков в Австралии, Америке, Африке, Полинезии.

Как давно человек впервые окунул фитиль в заполненную животным жиром плошку, превратив ее в светильник, сказать невозможно, но выдолбленные из мела или песчаника примитивные лампы датируются учеными примерно 80 000 г. до н.э. В Ираке были найдены керамические светильники возрастом около 10 000 лет.

Библия свидетельствует, что изготовленные из того же животного жира свечи горели в храме Соломона еще в Х веке до н.э. С тех пор без них не обходилось ни одно богослужение, но широкое применение в быту они нашли только в эпоху средневековья.

Минимальный жизненный уровень, при котором поддерживается работа сердца, легких, минимум пищеварения, требует определенного количества энергии. В холодную погоду на нагревание тела нужно несколько больше энергии. Ходьба и другая умеренная деятельность предъявляют дополнительные требования, а усиленные упражнения требуют ещё больше энергии. При тяжелой физической работе мы должны потреблять гораздо большее количество пищи, чем это необходимо для самой работы, ибо КПД нашего тела составляет только около 25%, а остальные 75% тратятся на теплоту.

Для поддержания минимального жизненного уровня здорового человека необходимо около 2 килокалорий в день; плавание или футбол требуют дополнительно 0,5 килокалории в час, а при восьмичасовой тяжелой физической работе требуются ещё 2 килокалории в день.

Умственный труд требует очень небольших немедленных затрат энергии – ум искусен, но, повидимому, не жаден.

Рис. 2.3. Лесной пожар

Рис. 2.4. Древние предки человека

Такой же обычай наблюдали ранние путешественники, странствуя по Америке после ее открытия. Североамериканские индейцы поддерживали неугасимые костры у входа в свои хижины, а при переходах носили с собой тлеющий трут. Как ни далеко то время, когда жили первобытные люди, но в сказаниях древних культурных народов, в некоторых обычаях и обрядах сохранились смутные воспоминания о поддержании неугасимых костров. Ведя раскопки в пещере Чжоу-Коу-дянь близ Пекина, археологи обнаружили следы костра, который горел непрерывно на одном и том же месте пятьсот тысяч лет, а, например, в древнем Риме женщины-жрицы поддерживали неугасимый огонь на алтаре богини Весты, хотя истинный смысл этого обычая был давно забыт. И в современных христианских храмах горят «неугасимые» лампады, причем верующие, поддерживающие в них огонь, не подозревают, что повторяют потерявший смысл обычай наших далеких предков, которым огонь казался чем-то таинственным и непонятным.

Рис. 2.5. Первобытные люди на стоянке

Период естественного огня, получаемого из природы и поддерживаемого в очагах, был, вероятно, весьма длительным.

Так как небо не всегда предоставляло в распоряжение человека свой огонь, то, естественно, он задумал вызывать его сам. И вот новое великое открытие, первый шаг к овладению силами природы – человек сам научился добывать себе различными путями этот благодетельный дар. И здесь, опять-таки, наставницею явилась природа.

Возможно, что толчок к изобретению первого огневища, какое и теперь иногда встречается у народов, стоящих на низшей ступени культуры, дало наблюдение, показавшее, что некоторые камни при ударе об известные предметы высекают искры. Для добывания огня высеканием искры у первобытных людей имелись специальные приспособления. Подтверждением этого служат находки приспособлений своеобразной формы, изготовленных из толстых призматических камней, найденные при раскопках жилищ и гробниц рядом с кусками выветрившегося серного колчедана, которые и представляли собой не что иное, как древние огневища. Ударным камнем для этих огневищ служили толстые призматические ножи, края которых умышленно делались шероховатыми. В позднейших огневищах огонь получался таким образом: кремень, покоящийся в одной руке, отрывает от скользящего по нему продольным краем огнива (впоследствии кремень заменили куском стали) мельчайшие частички, которые, окисляясь при своем прохождении в воздухе, накаливаются и воспламеняют подставленный сухой мох, трут и др.

Этот способ употреблялся преимущественно в странах с засушливым климатом, где влажность атмосферы минимальна. Очень малая и короткая искра, возникающая от удара кремня о кремень, весьма чувствительна к состоянию атмосферы. Правда, имеются указания на добывание огня таким способом и в тропических странах. Например, по свидетельству этнографов, добывание огня путем удара кремня о кремень существует у охотничье-земледельческих групп ягуа, обитающих и сейчас в верховьях Амазонки. Добывают огонь мужчины, а женщины носят топливо и поддерживают пламя в очаге. Процесс высекания очень трудный и требует при благоприятных условиях от получаса до часа времени. Этнографы отмечают, что, когда дерево затлеет, пламя раздувают веером из хвостовых перьев дикого индюка. Люди ягуа всячески избегают добывать огонь таким способом и пользуются головешками из очагов соседей или из общественного очага, постоянно поддерживаемого в родовом доме с особой заботой. По утрам оттуда женщины выносят головешки для своих очагов. Охотники во время походов берут с собой огонь, зажигая долготлеющие палочки длиной от 35 до 45 см и 1 см в диаметре.

Огниво в его «классическом» воплощении появилось намного позже, когда стало известно железо. Почти не изменяясь, оно просуществовало много веков. Даже в современной газовой зажигалке до сих пор используется принцип огнива. Лишь электрозажигалки самых последних лет порывают с тысячелетней традицией: искра в них не механического происхождения, а электрического.

Другим способом добывания огня в древние времена служило трение. Один из первобытных людей, сидя на земле, быстро вращал между ладонями сухую палку, упирая ее конец в сухое дерево (рис. 2.6). От нажима в дереве высверливалось углубление, в котором накоплялся древесный порошок. Наконец, порошок загорался, а от него уже легко было поджечь сухую траву и развести костер. Если по недосмотру огонь угасал, то

его добывали снова тем же способом – трением друг о друга кусков сухого дерева.

Рис. 2.6. Человек добывает огонь трением

При добывании огня трением дерева о дерево возможно использование трех способов: пиления, вспахивания («огневой плуг») и сверления. О добывании огня способами пиления и вспахивания было известно из этнографических данных, относящихся к Австралии, Океании и Индонезии. Добывание огня этими способами известно у многих отсталых народов, в том числе у негритосов о. Люсон, использующих две половинки расщепленного бамбука, у австралийцев, применяющих две палочки или щит и копьеметалку. К способу пиления можно отнести и добывание огня у племени кукукуку и у мбовамбов (Новая Гвинея), которые пользовались гибкой лучиной, снятой с верхнего слоя бамбука.

Рис. 2.7. Добывание огня сверлением с помощью лучка: а – добывание огня сверлением в положении «стоя» (эксперимент);б – детали орудия для получения огня сверлением;в, г– положение трущейся части сверла в лунке и планке (вертикальный разрез);д– лунка на планке с боковой прорезью и кучкой угольного порошка (вид в плане)

При хождении по лесу в ночное время люди племени куку-куку брали с собой факел из бамбука длиной до 3 м. Верхние секции бамбука были наполнены смолой араукарии. Факел горел несколько часов.

Что касается способа «огневого плуга», применяемого у океанийцев, то здесь, вероятно, получение огня связано с особым видом древесины. Ботаники указывают на древовидное растение из семейства мареновых (Cuettarda uruguensis), способное давать искру через 2–3 мин.

Вращением стержня между ладонями добывали огонь австралийцы, индейцы Южной Америки и другие народы, что засвидетельствовано наблюдениями этнографов. И если судить по этим свидетельствам, добывание огня вращением стержня между ладонями производилось одним, двумя и даже тремя мужчинами. Ладони в процессе быстрого вращения стержня сильно нагревались, руки уставали. Поэтому первый человек, начинающий вращать стержень, передавал его второму, а если был третий, он принимал стержень у второго и передавал первому. Такая передача стержня от одного человека к другому объясняется еще и тем, что в процессе вращения стержня руки быстро скользили с верхнего конца вниз вследствие необходимости с силой прижимать стержень к древесине. Переместить руки с нижнего конца кверху было невозможно без остановки вращения. Непрерывность вращения стержня, необходимая для нагревания рабочего конца, достигалась коллективными усилиями.

Опытные мастера в сухую погоду работали в одиночку. Весь процесс добывания огня занимал не более одной минуты, хотя в течение этого времени человек, если он работал один, вращал стержень с предельным напряжением. Нижняя палочка или планка придавливалась к земле ногой. У индейцев племени шингу воспламеняющимся веществом часто служили волокно коры пальмового дерева, сухая трава или листья, губчатая ткань растений.

Получение огня сверлением было трудным делом для неопытного человека. Поэтому индейцы чаще всего носили с собой долготлеющие головешки. Во время рыбной ловли они брали в лодки гнилые чурбаны, способные тлеть один-два дня. Хорошо тлеющим веществом считалась древесная мука. Для переноски огня с помощью древесной муки использовался кусок тростника с отверстиями, которым махали время от времени. В местах, где обычно располагались охотничьи лагеря, заранее собирались и хранились в укромных уголках сухое дерево и воспламеняющиеся вещества.

Более совершенным считается метод получения огня сверлением с помощью лучка (рис.2.7, а, б). С внешней стороны процесс возгорания при сверлении лучком выглядит следующим образом. Вначале появляются клубы дыма. Затем можно наблюдать, как вокруг быстро вращающегося сверла начинает накапливаться древесный порошок шоколадного цвета. Отдельные частицы этого порошка, увлекаемые быстрым движением, выбрасываются дальше. Можно отчетливо видеть, как они падают, дымясь, хотя искр не видно.

Очаг горения возникает не под сверлом, где развивается высокая температура, так как там нет воздуха, и не вокруг сверла, а возле боковой прорези, где накапливается кучкой горячий порошок, куда свободно поступает воздух и поддерживает горение (рис. 2.7, в3д). Кучка порошка продолжает дымиться даже тогда, когда прекращается сверление. Это верный признак горения. Под черным слоем порошка сохраняется очажок из раскаленных пламенеющих угольков. Очаг горения сохраняется минут 10–15. От него можно спокойно зажигать любое воспламеняющееся вещество – тонкую бересту, сухой мох, паклю, древесные стружки и пр.

Таким образом, рассматривая использование и добывание огня, ученые считают, что в течение всего древнего и среднего палеолита огонь получался от естественных источников и постоянно поддерживался в очагах. Передача огня от одной группы охотников-собирателей к другой в критические моменты являлась важнейшим средством поддержания неугасимости огня в границах обитаемого ареала, природа которого не была богата естественными источниками. Обмен огнем играл огромную роль в социальных контактах этого древнейшего периода. Искусственное добывание огня возникло, вероятно, в позднем палеолите в трех технических вариантах: трением дерева о дерево, высеканием искр ударами камня о камень и пилением дерева о дерево.

Умение добывать огонь впервые доставило человеку господство над определенной силой природы. Огонь послужил наряду с механическими орудиями труда могучим средством развития интеллекта, возникновения предусмотрительных действий, рассчитанных на ближайшее будущее. Огонь положил основу человеческому хозяйству, поставив человека в условия постоянной деятельности, активности и напряжения. Его нельзя было отложить в сторону и забыть хотя бы на время, как можно было поступить с любым предметом, в том числе с каменными орудиями. Огонь надо было поддерживать, чтобы он не погас. За ним надо было следить, чтобы он не воспламенил другие предметы. С огнем человеку необходимо было всегда держать себя настороже: не прикасаться руками, беречь от ветра и дождя, регулировать пламя, запасать сухое топливо и делать многое другое. В результате должно было возникнуть разделение труда между женщиной и мужчиной. Женщина, связанная с жилищем функциями деторождения, выращивания и воспитания детей, оказалась главной хранительницей огня, основательницей домашнего хозяйства.

Огонь стал основой жилища, а также источником тепла и света, средством для приготовления пищи, защитой от хищников. Он служил средством обработки деревянных орудий путем обжигания их для придания твердости и облегчения работы, орудием охоты. Огонь дал человеку возможность заселять различные широты земного шара. Недаром все народы на какой-то стадии своего развития прошли период огнепоклонства, почти в каждой религии одним из самых могущественных богов был бог огня.

Как видим, значение огня было велико не только для культурного прогресса человечества; он сыграл большую роль и в самом процессе становления человека. Сначала его применяли для согревания и освещения и лишь потом стали использовать для приготовления пищи. Как доказали ученые, это постепенно изменило и внешний вид человека, и энергетику человеческого организма, сделав её мощнее, чем у любого другого млекопитающего. Подсчитано, что высшее млекопитающее расходует за жизнь приблизительно 125 тысяч килокалорий на килограмм веса, а современный человек – в шесть раз больше, примерно 750 тысяч килокалорий на килограмм веса.

Все дальнейшие завоевания культуры, техники и хозяйствования обязаны комплексному использованию огня. Керамическое производство, металлургия, стекловарение, паровые машины, химическая промышленность, механический транспорт, наконец ядерная энергетика есть результат применения высоких и сверхвысоких температур, то есть результат использования огня на более высокой, качественно отличной технической основе.

Зажигательные спички впервые появились только в начале 30-х годов XIX столетия. Первоначально они представляли собой длинные деревянные палочки с головкой на конце, изготовленной из смеси сахарного порошка с бертолетовой солью. Конец такой спички опускался в банку с серной кислотой, отчего спичка и зажигалась. В 1835 году австрийский студент Ирини изобрел спичку, загорающуюся от трения. Головка спички покрывалась сначала серой, после чего её опускали в особую массу, содержащую в своём составе легко воспламеняющийся фосфор. Для зажигания такой спички достаточно чиркнуть ею о любую стену или иной шероховатый предмет. Свое изобретение Ирини продал за бесценок (100 гульденов) богатому фабриканту Рёмеру, очень быстро нажившему на изготовлении спичек громадное состояние. Спустя 13 лет после изобретения Ирини немецкий ученый Беттер стал изготовлять массу для спичечных головок из смеси бертолетовой соли и перекиси марганца. Такие спички воспламеняются от трения о бумажку, покрытую красным фосфором, смешанным с клеем. Впервые изобретение Беттера стало применяться в Швеции, а подобные спички получили название «шведских».