Почему железо получило распространение позже бронзы

Входе раскопок временного поселения викингов на полуострове Лабрадор были, среди прочего, обнаружены и сыродутные печи. Используя грязь из ближайшего болота в качестве сырья, а в качестве наковален и молотов камни, норвежцы сумели добыть железо и изготовить нужное для строительства нового корабля количество гвоздей… И это, собственно, всё, что нужно знать о металлургии железа в древности и средних веках. Оно добывалось где угодно и кем угодно по потребности. Причём, без использования ресурсов, которые нельзя было бы на том же месте найти, а также какого либо оборудования и инструментов, которые нельзя было бы на том же месте изготовить.

Металлургия бронзы, напротив, процветала в немногих центрах. Преимущественно, во дворцах могущественных владык, способных посылать корабли за оловом на край обитаемого мира. Даже медь встречается в десятки раз реже железа, и для добычи медной руды, там где всё-таки удавалось её найти, первые шахты были построены за 2000 лет до новой эры…

Результат, однако, всё равно был жалок. Объёмы производства бронзы оставались ничтожными. Дефицитный металл использовался для изготовления оружия, доспехов, предметов роскоши, но не для производства орудий труда. На продолжении всего «бронзового века» они оставались почти исключительно каменными. Только железо означало действительное наступление нового века и производило революцию в хозяйстве. Появлялась, — просто характерная мелочь, — например, возможность строить срубы из брёвен. Замена каменного топора на железный обеспечивала десятикратное увеличение производительности труда при обработке дерева.

Возникает, таким образом, вопрос, почему металлургия железа не появилась раньше, если уж добывать его было так просто? Разумеется, для производства железа кое-что знать и уметь было нужно. Но и для производства бронзы требовались навыки, как минимум, не меньшие. И, кстати, уровень технологического развития цивилизаций эпохи бронзы был заведомо выше, чем у тех же викингов тысячи лет спустя. То есть, проблема заключалась не в знаниях, как таковых.

Проблема заключалась в принципиальном различии необходимых для производства орудий из бронзы и из железа знаний и навыков.

Металлургия бронзы представляла собой закономерный этап развития металлургии меди. Человек каменного века камни очень любил и хорошо в них разбирался. Самородки цветных металлов не могли ускользнуть от его внимания. Обработка меди, серебра и золота холодной ковкой началась ещё в мезолите — 10-11 тысяч лет назад. За холодной ковкой естественным образом следовала ковка с разогревом, а затем и появление техники литья. Свойства сплавов, возникающих при смешивании металлов, оптимальное соотношение ингредиентов бронзы вполне понятным образом устанавливались экспериментальным путём. Для отливки шлема нужно сначала изготовить его макет из воска, потом, аккуратно, не помяв, облепить его глиной специального состава, наконец, обжечь, получив форму… Это было не столько ремесло, сколько искусство, занятие которым требовало рук чрезвычайно высокой степени прямизны. Но искусность достигается упражнением.

В случае с железом ситуация выглядела несколько иначе. Эксперименты с самородным — метеоритным железом — начались в ту же эпоху, что и с медью. Но в таком виде железо встречается реже золота. Железо нужно добывать из руды… как, впрочем, начали добывать из руды и медь уже в IV тысячелетии до н. э.. Вот, только известные в древности медные «руды» — это азурит, малахит, халькоцит — красивые, привлекающие внимание минералы, состоящие из металла по преимуществу. Причём, при плавлении этих руд восстановленный металл сразу переходит в жидкую фазу и отделяется от шлака. Железосодержащие породы как на подбор непривлекательны на вид и, да, они не представляют редкости, что само по себе делает их неприметными. И при плавлении железо остаётся твёрдым и смешанным со шлаками. Отделить его можно только длительной проковкой.

Теперь представим, что некий древний экспериментатор, догадался каким-то образом, — допустим, по более высокому, чем у других, удельному весу, — что в рыжеватых камнях содержится металл. Взял на себя труд истолочь их, смешал в древесным углём, потом несколько часов качал мехи сыродутной печи… И в результате получил непонятный спёкшийся комок — крицу. Очевидно ли для него, что этот комок теперь нужно разогревать в горне и усердно ковать? Или же для него очевидно, что эксперимент успехом не увенчался?

Таким образом, даже первый шаг в изготовлении железного орудия требует действий не очевидных и не вытекающих из приобретённого в медную эпоху опыта. И это только первый шаг. Последующие технологические этапы также не очевидны, ниоткуда не следуют, и могут быть открыты только по маловероятной случайности.

Очищаясь ковкой от шлаков, железо освобождается, заодно, и от углерода, превращаясь именно в железо — мягкий, тугоплавкий, серебристый, склонный к коррозии металл. В таком виде хозяйственной ценности железо не имело, и шло, преимущественно, на изготовление украшений. Ибо в отполированном до зеркального блеска виде, действительно, становилось красивым. Для того же, чтобы изготовить из железа что-то полезное на практике, требовалось сначала отковать тонкую полосу. Затем, прокалить её в древесном угле без доступа воздуха, — вновь напитать углеродом, превратив железо в сталь. Затем, положить между двух полос обычного железа и сварить детали ковкой до взаимопроникновения… И уже после этого закалить, — сталь, ведь, становится твёрдой только после закалки, — резко охладив, путём погружения в воду.

«Бутерброд» из нескольких полос был необходим, так как полученная в сыродутном процессе сталь не являлась упругой и после закалки становилась хрупкой… И эта техника — единственное, до чего мастер мог дойти своим умом, изучая свойства полученного материала. Науглероживание и закалка ниоткуда не следовали. Ничего не зная про углерод и кристаллизацию, догадаться, что эти этапы необходимы, было нельзя.

В отличие от металлургии бронзы, возникновение металлургии железа требовало целого ряда открытий. Причём таких, совершить которые можно было только случайно.

Это занимает время.

Новые публикации также можно увидеть на Дзен-канале