В 960 году к власти приходит династия Сун. Тяжелое ей досталось наследство. Обременительные поземельные налоги вызывали постоянное недовольство крестьянства. Наиболее дальновидные люди осознавали, что если не провести преобразований сверху, то низы могут опрокинуть весь строй. Инициатором реформ в XI веке стал первый министр Ван Ань-ши. Он прекрасно понимал, что надо укрепить, облегчить положение основной силы социальной системы — деревни, миллионов крестьян, которые владели землей и обрабатывали ее.
Но препятствовала его начинаниям общепринятая в Китае идеология — идеи Конфуция. Как уже упоминалось, каждый чиновник должен был сдать экзамены по классикам конфуцианства, и никто из них не смел говорить и даже мыслить вопреки им. Как умный человек Ван Ань-ши понимал, что разрушить идеологию — дело опасное. Поэтому он не выступал против Конфуция, но трактовал его очень своеобразно. Экономические идеи Вана и сегодня звучат современно. Основная цель его усилий заключалась в том, чтобы уменьшить бремя налога на бедных и переложить его на тех, кто в состоянии платить, то есть на богатых. Своего рода прогрессивный налог. Он снизил величину поземельного налога и даже разрешил крестьянам выплатить его зерном или другими продуктами, если у них было туго с деньгами. Для богатых был введен подоходный налог. Чтобы помочь земледельцам, Ван предложил правительству ссужать их деньгами, которые они должны были возвратить после сбора урожая.
Еще одну важную проблему пытался решить Ван: стабилизировать рынок, оградить земледельца от стихии рынка. Ведь когда цена на зерно падала, бедные крестьяне не могли выручить за свой урожай достаточно денег, чтобы уплатить налоги и что-либо купить. Ван предложил правительству покупать зерно, дабы стабилизировать на него цены. Примерно так поступают ныне в США. Правительство производит у фермеров гарантированные закупки зерна по твердым ценам.
Ван также предложил отменить принудительный труд на общественных работах и полностью оплачивать всех, кто задействован на них. Для поддержания правопорядка он учредил местную милицию.
Как видим, идеи Вана опередили свое время, они и сейчас вполне современны. Однако династические правители побоялись нововведений, и вскоре реформы приказали долго жить. Нерешительность Сунов идти дорогой реформ послужила причиной распада единой империи под натиском кочевых племен. Но даже в падении Китай приобщил своих разрушителей к своей цивилизации и потому не пострадал от них в такой степени, как другие страны Азии и Европы. Например, монголы в Китае ассимилировались и полностью поглотились: стали типичными китайцами.
Хотя китайцы по сравнению с другими народами отличались миролюбием, тем не менее именно они изобрели порох, ставший историческим рубежом в судьбах вооруженной борьбы. История создания пороха отражена прежде всего в его названии. В китайском языке слово «порох» (хо яо) состоит из двух элементов: хо — огонь и яо — лекарственное вещество. В русском языке порох также назывался «огненным зельем». И это не случайно, ибо составные части пороха — сера, селитра, уголь — издавна использовались в китайской медицине как лечебные средства. Поэтому вполне вероятно, что впервые порох мог быть изготовлен фармацевтом или алхимиком.
История не сохранила имени первооткрывателя пороха, но ряд штрихов в трактатах древних алхимиков все же оставила. В 682 году алхимик Сунь Сымяо писал о способе очистки серы и селитры с применением частиц растительного угля. В результате получался интенсивно горящий состав. Есть еще подобного рода сообщения в сочинениях алхимиков, которые свидетельствуют о том, что примерной датой рождения порохообразных смесей можно считать вторую половину VIII века.
Конечно, алхимики держали в тайне рецепты хо яо. Как прознали о них военные, остается загадкой. Видимо, немалую роль в этом сыграла существовавшая в те времена тесная связь алхимии и военного дела. Многие китайские военные трактаты тех времен содержали традиционный раздел военных гаданий, близких по духу к предсказаниям алхимиков, а в трудах алхимиков содержалось немало сведений по военному делу.
Возможно, сами алхимики и были первыми военными пиротехниками, но не исключено, что по какой-либо причине, например по требованию властей, они передали свои профессиональные секреты военным. Как бы там ни было, не позднее конца IX — начала X века в Китае пороховые составы уже стали применяться в военных целях.
В Китае ученый всегда пользовался большим почетом и славой, чем воин. И такое предпочтение имело под собой основание. Об этом говорят факты. Буквально недавно такой показатель, как выплавка чугуна и стали, демонстрировал мощь государства, его промышленную развитость. Древний Китай в этой области уже имел солидные достижения.
Технология выплавки чугуна была известна в Китае по крайней мере с IV века до н. э. Этому способствовало несколько обстоятельств. Страна располагала высококачественными огнеупорными глинами для кладки печей. Китайцам были также известны способы понижения температуры плавления железа: они добавляли в него так называемую «черную землю», в которую входило большое количество железистых фосфатов. Если в шихту внести до 6 процентов фосфатов, то температура плавления снижается с 1130° до 950°. Такой технологией пользовались вплоть до VI века, когда стали применять усовершенствованные доменные печи.
Каменный уголь, дающий при горении более высокую температуру, стали использовать в качестве топлива с IV века, а возможно, и раньше. Один из методов выплавки чугуна состоял в следующем: в плавильные тигли, имеющие форму трубы, укладывалась штабелями железная руда. Снаружи тигли обкладывались каменным углем. Затем уголь поджигали. Такая простая технология имела свои плюсы: исключалось присутствие серы в металле.
Широкое распространение чугуна в Древнем Китае повлияло на многие сферы жизни. Из него делались лемехи для плугов, мотыги, другие сельскохозяйственные орудия, железные ножи, топоры, стамески, пилы, шила, посуда и даже игрушки. Как памятник древним китайским металлургам в Даньяне стоит 13-этажная чугунная пагода, возведенная в 1061 году.
Китайские мастера-металлурги сумели наладить производство горшков и лотков с тонкими стенками, что позволило организовать массовое производство соли методом выпаривания. А для этого необходимы лотки именно с тонкими стенами. Другими технологиями лотки получить было нельзя. Для добычи рассола, из которого выпаривали соль, стали бурить глубокие скважины и наткнулись на природный газ. Его стали использовать как топливо для выпаривания соли из рассола. В 119 году до н. э. добыча соли и производство чугуна были монополизированы государством.
В III веке до н. э. в Китае открыли способ выплавки ковкого чугуна. Для этого его отжигали — целую неделю держали нагретым до высокой температуры. Чугун становился менее хрупким и не раскалывался от ударов. Земледельцы обрадовались. Лемехи не стали разламываться от ударов о камни. Такой чугун по эластичности напоминал ковкую сталь, но в то же время обладал большей прочностью и твердостью.
Чуть выше уже говорилось об удивительной чугунной пагоде в Даньяне. Но, пожалуй, самым величественным памятником из чугуна является более раннее творение китайских металлургов. Восьмигранная колонна, названная «Небесной осью, знаменующей добродетель Великой династии Чжоу с ее сонмом земель». Она была построена в 695 году. Высота чугунного постамента колонны — 6 метров, его радиус — 8 метров. Высота самой колонны — 32 метра, а ее диаметр — 3,6 метра. На вершине колонны — «облачный свод» высотой в 3 метра, который венчают четыре бронзовых дракона, каждый высотой 3,6 метра. На сооружении «Небесной оси» пошло 1325 тонн чугуна. Даже по нынешним временам цифра солидная.
В отличие от чугуна сталь впервые получили не в Китае. Однако способ превращения чугуна в сталь был придуман в Китае, а технология, уже подробно разработанная ко II веку до н. э., легла в основу бессемеровского процесса, открытого на Западе лишь в 1856 году.
Как мы знаем, хрупкость чугуна объясняется значительным содержанием в нем углерода (до 4,5 процента). Если его частично удалить, то получится сталь, а если удалить его практически полностью, то сталь станет ковкой. Ковкую сталь китайские инженеры широко использовали при строительстве крупных мостов и акведуков.
Чугун китайцы называли «сырым железом», сталь — «великим железом», а ковкую сталь — «созревшим железом». Они понимали, что при «созревании» железо теряет какой-то важный компонент, но, не зная химии, описывали этот процесс как «потерю животворных соков».
Чтобы удалить углерод, китайские металлурги вдували в расплавленный чугун воздух. Этот способ называли также стократной очисткой, поскольку его повторяли многократно, и сталь раз за разом становилась все прочнее. Высоко ценились мечи из такой стали. Клинок, как правило, делали из мягкой ковкой стали, а наварное лезвие — из твердой.
Китайцы могли определять качество стали лишь опытным путем, в зависимости от того, сколько раз она «очищалась». Если требовалась очень мягкая сталь, они вдували больше воздуха. В Древнем Китае практиковался такой широко известный метод закаливания стали, как мгновенное охлаждение раскаленного докрасна или добела металла в жидкой среде. Это дает возможность сохранять внутреннюю микроструктуру металла, которая нарушается при медленном остывании в естественных условиях. Использовался также и отпуск стали — медленное ее остывание, этот способ обладает своими преимуществами. Искусные китайские мастера были виртуозными технологами: они знали бесконечное множество способов, как придать металлу требуемые качества.
Приблизительно в V веке в Китае уже сплавливали металлы. Так, чугун и ковкая сталь плавились совместно для получения «нечто среднего», то есть нового сорта стали. В сущности, тот же процесс разработали Мартен и Сименс в 1863 году, китайцы же практиковали его еще в VI веке, о чем свидетельствует относящееся к тому же периоду его описание: «Цю Хуайвэнь делал также сабли и из «многосуточного железа». Метод заключался в совместной плавке самого чистого чугуна и положенных в него слитков стали в течение нескольких дней и ночей, после чего они превращались в сталь».