Раньше мастера довольствовались, в основном, тем сырьем, которое находилось в окрестностях стоянки. Начиная с верхнего палеолита, люди стали особо заботиться о добыче сырья высокого качества; для его поисков и добычи совершались специальные походы на десятки и даже сотни километров от стоянки! Конечно, на такое расстояние переносились не желваки, а уже подготовленные нуклеусы и сколотые пластины.Призматические нуклеусы охотников на мамонтов имеют настолько сложную и совершенную форму, что Находки их долго определяли как очень крупные топоры. На самом деле это предмет, специально подготовленный для последующего скола пластин.Позднее было установлено, что такие нуклеусы действительно использовались как орудия — однако не для рубки дерева, а для рыхления плотной породы. Видимо, в дальних походах за кремневым сырьем люди noiryrao использовали уже имевшиеся под рукой нуклеусы, чтобы извлекать из меловых отложений новые желваки. Такой меловой кремень особенно хорош. Из полученных желваков путешественники изготавливали на месте новые нуклеусы, которые и транспортировали на стоянку, располагавшуюся в 400–500 километрах севернее, на территории современного села Костенко Воронежской области». http://www.mystic-chel.ru/primeval/kamennyi-vek/334.html«Технология сверления с применением абразивных порошков и трубчатых костей стала великим открытием в производстве инструментов. Под перпендикулярно срезанный торец трубчатой кости, приводимой во вращение сначала руками, а затем с открытием лука — тетивой лука, обернутой вокруг кости, подсыпался абразивный порошок и подавалась вода как смачивающая и охлаждающая жидкость. Эта технология позволяла выполнять сквозное сверление во всех известных материалах, включая и кремень». http://tank.ucoz.com/publ/1-1-0-5Авторы полагают, что революция в используемых материалах на грани палеолита и мезолита была гораздо глубже, и кроме дерева, растительных волокон, камня и кости, в это время уже начали использовать обсидиан и работать с глиной, возможно, некоторые племена уже пробовали обжигать ее.
Инженерный подход: использование примитивов, работа с би— и полисистемами.
Это историческое время осталось в генной памяти Человечества, как «золотой век», и не случайно, как ранние утопии, так и фантастика ХХ столетия строили образ счастливого мира будущего по мезолитическим архетипам.
Мезолит — это высокий уровень жизни, наличие досуга, неутилитарных форм деятельности, искусства, познания ради познания, создания сложных космологий и мифологий, первая поэтика.
В инженерном деле — известный застой: существующие технологии вполне удовлетворяют потребности общества. Однако, сравнительно быстрый рост населения привел к дефициту кремней. Первый в истории человечества сырьевой кризис был преодолен созданием микролитических инструментов.
В мезолите лодка получает парус, и первые корабли рискуют выйти из рек в море. Происходит открытие островов Эгейского моря. Сокровищница Камня — Мальта — становится инженерным и культурным центром цивилизации.
В материалах никакой революции не происходит, но постепенно люди учатся работать с самородными металлами.
Инженерный подход: микролитические срезы (дробление системы), «высокие каменные технологии».
«Золотой век» закончился, как всегда, внезапно. Сегодня мы представляем масштабы мезолитической катастрофы, которая сопровождалась демографическим сокращением по разным оценкам от 30 до 50 процентов человеческой популяции, но ее причинны можем определить лишь умозрительно. По-видимому, фазовый кризис был связан с завершением мезолитической глобализации: племена овладели всей территорией, доступной им при существующем уровне развития транспортных технологий, что для присваивающих обществ фатально.
Выход из кризиса ознаменовался переходом к традиционной фазе развития и производящей экономике.
Обслуживание потребностей сельского хозяйства потребовало не только резкого расширения ассортимента орудий труда, но и появления принципиально новых изобретений. В отличие от охотников, земледельцы не обеспечивали себя шкурами, следовательно, должно было появиться ткачество. Зерна нужно было превращать в муку — притом в массовом масштабе. Появляется ручная мельница и, с учетом человеческой изобретательности, наверняка предпринимались попытки использовать для вращения жерновов энергию воды. Резко расширяется использование глины. Возникает гончарный круг.
Неолит — эпоха первых городских поселений, существование которых признано научным сообществом. Иерихон, вероятно Дамаск и Мегиддо. Мальта по-прежнему представляет собой одну из вершин цивилизации. На острове заканчивается строительство огромного подземного каменного сооружения, высеченного в мягком камне.
Характерной особенностью инженерного подхода неолита является появление механизмов: гончарный круг, прялка, мельница.
Самородные металлы люди спорадически использовали уже в мезолите, но в энеолите происходит очередная инженерная революция и создается медная металлургия, кузница и кузнечное дело. Прогресс шел очень быстро: вслед за медью появляется бронза и сплавы, определяется оптимальное соотношение железа и олова в бронзе, создаются кузнечные мехи, начинаются первые эксперименты с мягким железом. Считается, что железные технологии отстают от медных примерно на тысячелетие, но, думается, это было связано, скорее, с распространенностью меди в Средиземноморье.
Революция в материалах не только предоставила новые возможности, но и породила проблемы, которые первоначально, вероятно, казались неразрешимыми.
«Материаловедение путем чисто эмпирических действий стало изучать свойства этих материалов для производства инструментов. Технология предложила уже привычные методы для обработки этих материалов, однако методы оказались непригодными — под ударами материалы не раскалывались, как давно известный кремень и его аналоги, а пластично деформировались — ковались».Изобретение ковки сформировало новый инженерный подход, который стал быстро развиваться: «выяснилось, что под ударами молота металлы становятся прочнее, происходит так называемая нагартовка, рост прочности и твердости поверхностного слоя металла. При нагреве же металла и медленном его охлаждении — отжиге — нагартовка исчезает, а сам металл становится мягким. При сильном нагреве металл хорошо поддается ковке. Возникает еще одна новая технология — горячая ковка металлов.Новые технологии создали и новые инструменты. Возникли кузнечные клещи для удержания раскаленных заготовок при ковке, кузнечные зубила для разрубания горячих поковок и т. д. Возрастает масса молотов, они получают удлиненные ручки, обеспечивавшие увеличение силы удара.созданием мехов для подачи воздуха в кузнечные горны, позволивших повысить температуру нагрева обрабатываемых металлов до их расплавления, возникла технология формового литья. Теперь расплавленный металл можно было отлить в форму, получив почти готовое изделие. Заточка литого режущего инструмента с уже сформированной режущей кромкой была проще.Ассортимент медных и бронзовых инструментов расширяется, появляется все больше специализированных инструментов. Создаются строительные и сельскохозяйственные, а также инструменты для горнодобывающих Работ». http://tank.ucoz.com/publ/1-1-0-5Это — уже эпоха цивилизации. Появилась письменность, летописи, история. В третьем тысячелетии до н. э. создаются первые измерительные инструменты. И появляются первые инженеры, имена которых сохранились до наших дней.
Имхотеп
Имхотеп (греч. Ιμυθες, Древнеегипетский ii-m-ḥtp — то, что входит с миром) — древнеегипетский архитектор, врач, астроном, писатель, советник фараона III-й династии Джосера (2630–2611 до н. э.), верховный жрец бога Ра в Гелиополе. На протяжении многих веков считался величайшим мудрецом древности, а в поздние времена обожествлялся, в его честь сооружались статуи и храмы. Считается первым известным в истории ученым, архитектором, врачом.
Имхотеп спроектировал первую ступенчатую пирамиду в Саккаре близ Мемфиса (пирамида Джосера), также комплекс архитектурных сооружений, окружающих пирамиду. Имхотеп считается изобретателем пирамидальной архитектурной формы: он предложил надстроить над каменной мастабой (прямоугольной усыпальницей) фараона еще 3 масштабы меньшего размера, превратив мастабу на четырехступенчатую пирамиду (в дальнейшем количество ступеней пирамиды было увеличено до 6, и она достигла 61 м высоты). Таким образом, Имхотеп выступил основателем архитектурной традиции всего Древнего царства, которая опиралась на использование пирамидальной формы в проектировании царских захоронений. Кроме того, есть основания считать Имхотепа также изобретателем колонны в архитектуре. Обычно его также считают творцом храма в Эдфу.
«Железный век» распаковал смыслы «Бронзово го века». Изобретена закалка железа, позднее — науглероживание. Появилась кузнечная сварка и пайка. Продольные пилы резко ускорили темпы обработки древесины — создавались торговые и военные флоты из сотен кораблей, дерева не хватало.
Инженерный подход Древности: развитая инструментальная и оружейная металлургия, крупные инженерные проекты, высокие технологии — акведуки, античные механические «компьютеры».
Несколько упрощая, скажем, что Античный фазовый кризис и последующая эпоха Средневековья ничего принципиально нового в инженерию не внесла, за исключением первых опытов с чугуном, изобретения арбалета и налаживания массового производства стрел.