Смена опорного сырья и сопутствующая ей социальная катастрофа были определены техническим прогрессом, создавшим более дешевую и массовую альтернативу. По всему населенному миру, от Индии до Испании, переход от бронзы к железу сопровождался разрушением городов, ростом насилия и падением письменной культуры. Исчезли великолепные дворцы и торговые города Ближнего Востока. В Греции наступило «темное время», занявшее четыре столетия. Археологи видят признаки катастрофы в ухудшении качества керамики и в массовой миграции с морских побережий на вершины гор, где скотоводы могли защищать себя от пиратов. Поучительный урок этой первой, катастрофической смены сырьевой парадигмы в том, что она запустила цепной процесс разрушения старых элит. Прошли столетия смутного времени, прежде чем народы Греции и Израиля смогли найти новые пути культурного развития. Так началось осевое время – становление демократической политики, массовой религии и писаного закона.
Ранние методы обработки железа до сих пор не ясны. Главным его применением было оружие; постепенно железное оружие становилось дешевым и массовым, а бронзовое оставалось принадлежностью элиты. Военный успех хеттов и «народов моря» показывает, что им удалось создать железное оружие, не уступавшее бронзовому; нет согласия в том, как им это удалось. Температура плавления железа с тех пор не изменилась, и этой температуры невозможно достичь в печи, работающей на дровах. Согласно одному предположению, хетты не умели отливать железо, но ковали оружие, используя руды с высоким содержанием никеля и получая что-то вроде легированной стали; в Анатолии известны месторождения таких руд. Согласно другой гипотезе, хетты научились сочетать длительное «науглероживание» металла с моментальным «закаливанием». Пережигая измельченную железную руду с большим количеством древесного угля, они быстро остужали сплав в холодной воде. В этих условиях сплав кристаллизуется в особый материал, по свойствам сходный со сталью, но отличный по кристаллической структуре. Этот материал был открыт в конце XIX века немецким инженером Адольфом Мартенсом. Используя микроскоп, Мартенс доказал, что у этого материала высокая прочность и упругость; кристаллизация этого материала – принципиально иной физический процесс, чем закаливание стали. В 1902 году этот материал назвали мартенситом. Позже историки предположили, что мартенсит был открыт хеттами: это и было их загадочное железо, в боевом применении превосходившее бронзу. Возможно, наконец, что «народы севера» использовали болотное железо, которое привозили из скифских степей и еще более северных болот.
Загадочные хетты не передали секрет своего успеха потомкам. Выплавка металлов – удивительное дело; превращение тусклой руды в украшение или клинок – подлинная метаморфоза. Искусство оружейников состояло в замысловатых комбинациях из кованого железа и закаленной стали; такое оружие было легче и острее бронзовых мечей, но его изготовление было очень трудоемким. Металлургия – искусство, в котором больше неожиданностей и чудес, чем в других искусствах, тоже связанных с огнем и нагревом, например в приготовлении пищи или обжиге глины. Физические изменения более просты и предсказуемы, чем химические реакции, происходящие при нагревании и соединении разных веществ, – окислении, науглевоживании, купелировании. Эмпирическое знание, полученное тысячелетним процессом проб и ошибок, было тайным. Каждое поколение шахтеров, кузнецов и металлургов проходило через институт ученичества: в подмастерья отдавали с детства, ученик находился в полной власти своего учителя и, работая вместе с ним, проходил все ступени профессионального посвящения. Редкая и выгодная профессия могла передаваться от отца к сыну, но бездетные кузнецы (а их, судя по вредности их занятий, наверняка было много) легко находили себе подмастерий.
В мирной жизни Рим больше зависел от кирпича и дерева, чем от металла. Но каждый римский легион использовал тонны железа для защитного и наступательного вооружения. Чем длиннее тянулись границы империи, тем больше ей нужно было войск и крепостей и, следовательно, металла. В римских шахтах трудились в основном рабы; многие из них, однако, получали деньги за свою работу, а некоторые становились мастерами или управляющими. Плавильные печи размещались рядом с шахтами; они сводили леса и простаивали из-за недостатка топлива. Дешевизна рабского труда означала, что у хозяев шахт и печей было мало желания изменять их работу, которая и так приносила сверхприбыль; со времен этрусков технологии добычи и выплавки мало изменились. Но освоив железные топоры и плуги, римские колонии в Европе переживали расцвет аграрного производства. Освоение этих орудий во Франции и Британии продолжалось все раннее Средневековье; благодаря им регулярное земледелие продвигалось на север. Германские варвары, сражавшиеся с римскими легионами, уже были вооружены длинными железными мечами. Железные рудники в австрийских Альпах давали руду с высоким содержанием марганца; из нее плавили что-то вроде стали, хотя температура была недостаточной для литья. Но варвары – вестготы и викинги – ковали отличное оружие, сочетая болотное железо с магическими практиками, восходившими к культу мертвых. По всей Скандинавии археологи раскапывают кузницы, в которых находят кости человека и крупных животных, например лося. Веря в их магическую силу, кузнецы ковали болотное железо вместе с раздробленными костями, делая прочные мечи. Эксперименты показали, что костная мука в условиях низкого доступа кислорода науглероживает железо, создавая покрытие из прочной нержавеющей стали.
В отличие от римских армий, в которых железное вооружение было массовым, владевшие им средневековые рыцари принадлежали к узкой элите. На деле уход римских легионов из Западной Европы означал новую сырьевую катастрофу – закрытие шахт и кузниц от Испании до Британии и Трансильвании. Новые шахты в Саксонии, Тироле и Богемии были открыты, когда после падения Рима прошло около тысячи лет.
В Китае ханьского периода, наоборот, шахтерский и кузнечный промыслы развивались с феноменальной скоростью. Около Х века нашей эры китайские кузнецы делали оружие, монеты и изощренные украшения из бронзы и железа, которые обращались по Китаю и Южной Азии, а по Великому шелковому пути попадали и в Европу. Кузницы, стоявшие на плотинах, оборудовались водяными колесами; от них работали меха и молоты, которые требовали от человека не грубой силы, а высокого искусства. Освоение новых сортов риса привело к росту населения, строительству дамб и расцвету ирригации, что создало спрос на металлы и сделало возможным кузницы, работавшие на водной энергии. Чтобы защититься от фальшивомонетчиков и прочих конкурентов, властители Китая не раз объявляли монополию на горное дело. Медь, железо и соль были собственностью государства; иногда под запрет свободного хождения попадал даже металлолом. Но что-то постоянно шло не так, и эти указы приходилось издавать заново.
Производство железа в Китае в это время не имело прецедентов в домодерной истории. Железо использовалось для чеканки монет, для ковки мечей, щитов и пик, для создания судов, выделки плугов, строительства мостов и шлюзов. В расплавленный металл добавляли кровь жертвенных животных – овцы или буйвола. Изобилие орудий способствовало расцвету крестьянских хозяйств; осваивая интенсивное земледелие, они распахивали новые земли и проводили оросительные каналы. До Промышленной революции нигде в мире не было такого расцвета индустрии. Из железа делали статуи Будды и крыши пагод. Добыча и выплавка были сосредоточены в нескольких центрах Северного Китая: доставлять готовый продукт потребителю было легче, чем руду и топливо. В одном таком центре работали тысячи рабочих; вокруг шахт росли города с населением около миллиона человек в каждом. Дерева не хватало, но в Северном Китае рано стали использовать каменный уголь, который позволял достичь невиданной температуры горения. Здесь уголь соседствовал с рудами, и доставка шла по воде. Историки оценивают производство железа в Северном Китае в 100 000 тонн в год; для раннего Средневековья это умопомрачительная цифра. В середине Х века китайские шахты и кузницы добывали и выплавляли больше железа, чем в начале ХХ.
Конец этой ранней индустриализации был драматичным. Х век стал переломным: железное дело Северного Китая не просто обрушилось, а исчезло. На конец Суньской династии пришлось разочарование в горном деле; государство, основанное на конфуцианской этике, признало социальные проблемы, к которым вело моноресурсное развитие. Владельцы железных рудников и соляных копей стали богаче принцев. Сохранились документы начала XI века: ревизия обнаружила, что шахты создавали неравенство и порчу нравов. Вероятно, это было первое столкновение технической цивилизации с ресурсным проклятием; и «порча нравов» – понятие, которым оперировали суньские чиновники, – очень близка к современной «коррупции». Получая огромные доходы, владельцы шахт инвестировали их в роскошную жизнь, а не в улучшение шахт. Люди страдали от травм, шахты приходили в негодность. Хуже того, шахты вели к порче самого государства; сначала предприниматели платили взятки чиновникам, потом чиновники пытались забрать у них шахты. В 1078 году императорский указ запретил добычу металлов, обвинив шахты во всех бедах империи. Указ не соблюдался, но Суньское государство было обречено.
С монгольским нашествием в этих землях начались голод, наводнения и эпидемии; плотины и дороги были разрушены, торговля прекратилась, выжившие вернулись к натуральному хозяйству. Монголы ввели в обращение бумажные деньги, но им все равно были нужны сабли и копья; однако массовое потребление железных орудий прекратилось. Шахты так и не были восстановлены. Монголы ввели вотчинное владение и принудительный труд; предпринимателей больше не было. В этих условиях шахты и печи разрушались так же быстро, как дамбы и каналы. За три века население этих земель упало вдесятеро. С XI века до начала Второй мировой войны шахты Северного Китая не производили железа. Основанная на железе как моноресурсе, промышленная революция Северного Китая закончилась деиндустриализацией, ведшей к дикости.