Что нового появилось в средневековье
518,Технические изобретения средних веков
Изобретения средневековья являются важным техническим и научным прорывом в развитии человеческой расы. Именно в средние века (5-15 век) произошли многие научные открытия без которых невозможно представить современность.
Мельницы
7-го – 15-го века 
Ветряные мельницы впервые упоминаются как изобретения средневековья в Европе в 12 веке. Существует упоминание про один архив во Франции в 1180 году, а несколько лет спустя на другой в Англии. Поскольку это время крестовых походов, вполне вероятно, что идея была привезена с Ближнего Востока.
1. Тяжелый плуг (V в.)
В базовом варианте плуг распахивает землю, проводя борозду специальным ножом-лемехом, причем глубина отвала регулируется весом плуга, который землепашец легко поднимает руками.Такой легкий плуг был довольно хрупок, поэтому оказался непригоден для жесткой почвы северной Европы.
Новый плуг был с колесами, что позволяло сделать его существенно тяжелее, а отвал — побольше, и изготовлять из металла.Тяжелые плуги позволили производить больше еды, что вызвало увеличение населения в районе 600 года нашей эры.
Порох
10-й век 
2. Приливные мельницы (VII в.)
Приливные мельницы — это особый вид водяных мельниц, которые используют энергию приливов. Дамба со шлюзом возводится на пути приличной волны, либо используется рукотворный резервуар в эстуарии реки. Когда приходит прилив, вода входит в мельничный пруд через специальные воротца, и воротца автоматически закрываются, когда прилив начинает спадать.
Когда уровень воды достаточен, запертую воду начинают понемногу спускать, и она вращает водяное колесо. Самые ранние из известных приливных мельниц датируются 787 годом. Прежде всего это мельница монастыря Нендрам на острове Стрэнгфорд-Лох в Северной Ирландии. Его жернова имеют 830 миллиметров в диаметре, а горизонтальное колесо может создавать на пике работы давление 7/8ГПк. Найдены останки и более старой мельницы, предположительно построенной в 619 году.
Компас
11 век 
В какой-то момент до 1100 года обнаруживается, что магнит, если ему позволено свободно двигаться, повернется так, что один конец укажет на север. Свободное передвижение трудно достичь, поскольку естественный источник магнетизма является тяжелым минералом (магнетит или магнитный железняк). Но тонкая железная игла может намагничиваться при контакте с камнем, и такая игла достаточно легкая, чтобы прикрепиться к щепке дерева и плыть по воде. Затем она переместится в положение, которое идентифицирует север – предоставляя неоценимую информацию морякам в пасмурную погоду.
Было много споров о том, где компас впервые изобретен. Самое раннее упоминание о таком устройстве содержится в китайской рукописи конца XI века. В течение следующих 150 лет такие изобретения средневековья встречаются также в арабских и европейских текстах. Это слишком короткий промежуток времени, чтобы доказать приоритет Китая, учитывая случайный характер сохранившихся упоминаний.
Решающим фактом является то, что этот инструмент доступен для того, чтобы сделать возможным великую эпоху морских исследований, которая начинается в 15 веке – хотя еще никто не понимает, почему магнит указывает на север.
3. Песочные часы (IX в.)
Так как песочные часы — один из важных приборов для учета времени на море, то предполагалось, что они были в использовании примерно с 11 века, когда они могли бы дополнять магнитный компас и таким образом помогать навигации. Тем не менее, никаких визуальных свидетельств их существования не найдено до 14 века, когда песочные часы появляются в картинах Амброзио Лоренцетти в 1328 году. Более ранние письменные свидетельства — это как раз корабельные журналы. А с 15 века песочные часы применяются очень широко — на море, в церкви, в производстве и даже в кулинарии.
Это был первый надежный, многоразовый и точный метод измерения времени. Во время путешествия Фердинанда Магеллана вокруг света в его флоте полагалось 18 песочных часов на корабль. Была специальная должность для человека, который переворачивал песочные часы и замерял время для бортового журнала. Полдень был очень важным временем проверки точности навигации, поскольку он не зависел от песочных часов, а только от времени подъема солнца в зенит.
Башенные часы в Китае
1094 
После шести лет работы буддийский монах по имени Су Сун завершает строительство большой башни высотой 9 метров, которая призвана показать движение звезд и часов дня. Движение осуществляется от водяного колеса занимая нижнюю часть башни. Су Сун разработал устройство, которое останавливает водяное колесо, за исключением короткого периода, раз в четверть часа, когда вес воды (накопленный в сосудах на ободе) достаточен для отключения механизма. Колесо, двигаясь вперед, приводит машину башни к следующей неподвижной точке в непрерывном цикле.
Этот прибор концепция необходимого механического часового механизма. В любой форме часов основанных на машинном оборудовании, силу необходимо точно отрегулировать. Настоящее рождение изобретения средневековья механического часового механизма ждет надежная версия, разработанная в Европе в 13 веке.
Тем временем башенные часы Су Сун, готовые к осмотру императором в 1094 году, вскоре после этого уничтожаются мародерствующими варварами с севера.
4. Доменная печь (XII в.)
Самая старая из известных доменных печей на Западе была построена в Дюрстеле в Швейцарии, в Маркише, Зауэрленд, Германия, а также в Лапутане в Швеции, где доменный комплекс активно использовался между 1150 и 1350 годами. В Нораскоге в Шведском округе Ярнбоз были найдены остатки доменных печей, которые построили даже раньше, возможно, около 1100 года.
Технология была подробно описана в Генеральном уставе цистерцианских монахов, включая и устройство печи. Цистерцианцы были известны как очень хорошие металлурги. Согласно Джейн Гимпель, они имели высокий уровень промышленных технологий: «Каждый монастырь имел своеобразную фабрику, часто большую по площади, чем монастырская церковь, причем некоторые механизмы приводились в движение силой воды». Железную руду дарили монахам в качестве пожертвований, а уже железо они выплавляли сами, так что часто оставались излишки на продажу. Цистерцианцы были главными производителями железа в Шампани, Франция, с середины 13 по 17 столетие, а богатый фосфатами шлак из печей они использовали как удобрение.
С 13-го века 
В течение 13-го века было обнаружено, что кристалл с изогнутой поверхностью может помочь пожилым людям читать. Установленный в держателе, такой объектив просто небольшое увеличительное стекло. Философ-ученый Роджер Бэкон ссылается на использование линзы в тексте 1268 года. Линза использовалась как первые очки для зрения и была обработана из куска кварца.
Вскоре (вероятно, во Флоренции во время 1280-х годов) развивается идея размещения двух линз в рамке, которая может быть размещена перед глазами. Это естественный следующий шаг вида современных очков. Очки, прикрепленные в центре на носу, довольно часто появляются на картинах 15-го века.
По мере того как требование увеличивается, стекло заменяется кварцем как материал для объективов. Ремесло точильщика объективов как и древние ремесла будет одним из больших искусств и важности.
Ранние очки все используют выпуклые линзы, чтобы исправить длинное зрение (трудность видеть вещи, которые близки). К 16-му веку обнаруживается, что вогнутые линзы компенсируют близорукость зрения (затруднение зрения на отдаленные объекты).
5. Перегонный аппарат (XII в.)
Первые свидетельства о настоящей дистилляции пришли из Вавилона и датированы примерно четвертым тысячелетием до нашей эры. Специальные закрытые глиняные горшки использовались, чтобы получать небольшое количество чистого спирта, который затем использовался в духах. Это не сыграло в истории большой роли. Дистилляция через заморозку была известна как «монгольский» способ и применялась в Центральной Азии с 7 века нашей эры.
Способ заключался в заморозке спиртного и извлечении затем кристаллов замерзшей воды. Появление перегонного аппарата с охлаждающим элементом, который позволял очищать спирт без заморозки, было заслугой мусульманских алхимиков в 8 или 9 веке нашей эры. В частности, Гебер (Хабир ибн Хайян, 721-815) изобрел перегонный куб; он установил, что нагретое вино в его кубе превращается в легковоспламеняющиеся пары, которые он описал как не слишком практически применимые, но очень важные для науки.
Часы в Европе
13 – 14 века 
Европа в конце Средневековья занята попытками определить время. Основная цель состоит в том, чтобы отразить астрономическое движение небесных тел в более мирской задаче измерения времени. Учебник по астрономии, написанный англичанином в 1271 году говорит, что часовщики стараются сделать колесо, которое сделает один полный оборот в каждый день, но их работы не совершенны.
Что мешает им даже начать совершенствовать свою работу, так это отсутствие маятника. Но практический вариант этого изобретения средневековья датируется лишь несколькими годами позже. Рабочий маятник был изобретен около 1275 года. Процесс позволяет зубчатому колесу перескакивать на один зуб за один раз. Скорость их колебаний регулирует маятник.
6. Нотная запись
// XI век (Италия)
Ноты в виде квадратиков, расположенных на четырёх линейках, придумал итальянский монах Гвидо д’Ареццо.
Гвидо руководил ансамблем мальчиков, которые каждый день начинали свою репетицию с гимна святому Иоанну. Мальчики фальшивили столь безбожно, что монах решил наглядно показать, как повышается и понижается звук. И заложил основу современного сольфеджио. Сегодня нотный стан состоит из пяти линеек, но сам принцип записи и название нот ре, ми, фа, соль, ля с тех пор не изменились.
Артиллерия
14-го – 16-го века 
Наиболее значительным событием в истории войны является использование пороха для приведения в движение ракет. Было много споров о том, где проводятся первые эксперименты. Неубедительные, а иногда и неверно истолкованные ссылки из ранних документов, по-видимому, по-разному отдают приоритет китайцам, индусам, арабам и туркам. Чаще всего считается что это изобретения древнего Китая.
Пушки, в течение следующих двух столетий, становятся все больше. Есть несколько впечатляющих сохранившихся примеров. Монс Мег, датируемый 15-м веком и ныне находящийся в Эдинбургском замке, мог швырнуть железный шар диаметром 50 сантиметров на 2 километра.
Еще более крупная царь-пушка в Москве, отлитая в 1586 году с отверстием почти метр, весит почти 40 тонн. Мобильность не является одной из её особенностей.
Изобретения средневековья в виде пушек помогают турецкому завоевателю Константинополя Мехмеду. Перед своей последней атакой в 1453 году он пугает жителей, расположив рядом с их городом массивное 19-тонную чугунное сооружение. 
Этому изобретению требуется 16 волов и 200 человек, чтобы провести её в огневую позицию. Камень весом до 250 килограмм может быть обрушен на большие городские стены.
Скорострельность – семь камней в день.
В этом же году на Кастильоне во Франции изобретатели средневековья демонстрируют еще один потенциал пушечной мощи – легкая артиллерия на поле боя.
7. Университеты
// XI век (Италия)
Первый европейский университет открылся в Болонье в 1088 году.
Первые научные работы даже в светских вузах носили названия вроде «Почему Адам в раю съел яблоко, а не грушу?» или «Сколько ангелов может уместиться на острие иглы?». Постепенно оформилось разделение на факультеты: юридический, медицинский, богословский, философский. Студентами были, как правило, взрослые люди и даже старики, приходившие сюда не столько учиться, сколько обмениваться опытом. Университеты пользовались огромной популярностью: в Болонье обучалось около 10 тысяч студентов, так что многие лекции приходилось читать под открытым небом.
Портативные пушки
14-го – 17-го века 
8. Прялка с колесом (XIII в.)
Прялка с колесом была предположительно изобретена в Индии, хотя точное ее происхождение неизвестно. Прялка попала в Европу через Ближний Восток.
Она заменила ручную прялку прошлого, где нить вытягивалась из массы кудели вручную, а затем нитки скручивались вместе, и получившаяся единая нить наматывалась на веретено.
Этот процесс механизировался тем, что веретено помещалось горизонтально так, чтобы его могло вращать большое колесо с ручным приводом.
Кудель с массой будущей пряжи держалась в левой руке, а колесо медленно вращалось правой. Вытягивание волокна под углом к оси колеса приводило к нужному результату.
Тип набора текста в Корее
С 1230 
В начале XIII века, более чем за 200 лет до изобретения печати Гутенберга в Европе, корейцы основали литейный цех для литья в бронзе. В отличие от более ранних китайских экспериментов с керамикой, бронза достаточно прочна для повторной печати, демонтажа и набора нового текста.
С помощью этой технологии корейцы создают в 1377 году самую раннюю в мире известную книгу, напечатанную из набранного текста. Известный как Jikji (Чикчи), эта коллекция буддийских текстов, составленных в качестве руководства для студентов. Сохранился лишь второй из двух опубликованных томов (в настоящее время хранится в национальной библиотеке Франции). В первой книге напечатанной типографским способом раскрывается не только дата печати, но даже имена священников, которые помогали в составлении шрифта.
Корейцы в это время используют китайские символы, поэтому у них есть проблема громоздкого количества символов. Они решают эту проблему в 1443 году, изобретая свой собственный национальный алфавит, известный как Хангыль. По одному из странных совпадений истории это именно то десятилетие, в котором Гутенберг экспериментирует с подвижным печатным станком далеко в Европе, которая пользуется преимуществом алфавита более 2000 лет.
9. Карантин (XIV в.)
В 14 веке рост морской торговли и открытие, что чума завозится кораблями, которые возвращаются из Леванта, привели к введению карантина в Венеции. Карантин заключался в том, что прибывшие корабли изолировались на некоторый период до первых признаков болезни, если она была.
Изначально этот период составлял 30 дней и назывался трентиной, но затем его продлили до 40 дней, то есть до карантины. Выбор такого отрезка времени был символическим — именно столько Христос и Моисей провели в уединении в пустыне. В 1423 году в Венеции открыли первый лазаретто, карантинную станцию на острове неподалеку от города. Это делалось, чтобы исключить перенос чумы с людьми и товарами.
Венецианская система стала примером для остальных европейских стран, а также базой для распространенного карантинного контроля на несколько столетий.
Первый клавишный музыкальный инструмент
С 1397 
В рукописи 1397 года сообщается, что некий Герман Полл изобрел клавикембал или клавесин. При этом он адаптировал клавиатуру (давно знакомую в органе)к игре на струнных. Независимо от того, является ли Полл его фактическим изобретателем, клавесин быстро становится успешным и широко распространенным музыкальным инструментом. Это изобретение средневековья стоит на старте традиции, которая в конечном итоге сделает клавишную музыку частью повседневной жизни.
Но клавесин имеет одно ограничение. Как бы сильно или мягко игрок не ударил по клавише, нота звучит одинаково. Для игры мягко или громко, необходима дальнейшая разработка и поэтому появилось фортепиано.
10. Зеркало
// XIII век (Голландия, Веницианская Республика)
Первое упоминание о стеклянных зеркалах встречается в знаменитом труде по оптике Perspectiva communis, написанном архиепископом Кентерберийским Джоном Пекхэмом во второй половине XIII века.
Средневековые мастера придумали покрывать стекла тонким слоем свинцово-сурьмяного сплава — получались зеркала, похожие на современные. Многие думают, что массовое производство зеркал началось в Венеции. Однако первыми были фламандцы и голландцы. Фламандские зеркала можно увидеть на картинах Яна ван Эйка. Их вырезали из полых стеклянных шаров, внутрь которых заливался расплавленный свинец. Сплав свинца и сурьмы на воздухе быстро тускнел, а выпуклая поверхность давала заметно искаженное изображение. Спустя столетие звание главных стекольщиков перешло к Венеции на остров Мурано, где было изобретено листовое стекло.
11. Кулеврина
// XV век (Англия, Франция)
Предок современной пушки, пробивала рыцарские доспехи на расстоянии 25–30 м.
6.Очки (XIII в.)
В 1268 году Роджер Бэкон сделал самый ранний из зафиксированных об использовании линз для оптических целей, но увеличительные линзы, вставленные в оправы, использовались в то время для чтения и в Европе, и в Китае, что до сих пор порождает споры, Запад ли почерпнул это изобретение у Востока, или же наоборот. В Европе первые очки появились в Италии, их введение приписывают Алессандро ди Спина во Флоренции.
Первый портрет, на котором есть очки, это портрет Хью Провенса работы Томмазо да Модена, нарисованный в 1352 году. В 1480 году Доменико Жиральдайо, рисуя Святого Иеронима, изобразил его за рабочим столом, с которого свисают очки. В итоге Святой Иероним стал покровителем создателей зрелищ. Самые ранние очки имели выпуклые линзы для дальнозорких. Вогнутые линзы для страдающих миопией или близорукостью впервые замечены на портрете Папы Льва Десятого кисти Рафаэля, сделанном в 1517 году.
12. Карантин
// XIV век (Венецианская республика)
В 1377 году в порту венецианского города Рагузы (нынешний Дубровник) впервые на 40 дней задержали корабли, возвратившиеся из «чумных стран».
Эти меры вызывали ожесточенные споры, так как, с точки зрения современников, не имели никакой научной основы. Болезнь, истребившую порядка четверти всего населения, лечили прижиганием, шкурками ящериц и сушёными травами — считалось, что она передаётся невидимыми глазу «чумными скотинками», которые разносятся вместе с запахом. Карантин привёл к массовому голоду в Европе, но приостановил распространение болезни. Иностранных купцов, желавших оспорить меры профилактики, сжигали. Венецианская система карантина послужила основой организации современной санитарной службы.
13. Доменная печь
// XIV век (Швейцария, Швеция, Франция)
Представляла собой башню высотой 4,5 м и диаметром 1,8 м. Туда закладывали руду и уголь с высоким содержанием углерода, а получали чугун.
Чугун изобрели почти случайно, увеличив размеры горна и силу дутья. Новое вещество сначала посчитали браком и назвали «свинским железом». Правда, вскоре заметили, что оно хорошо заполняет формы и из него можно получать качественные отливки, до этого железо только ковали. Доменная печь стала самым эффективным изобретением Средних веков. Она позволяла получать 1,6 т продукции в сутки, в то время как из обычной плавильной печи за это время выходило 8 кг.
14. Перегонный аппарат
// XIV (Италия)
Монаху-алхимику Валентиусу приписывают кардинальное усовершенствование древнего самогонного аппарата, позволившее проводить двойную перегонку.
Дистилляция, равно как и брожение, были любимыми развлечениями средневековых алхимиков, пытавшихся найти философский камень. По одной из версий, именно так Валентиус и получил спирт из вина. Образовавшуюся в ходе эксперимента жидкость он назвал живой водой aqua vitae. Вскоре ее стали продавать в аптеках как средство от зловонного дыхания, простуды и угрюмости.
15. Первые химические производства
// XIV век (Германия, Франция, Англия)
В 1300-е годы в разных местах Европы появились первые предприятия по производству серной, соляной и азотной кислоты. Начали добывать серу и селитру.
17. Унитаз
// XVI век (Англия)
Первое устройство со смывным бочком было подарено Джоном Харрингтоном своей крёстной матери, английской королеве Елизавете I.
Дворянин Харрингтон был одарённым литератором и изобретателем, и, как это неоднократно бывало с открытиями, его унитаз сильно опередил своё время. Новинка, названная Харрингтоном по имени древнегреческого героя Аякса, не прижилась, потому что в Англии тогда не было водопровода, и довольно быстро устройство начало ужасно вонять. Звездный час унитазов пробил лишь в XIX веке.
19. Ткацкие станки
// XIV век (Англия)
Новый тип горизонтальных станков с системой блоков значительно облегчил и ускорил работу ткачей.
Более примитивные вертикальные станки отлично справлялись с небольшим количеством сырья из льна, крапивы, конопли и шерсти. Но объемы производства росли, а прежнее оборудование за ними не поспевало.
20. Ножные токарные станки
// XIV век (Германия)
Механизм включал в себя педаль, кривошип и шатун. Принцип действия ножного привода этого станка легко понять, представив ножную швейную машинку.
Устройства с педалью для ноги освободили мастерам руки, что значительно ускорило производство деталей. Машины были большой редкостью, поэтому профессия токаря считалась одной из самых престижных. Некоторые императоры тех лет держали у себя в замках токарные станки, чтобы на досуге оттачивать свое мастерство.
21. Готическая архитектура
// XII век (Западная Европа)
Изобретение готического свода — устойчивой каркасной системы, в которой конструктивную роль выполняют крестово-рёберные стрельчатые своды и арки, — позволило создать принципиально новый тип зданий.
Само слово «готика» долгое время было ругательным, так как ассоциировалось с готами — варварскими племенами, разрушившими великий Рим. Тем не менее постепенно термин стали соотносить с новым направлением, в первую очередь в архитектуре. Появились фантастические для своего времени ажурные здания, которые должны были напоминать об устремленности человека к небу.
22. Приливные мельницы
// VIII век (Северная Ирландия)
В 787 году в Северной Ирландии появились мельницы, использовавшие энергию приливов.
Со временем водяное колесо стало полноправным участником целого ряда жизненно важных технологий — двигателем в суконоваляльных мастерских, токарных и кузнечных цехах, на лесопилках и рудодробилках.
23. Петля для пуговиц
// XIII век (Германия)
На облегающей одежде появились прорези, куда можно было вставить пуговицу.
Долгое время люди завязывали узлом концы своей одежды или использовали шнуровку, специальные завязки и булавки из шипов растений, кости и других материалов. Сами же пуговицы на протяжении столетий использовались как украшение. Появление надёжной системы застёжек так понравилось европейцам, что вскоре для того, чтобы надеть костюм, знатному человеку приходилось застегивать примерно сто пуговиц.
Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №1 (3) за январь-февраль 2015 г.