Поява складних знарядь

Виникнення скотарства та розвиток полювання сприяли розпаду родової общини і становленню патріархату. Виділення пастуших племен забезпечило накопичення продуктів та можливість їх регулярного обміну. Одночасно з’являється землеробство, яке пов’язане з обробкою землі мотикою та вирощуванням ячменя і пшениці. Тому виникла потреба в створенні більш складних та продуктивних знарядь праці.

Неоліт став останньою стадією кам’яного віку в історії інструменту і часом найвищого розвитку технологій обробки каменю, кістки та рогу.

Виявивши здатність кварцового піску та інших порід абразивів залишати глибокі подряпини на кремінних знаряддях, люди змогли створити нові технології: розпилювання; чорнового обдирання; шліфування та полірування кременю, кістки й рога з застосуванням абразивних матеріалів.

Свердління м’яких матеріалів люди використовували ще з найдавніших часів, коли потрібно було зробити отвір у дереві або кістці.

Технологія свердління з використанням абразивних порошків та трубчастих кісток стала справжнім великим відкриттям у виробництві інструментів: під перпендикулярно зрізаний торець трубчастої кістки, який приводився в обертання спочатку руками, а в подальшому з винаходом лука, його тятивою, обгорненою навколо кістки, через порожнину кістки підсипався абразивний порошок і для змочування та охолодження подавалась охолоджуюча рідина (вода). Ця технологія дозволяла виконувати крізне свердління в усіх відомих матеріалах, включаючи кремінь.

Уміння свердлити кремінь вирішило проблему надійного закріплення ручок в ударних інструментах (сокири, молотки та ін.), а застосування абразивних матеріалів для заточки і полірування лез кам’яних інструментів дозволило довести їх гостроту до максимально можливої межі. Основні інструменти (ножі, сокири, молотки, тесла та ін.) набули знайомої нам сучасної форми.

В цей час були відкриті властивості аналогів кременю – яшми, діориту, нефриту та інших мінералів, придатних для виробництва інструментів та знарядь. Особливо потрібно виділити обсидіан (вулканічне скло) – матеріал, який можна вважати неперевершеним за гостротою крайок.

Поява та розповсюдження складних знарядь відносяться до епохи пізнього неоліту (4–3 тис. р. до н.е.). Характерними знаряддями цього періоду стали кам’яні сокира – колун та мотика. Використання рукоятки відіграло значну роль у підвищенні ефективності роботи людини. ККД сокир цього періоду не відрізняється від сучасних (0,78–0,89).

В цей час поширюються знаряддя загального користування (сокири, клини, ножі, долота, пили, молоти), спеціалізовані знаряддя землеробства (мотики, серпи, зернотерки) зброя (лук і стріли, бойові сокири та сокири-молотки, кастети, метальні каміння). Створюються складніші технології: шліфування, полірування, розпилювання, прядіння, ткацтво.

Лук, тятива та стріли – це перше складне знаряддя, яке не могло бути створеним на попередніх етапах, тому, що вимагало тривалого накопичення знань. Лише дуже тривалі спостереження за дією метальних знарядь (каменю, палиць, списів) та дією притискача пасток (рис. 2.6) привели людину до цього винаходу. Зрозумівши силу пружності люди змогли винайти лук.

Від мезоліту лук та стріли стали основним видом зброї аж до XVII ст., а в деяких країнах (Північ) до ХХ ст. Лук дозволяв убивати на відстані 100–150 м, а в деяких випадках і до 900 м та забезпечив перехід до організованої форми полювання.

Ще один винахід епохи мезоліту та раннього неоліту – обпалювання глиняного посуду забезпечив твердість, водо- та вогнестійкість – нові можливості приготування і зберігання їжі.

А б

В г

Рис. 2.6. Знаряддя для полювання, в яких використовується сила пружності: а – петля на птицю; б – петля на мілкого звіра; в – самостріл; г – жим на великого звіра

Відомо, що глини дуже розповсюджені в природі (в сучасності відомо близько шести десятків різних видів глин), тому гончарне ремесло незалежно і широко розвивалося та розповсюджувалося в стародавні часи. Основними властивостями глин є пластичність та вогнетривкість. Порошок глини, замішаний з водою утворює в’язку суміш, яка здатна формуватися й зберігати задану форму. Обпалення на вогні забезпечує твердість та міцність. На цих двох властивостях глини з давнини до сучасності тримається все виробництво глиняних виробів.

Становлення гончарного виробництва та широке використання кераміки (слово keramos грецького походження і означає – глиняний посуд) – першого матеріалу, який отриманий за допомогою хімічної технології (обпалення глиняних виробів при Т = 500ºС, яке необхідне для видалення зв’язаної в глині води) мало особливо велике значення для становлення культури в Шумері та інших цивілізаціях Дворіччя, де з глини виготовляли не лише таблички для письмен, але серпи, цвяхи і навіть молоти. Відкриття кераміки мало принципове значення для виникнення металургії.

У зв’язку зі значним поширенням майстерень з обробки кремнію, поверхневі розробки його збідніли. Це привело до створення примітивних шахт (кремінь невивітрений виявився кращої якості) та стимулювало міжплемінний обмін сировиною.

У неоліті вперше почалося знайомство з самородними металами – міддю, золотом, сріблом і дуже рідкісним метеоритним залізом та їх використання. Освоєння металів стимулювало розвиток гірничої справи та становлення металургії. Перехід від кам’яних знарядь до металевих мав колосальне значення.

Для виготовлення знарядь та зброї перш за все знадобилася мідь. Перші мідні знаряддя (кирка, кинджал, сокира) відносяться до енеоліту. Мідь поступалася каменю за твердістю, але була більш технологічною.

Обробляючи самородну мідь, людина відкрила можливість плавлення металу. Гончарна піч вже була відома і це дало можливість почати систематичну виплавку міді (вперше в 4 тисячолітті до н.е. в ряді країн Передньої Азії, Єгипту, Індії).

З міді виготовляли кинджали, сокири, наконечники, труби, дріт, цвяхи та ін. Але мідь не витіснила камінь тому, що способи виплавки були недосконалі, а багаті родовища ще не були відкриті.

В епоху неоліту значно збільшився спеціалізований набір технічних засобів усіх основних видів практичної діяльності (рис. 2.7).

Розроблені більш раціональні форми робочих частин знарядь праці, раціоналізовані прийоми роботи. Виникає мотичне землеробство. Праця тяжка, тому поступово з’явилися спеціальні знаряддя: мотики, серпи, зернотерки, посуд для зберігання врожаю. Землеробство вимагало осілого життя, тому почалася будівля поселень. Виплавка міді дала більш досконалі знаряддя, а використання дерев’яного плуга (3 тис. р. до н.е.) в Дворіччі та Євфраті підвищило продуктивність праці.

Рис. 2.7. Елементи культури епохи неоліту: 1 – кремнієві серпи в оправі з рогу та кістки; 2 – долота кам’яні; 3, 7, 8, 12, 13 – глиняний посуд; 4 - дерев’яний посуд; 5, 9 – жіночі статуетки з глини; 6 – ритуальний ніж з кременю; 10 – сланцеве тесло; 11 – гарпун з рогу; 14 – кам’яні наконечники стріл; 15 – зображення лижників на скелях біля Білого моря; 16 – кинджал з кремінними вкладишами

Цікаво, що й первісне колесо – один з найбільш визначних винаходів людства відоме приблизно з середини 4-го тисячоліття до н.е. В той час воно являло собою диск, що насаджений на вал.

Найбільш швидко культура неоліту розвивалася в країнах Близького Сходу, де раніш за все виникли землеробство та розведення домашньої худоби.

Прогрес неолітичної культури в Європі протікав на місцевій основі, але під сильним впливом культур Середземномор’я та Близького Сходу.