Читать книгу "Приключения изобретений"

Буквы штемпеля

На греческом острове Крит нашли небольшой диск, покрытый крохотными изображениями – фигурками людей, кустами, птицами, рыбами. Всего на диске двести сорок одна фигурка. Но разных только сорок пять, остальные все повторяются. Эти сорок пять фигурок – алфавит неизвестного нам языка. Слова отделяются одно от другого черточками. Только недавно удалось частично прочесть эти таинственные письмена. Ученые определили, что диску четыре тысячи лет.

Самое замечательное, что фигурки-буквы не нарисованы от руки, а выдавлены штемпелем. Значит, на Крите сделали то, до чего не смогли додуматься в Вавилоне.

С давних пор знали способ печатания штемпелями и в Китае. На бумажных деньгах, о которых рассказывал Марко Поло, был штемпелем оттиснут царский герб.

Прошло еще две тысячи лет. В Риме появилась забавная и полезная игрушка – металлические кубики с вытисненными буквами. По этим кубикам дети учились грамоте.

Но понадобилось еще полторы тысячи лет и гений Гутенберга, чтобы догадаться, как использовать такие кубики для книгопечатания.

Видите, как медленно развивалась в старину техника: от одного изобретения до другого проходили тысячелетия.

Печатные доски

За двести лет до рождения Гутенберга в Германии и Голландии уже можно было найти печатные книги – правда, их было немного. Они отличались от современных книг тем, что печатались не с набора, составленного из отдельных металлических букв, а с больших деревянных досок, на которых вырезались текст и рисунки. Доски покрывали краской и делали оттиск на бумаге.

Это было не новым изобретением, а повторением старого, забытого. В древней Греции с деревянных досок печатали географические карты, а в древнем Китае – и книги.

Тысячелетнее путешествие изобретения

На чем же печатали карты в древней Греции и книги и Китае? В Европе знали два материала, годных для письма. Один назывался папирусом, по имени египетского тростника. Стебель папируса разрезали на тонкие ленты и склеивали их в несколько слоев. Получался плотный, хотя и не очень прочный лист, на котором можно было писать. На папирусе и печатали географические карты в Греции.

Другим материалом для письма был пергамент – выделанные телячьи кожи. Папирус для письма приготовляли только в Египте. В Европу его попадало мало, и стоил он недешево. Пергамент был, впрочем, еще дороже, но все-таки им пользовались для письма гораздо больше, чем папирусом. Он крепче, прочнее, к тому же выделывать телячьи кожи умели во многих странах. Для переписывания рукописей пергамент был хорош, а для печатания книг неудобен – листы его толстые и тяжелые. Да и много ли напечатаешь на пергаменте! Ведь на сто экземпляров не слишком толстой книги нужно было бы несколько сотен телячьих шкур.

А в Китае не знали ни папируса, ни пергамента, зато был другой материал, гораздо удобнее и дешевле – самая обыкновенная бумага. Да, бумага была в Китае. Но целое тысячелетие прошло, пока ее научились делать в Европе!

Кто и когда изобрел бумагу, так и осталось неизвестным. Во всяком случае, уже во II веке в Китае была бумага. В Европе еще несколько веков не ведали даже о существовании такого материала. А когда увидели китайскую бумагу, то долго еще не знали, как ее изготовить.

Так было и с фарфором. Китайскую фарфоровую посуду привез в Европу Марко Поло, привозили и другие путешественники. Но китайцы так крепко хранили тайну изготовления фарфора, что ее, как ни старались, за четыреста лет не смогли выведать. Научились делать фарфор в Европе только в XVIII веке – изобрели его наново, так и не узнав китайского секрета.

С бумагой было иначе. Китайский способ ее изготовления удалось в конце концов узнать. Но каким сложным путем, как медленно добирался он до Европы!

Сначала он попал в страны Малой Азии. Это путешествие продолжалось около пятисот лет. За следующие триста лет он дополз до Египта. Еще через двести лет способ изготовления бумаги узнали в Испании и в Италии. Это было в начале XI века, а за следующие двести лет научились делать бумагу во Франции, в немецких государствах и у нас, в России. Хотя мы соседи Китая и начали торговать русские с китайцами уже очень давно, секрет изготовления бумаги пришел к нам, сделав огромный круг через Малую Азию, Африку и Западную Европу. Один историк сосчитал, что способ приготовления бумаги переползал из страны в страну со скоростью ста километров за сто лет. Это редкий случай приключения изобретения – тысячелетнее его путешествие из Азии в Европу через Африку.

Китайцы изготовляли бумагу главным образом из бамбука. Тонкие, гибкие его стволы очищали от листьев, размачивали в воде и рубили большими ножами на мелкие кусочки. Затем бамбук варили и долго толкли в ступе. Толченую массу размешивали, прибавляя воду и клей.

Для того чтобы из этой бамбуковой каши изготовлять листы бумаги, китайцы пользовались черпальной формой. Приспособление это простое – деревянная рама, а в ней натянута частая сетка из ниток или тонких бамбуковых палочек. Формой черпали бумажную массу из чана. На сетке оставался тонкий слой бумаги, а вода стекала. Лист бумаги клали на стол, на него второй, третий, и, когда вырастала стопа в несколько сотен листов, ее прижимали тяжелой доской, чтобы выжать оставшуюся воду. А потом бумагу просушивали. Вся эта работа делалась вручную.

Арабы, первыми узнавшие китайский способ изготовления бумаги, вместо бамбука нашли другое сырье. Для приготовления бумаги нужны мягкие растительные волокна. Арабы догадались варить бумажную массу из льняных тряпок, из старых канатов. Достаточно размягчать волокна свежего льна или других растений тогда еще не умели, а бамбука у арабов не было. Арабский способ перешел в Европу, и несколько столетий бумагу всюду, кроме Китая, делали из тряпок. Только в XVIII веке научились изготовлять ее из любой размельченной древесины. Уже в XI веке в Европе сумели облегчить самую тяжкую часть работы – толчение в ступе растительных волокон. Стали строить мельницы, которые приводились в движение водяными колесами. Вместо жерновов, которые на обычных водяных мельницах перемалывали зерно в муку, на бумажных мельницах ставили песты, которые толкли тряпки, превращая их в бумажную массу.

В то время, когда делались первые опыты книгопечатания, в XIII веке, тряпичная бумага была единственным пригодным для печатания материалом. Она была намного дешевле пергамента, и печатание книг, даже с деревянных досок, обходилось дешевле переписывания от руки. Поэтому первые книги, напечатанные с деревянных досок на бумаге, назывались —

Книги для бедных

Первая книга, отпечатанная в Германии с деревянных досок, называлась «Библия для бедных». Но среди бедных было тогда еще мало грамотеев, а потому и печатных книг было немного. Когда грамотных стало больше, и книги понадобились многим, то оказалось, что печатание с досок все же неудобный и недостаточно дешевый способ. Вырезать текст книги на досках очень долго: каждая страница – новая доска.

Гутенберг стал изготовлять отдельные буквы, а не целые доски с текстом. Из этих букв можно было сложить любые слова, а когда книга отпечатана, использовать набор букв для другой книги. В этом сущность его великого изобретения. Как видите, Гутенберг догадался применить давно существовавшую игрушку – кубики с вырезанными на них буквами – для печатания книг. Значит ли это, что изобретение не было новым? Нет, это значит только, что Гутенберг, как и всякий изобретатель, создавая новое, опирался на прежний опыт человечества. Люди ведь умели уже, покрыв краской доску с вырезанным на ней текстом, получить четкий оттиск текста на бумаге. Гутенберг понял, что труд будет меньшим и печатание обойдется дешевле, если набирать текст из отдельных букв, а не вырезать его на досках. Но это пока только идея, замысел изобретения. А от самого хорошего замысла до осуществления его лежит долгий путь исканий и упорного труда. Нередко идея изобретения возникает на много десятилетий, иногда и на века раньше, чем находится способ воплотить ее. Мало того: иной раз и осуществляется изобретение, да не так удачно, чтобы мир его принял.

Кто изобрел книгопечатание

Мы говорили – книгопечатание изобрел Гутенберг. Но одну поправку к этим словам вы уже знаете – он изобрел печатание книг с набора, а с досок печатали и раньше.

Нужно сделать еще одну поправку – у нас вовсе нет уверенности, что Гутенберг действительно первым изобрел печатание с набора.

Когда появляется настоятельная потребность в новой вещи или в изменении прежнего способа изготовления вещи, много людей пробуют решить задачу. Так было и с изготовлением книг.

Некоторые ученые считают, что первую книгу с набора напечатал голландец Лаврентий Костер лет за двадцать до Гутенберга. Голландцы поставили Костеру памятник как первому печатнику.

В бельгийском городе Брюгге Иоанн Брито напечатал небольшую книжку с набора тоже, вероятно, раньше Гутенберга.

В Италии соорудили памятник поэту Памфилио Кастальди – не за его стихи, а за то, что он будто бы первым в Европе печатал книги с набора. Но это не доказано.

Почему же все-таки мир признал изобретателем книгопечатания не Брито или Кастальди, а Иоганна Гутенберга? Потому, что он изобрел самый лучший способ печатания книг, такой удобный, что его принял весь мир. Лишь спустя четыре века после Гутенберга сумели этот способ усовершенствовать, а основа его сохранилась и теперь.

До Гутенберга в Европе появлялись только отдельные книги, отпечатанные с набора, и осталось неизвестным, как первые печатники изготовляли буквы и составляли из них страницу текста. Они не поведали миру о своем способе печатания книг – изобретение, если оно было, умерло вместе с ними.

Что же изобрел Гутенберг?

Десять лет трудился Гутенберг над своим изобретением. Почему так долго? Ведь он с самого начала решил, что печатать книги надо, набирая текст из отдельных букв. Значит, оставалось только вырезать из дерева буквы.

Нет, это не так просто. В книге, которую вы сейчас читаете, почти полмиллиона букв. Что же, каждую вырезать отдельно? Да ведь это гораздо сложнее, чем вырезать текст на доске!

У Гутенберга возникла идея – набирать текст из отдельных букв. Это замысел изобретения. А осуществление его оказалось совсем не простым, оно и потребовало десяти лет упорного труда. Трудность была в том, чтобы найти способ массового изготовления букв, а не вырезать каждую отдельно. Гутенберг после многих проб и опытов нашел гениальное решение. Он отказался от деревянных букв, отказался от того, чтобы буквы вырезать. Отливать буквы из расплавленного металла – вот решение задачи!

Делал это Гутенберг так. Прежде всего готовил выпуклые изображения букв, вырезая их на брусочках твердого железа. Потом брал кусочек меди – она мягче железа, – приставлял к медному брусочку вырезанную из железа букву и ударял по ней молотком. На меди оттискивалось изображение буквы – уже не выпуклое, а вогнутое. Печатники называют такое вогнутое изображение буквы матрицей. В матрицу Гутенберг лил расплавленный свинец, и, когда металл застывал, он вынимал из матрицы брусочек с выпуклым изображением буквы. Это изображение было обратным, зеркальным. Называются такие свинцовые бруски с оттиснутой на них буквой литерами. Одну матрицу можно использовать для изготовления тысяч одинаковых литер, так же как вырезанная на железе буква давала возможность сделать много одинаковых матриц.

Массовое изготовление металлических литер, из которых составляется набор, – главная часть изобретения Гутенберга. Им пользуются и до сих пор, с той, впрочем, разницей, что работа делается теперь не вручную – матрицы и литеры изготовляет машина.

Нужно было еще придумать, как ставить буквы в ряд, чтобы получилась ровная строчка, и как собирать из строчек страницу. Для этого Гутенберг изобрел несложное приспособление – металлическую дощечку с тремя бортами, один из них подвижной. Такую дощечку называют верстаткой. На нее наборщик укладывает литеру за литерой в том порядке, как нужно по тексту. Борта не дают литерам рассыпаться.

Строчка за строчкой – получается страница. Ее закрепляют в рамке, чтобы буквы и строчки не разваливались. Набор страницы или нескольких страниц, уложенных в одну рамку, называют печатной формой. Форму покрывают типографской краской и прижимают к ней лист бумаги. Получается оттиск набора – печатный текст.

Изобретательность или изобретение?

Гутенберг не только придумал способ изготовления литер и приспособление для ровного набора текста (верстатку), – он создал и печатный станок.

Прежде, когда печатали книги с досок, лист бумаги клали на покрытую краской доску и постукивали по бумаге обитым кожей молотком или приглаживали ее щеткой, чтобы бумага крепко прижалась к доске и текст оттиснулся на ней. Это было долго, неудобно, краска ложилась на бумагу неравномерно.

Станок Гутенберга состоял из нижней доски, на которой укреплялся в рамке покрытый краской набор, и верхней доски, опускавшейся с помощью винта. Эта верхняя доска плотно прижимала лист бумаги к набору, и краска ложилась ровнее, чем при ручном приглаживании щеткой, – оттиск получался более четкий.

Такими станками с винтом пользовались виноделы для выжимки виноградного сока. Гутенберг догадался приспособить существовавшую вещь для нового дела – печатания книг. Применение давильного станка для книгопечатания было в то время очень неожиданным.

Изобретение ли это? Вообще-то говоря, изобретением называют создание новой вещи, новой машины или такое значительное изменение существовавшей машины, что ее можно считать новой.

А вот как быть с таким случаем? Недавно строители решили доставлять плиты для кровли не снизу, подъемным краном, как обычно делается, а сверху, вертолетом. Никому прежде и в голову не приходила возможность такого неожиданного использования вертолета.

Можно ли это считать изобретением? Вернее, тут пример изобретательности строителей. Они придумали не новую машину, а совершенно новый способ использования существовавшей машины, вертолета.

Так было и с Гутенбергом. Печатание книг с набора, способ изготовления литер – это изобретение. А приспособив давильный станок для печатания книг, Гутенберг проявил замечательную изобретательность и талант конструктора.

Но самая важная особенность работы Гутенберга в том, что он создал весь процесс книгопечатания – от литья металлических литер до выпуска готовой книги. Чтобы осуществить это, он сделал не одно, а несколько изобретений.

Как у Гутенберга отбирали его изобретение

Десять лет работал Гутенберг, чтобы создать первые комплекты шрифта и построить печатный станок. Но у него не было денег, чтобы пустить в ход типографию. Пришлось вступить в компанию с богатым купцом Фустом.

Договорились они так: Гутенберг дает свое изобретение и свой труд, а Фуст – деньги; прибыль они делят пополам. Но Фуст схитрил: ему мало было половины прибыли, он хотел забрать себе всю типографию. Поэтому Фуст поставил такое условие: деньги, которые он дает на типографию, считаются долгом Гутенберга; не отдаст их Гутенберг в срок – Фуст может забрать себе всю типографию.

Дела типографии сразу пошли хорошо. Книги печатались одна за другой и быстро раскупались. Гуттенберг взял себе помощника и сделал из него хорошего мастера.

Иоганн Фуст

Три года ждал Фуст дня, когда он сможет сцапать типографию. И дождался. Всю свою долю прибыли от продажи книг Гутенберг тратил на расширение типографии: отливал новые шрифты, строил печатные станки, а Фуст свою долю прибыли клал в карман. Когда Гутенберг истратил все деньги на расширение типографии, Фуст потребовал с изобретателя «долг» и подал на него в суд. Свидетелями Фуста были два священника. Судьи любезно улыбались, когда они давали показания.

Свидетелями Гутенберга были два типографских подмастерья. Судьи презрительно посмотрели на простую одежду свидетелей и пропустили их слова мимо ушей. Типографию присудили Фусту.

У Гутенберга остался один комплект шрифтов. С этим комплектом, живя впроголодь, он начинает снова печатать книги. Его одолевают заимодавцы, и дело, вероятно, опять кончилось бы так же, как с Фустом, если бы не одно неожиданное обстоятельство: через десять лет после изобретения Гутенберга печатное слово впервые сыграло роль в политической борьбе.

В немецком городе Майнце, где находились и новая типография Гутенберга и старая, принадлежавшая теперь Фусту, враждовали друг с другом два высших духовных лица – архиепископы. А в то время архиепископам принадлежала и гражданская власть.

Распоряжались они в своем городе, как хотели, и боролись друг с другом не только словами, но и оружием. У каждого было свое войско.

Гутенберг стал печатать листы, в которых хвалил одного из архиепископов и старался расположить к нему население города. Фуст выступил за другого архиепископа.

Победил тот, которого поддерживал Гутенберг. Типографию Фуста разгромили, а Гутенбергу дали богатую награду: разрешение получать обед с архиепископского стола да еще каждый год новое платье, двести мер зерна и два воза вина. Вот и вся плата за великое изобретение!

Когда изобретение завершается?

Печатать быстрее!

На редкость прочным оказалось изобретение Гутенберга. Четыреста лет набирали и печатали книги так же, как это делал Гутенберг. Только в начале XIX века изобретатели в разных странах стали думать, как бы ускорить печатание.

Что же – просто так, ни с того ни с сего, начали опять работать над этим изобретением? Нет. Когда несколько изобретателей, не знающих друг о друге, пытаются решить одну и ту же техническую задачу – значит, прежний способ производства уже многих не удовлетворяет.

Так оно и было. И знаете, что вызвало нужду в быстром печатании? Распространение газет. Первые газеты появились в конце XVII века, а через столетие в европейских странах издавалось уже около тысячи газет. Они были небольшими по размеру, и экземпляров печаталось немного, но не потому, что покупателей не хватило бы. Просто на ручном станке трудно было за день отпечатать несколько тысяч экземпляров.

Издатели газет мечтали ускорить печатание – ведь они могли бы продавать гораздо больше газет, если бы успевали их печатать. Но вот что удивительно: когда рабочий немецкой типографии Фридрих Кениг изобрел наконец в начале XIX века печатную машину, ни один издатель не захотел рискнуть деньгами, чтобы построить ее. А где же было рабочему взять деньги, чтобы самому построить машину и паровой двигатель к ней!

Кениг понимал, что на постройку машины могут уйти годы. Когда сделаны все чертежи и даже построена модель, когда продумано, казалось бы, все до последнего винтика, изобретателя почти всегда подстерегают неприятные неожиданности. То окажется, что плохо изготовлена какая-нибудь деталь и машина не работает, а то и в замысле обнаруживаются неточности – нужны переделки.

Из города в город, из страны в страну путешествует Кениг, пробавляясь случайными заработками. Он ищет владельца типографии или издателя, который решился бы дать деньги на постройку машины. Изобретатель был уверен, что его машина поможет насытить мир печатным словом. Она сделает доступнее людям и знание, и наслаждение поэзией, а главное, поможет им быстрее узнавать волнующие новости. Их с нетерпением ждали люди в те тревожные годы наполеоновских войн.

Почти каждый типограф или издатель, к которому обращался Кениг, понимал, что он может разбогатеть, если станет обладателем скоропечатной машины. Но как Кенигу убедить недоверчивых людей, что он сумеет построить именно ту машину, которая им так нужна? Каждый охотно заказал бы вторую, если бы знал, что где-то успешно работает первая. А вот дать деньги на постройку еще не существующей первой и ждать несколько лет, удастся ли безвестному типографскому мастеру сделать то, что он сулит, – на это у богатых людей не хватало смелости. Много замечательных изобретений получил мир на десятки лет позже, чем мог бы получить, а иногда и вовсе не узнавал о них из-за этой вечной беды изобретателя в капиталистическом обществе.

Кениг был упорен и верил в свое изобретение. Несколько лет он голодал, но не падал духом от неудач. Объехав немецкие города, Кениг перебрался в Россию, но и здесь не нашел издателя, достаточно смелого, чтобы рискнуть деньгами. Тогда Кениг отправился в Англию. И тут, в Лондоне, он наконец добился своего. Владельцы трех типографий решились дать Кенигу денег на постройку машины – каждый рисковал сравнительно небольшой суммой.

Победа! С жаром принялся Кениг строить машину. Но чем ближе к концу подходила работа, тем все меньше радовался изобретатель. И день, когда он ее закончил, был для него черным днем. Рушились все надежды. Победа обернулась поражением. Машина работала, но почти с той же черепашьей скоростью, что ручной станок. Не из-за чего было огород городить!

И вот тут-то Кениг доказал, что он был настоящим изобретателем – талантливым и волевым. Кениг сумел понять, в чем его ошибка. Он убедился, что неудачен не какой-нибудь узел машины, а самый замысел. Жестокий удар! Кениг перенес его мужественно и нашел в себе силы начать работу с самого начала, с создания нового замысла.

В чем была ошибка Кенига? Он, в сущности, оставил схему ручного печатного станка почти без изменений и только соединил его с паровой машиной, приводившей станок в движение. Такой путь в технике редко бывает удачным. Ведь паровая машина мощнее рук человека и может работать гораздо быстрее. А конструкция печатного станка не давала возможности использовать мощь паровой машины. Он был приспособлен для медленной работы. И когда Кениг понял, что пошел по неверному пути, то сумел круто свернуть и найти новый принцип создания быстроходной печатной машины.

Вы помните, как работал ручной станок? На нижнюю его доску – талер – клали набор, выравнивали его и закрепляли; затем вручную накатывали краску на набор, клали лист бумаги и опускали верхнюю доску, прижимавшую бумагу к набору.

Кениг решил сделать талер подвижным, чтобы он ходил взад и вперед. А верхнюю доску станка он заменил цилиндром – круглым валом. Кроме того, он сделал валики, которые механически накатывали краску на набор. Когда талер приходил в движение, начинал вращаться вал и прижимал бумагу к набору. Листы бумаги подавались в машину вручную.

Придумано это было хорошо. Но когда Кениг принялся строить новую машину – она была гораздо сложнее первой – оказалось, что изобретатель не может справиться с некоторыми техническими трудностями. И тут ему опять повезло. Впрочем, слово «повезло» неточно. Его «везение», в сущности, заключалось в огромном упорстве, с которым он добивался своей цели. Кениг нашел молодого математика, очень способного инженера – его звали Андреас Бауэр, – который увлекся идеей изобретения и помог найти верные технические решения. Вместе они одержали полную победу. Первая скоропечатная машина Кенига и Бауэра была пущена в ход в 1811 году. Почти столетие все газеты и книги печатались на изобретенных Кенигом и Бауэром плоских машинах – так их называют в отличие от появившихся позже ротационных машин. Конечно, плоские печатные машины постепенно совершенствовались. Со второй половины XIX века их приводили в движение не паровой машиной, а электрическим мотором. Для небольших печатных работ и теперь пользуются машинами такого типа.