Приключения изобретений

КАК РОЖДАЕТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Дорогая библиотека

Около пятисот лет тому назад богатый правитель Флоренции Лоренцо Медичи, прозванный Великолепным, решил украсить свой дворец библиотекой. Он нанял сорок пять писцов. Два года гнули они спины, переписывая рукописи и украшая их рисунками.

Когда прошли эти два года, Лоренцо Медичи мог похвастаться перед гостями: двести книг в прочных переплётах из свиной кожи стояли в шкафах его библиотеки.

Если бы кто-нибудь из нас мог теперь истратить столько же денег на библиотеку, как Медичи, то имел бы не двести, а примерно сорок тысяч книг.

Тогда ещё книги печатать не умели. Их переписывали от руки. Поэтому они и стоили очень дорого. Ведь для того чтобы переписать большую книгу красивым аккуратным почерком, раскрасить заглавные буквы, сделать рисунки, писцу нужно было работать несколько месяцев. А сколько стоил материал для письма! Писали тогда на пергаменте – выделанной телячьей коже. Чтобы переписать большую книгу, нужно было заготовить десятки телячьих шкур.

Купцы и грамота

В ту эпоху, когда Лоренцо Медичи составлял свою библиотеку, жизнь била ключом и в Италии, и в других европейских странах.

Торговые корабли бороздили моря, забираясь далеко на восток. Купцы, которые знали раньше только покупателей своего города да продавцов из окрестных деревень, получали теперь товары из дальних стран и отправляли изделия своей страны за границу. Дела купцов расширились. Им приходилось переписываться с покупателями и продавцами, вести торговые записи. Они учились грамоте сами, учили своих сыновей и приказчиков. Грамотными были уже не только знатные дворяне и священники, как прежде, но и многие горожане. У грамотных людей растёт потребность в книге. А рукописи могли покупать только самые богатые люди.

Появляются печатные книги

Немецкий мастер Иоганн Гуттенберг изобрёл способ печатать книги. Это было около 1450 года. Первые же книги, напечатанные Гуттенбергом, начали вытеснять книги, переписанные от руки.

Вот изобретение, сделанное вовремя! Оно появилось, когда уже многие испытывали в нём острую нужду.

Но изобретение, каким бы новым оно ни казалось, никогда не возникает из ничего, на пустом месте. Вы видите дом, но не видите фундамента, на котором он стоит. А ведь фундамент есть! Так и у каждого изобретения есть фундамент – опыт, который был накоплен человечеством прежде.

И это видно на примере изобретения Гуттенберга.

Кирпичные книги

Если бы вы жили пять тысяч лет назад в городе Вавилоне, то и тогда могли бы составить себе библиотеку.

Странные были бы у вас книги, совсем не похожие на теперешние.

Рядами стояли бы небольшие глиняные плитки с углублениями в форме клиньев – чёрточек, утолщённых с одного конца и постепенно суживающихся к другому. Каждая буква состояла из нескольких клиньев, а какой звук означает эта буква, узнавали по числу и расположению клиньев. Выдавливались клинья на сырой глине заострёнными деревянными или тростниковыми палочками.

Разумеется, каждая, даже небольшая книга занимала сотни плиток. Чтобы перенести клинописную книгу, нужно было несколько носильщиков.

Если бы вы жили в то далёкое время в Вавилоне и вздумали построить себе дом, вам пришлось бы покупать кирпич. Кирпичных заводов было вокруг Вавилона много – как узнать, на каком заводе кирпич лучше?

Сосед купил очень хороший, вы хотите купить такой же. Берёте один из его кирпичей, внимательно разглядываете и находите в углу кирпича знак, выдавленный штемпелем¹. Это знак завода, на котором изготовлен кирпич, – то, что мы теперь называем фабричной маркой.

Пять тысяч лет назад вам, вероятно, не пришла бы в голову мысль, которая придёт теперь: как легко, додумавшись до штемпелей с фабричным знаком, додуматься и до примитивного книгопечатания.

Ведь было бы гораздо быстрее и удобнее, вместо того чтобы вычерчивать руками буквы-клинья, оттискивать их на глине штемпелями.

Но люди додумались до этого только спустя тысячелетие.

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 чёрточками. Только недавно удалось частично прочесть эти таинственные письмена. Учёные 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[1] оттиснут царский герб.

^[1] Штемпелем называют выпуклое изображение, с которого можно сделать оттиск на мягком материале – например, на сыром, ещё не затвердевшем кирпиче, или, намазав штемпель краской, оттиснуть изображение на бумаге. Для того чтобы оттиск получился правильный, рисунок или буквы вырезают перевёрнутыми – такими, как они отражаются в зеркале.

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

Но понадобилось ещё полторы тысячи лет и гений Гуттенберга, 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 Гуттенберга 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 чём 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 слоёв. 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 недёшево. Пергамент был, впрочем, ещё дороже, но всё-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 тяжёлые. 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 её научились делать в Европе!

Кто и когда изобрёл бумагу, так и осталось неизвестным. Во всяком случае, уже во II веке в Китае была бумага.

В Европе ещё несколько веков не ведали даже о существовании такого материала. А когда увидели китайскую бумагу, то долго ещё не знали, как её изготовить.

Так было и с фарфором. Китайскую фарфоровую посуду привёз в Европу Марко Поло, привозили и другие путешественники. Но китайцы так крепко хранили тайну изготовления фарфора, что её, 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 её изготовления удалось в конце концов узнать. Но каким сложным путём, 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.

Ещё 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 пришёл 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. Толчёную 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, её прижимали тяжёлой 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 сырьё.

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 ещё не умели, а бамбука у арабов не было.

Арабский способ перешёл в Европу, и несколько столетий бумагу всюду, кроме Китая, делали из тряпок. Только в XVIII веке научились изготовлять её из любой размельчённой 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 колёсами. 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 ещё мало грамотеев, а потому и печатных книг было немного. Когда грамотных стало больше, и книги понадобились многим, то оказалось, что печатание с досок всё же неудобный и недостаточно дешёвый способ. Вырезать текст книги на досках очень долго: каждая страница – новая доска. Гуттенберг 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, Гуттенберг 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 Гуттенберг, как и всякий изобретатель, создавая новое, опирался на прежний опыт человечества. Люди ведь умели уже, покрыв краской доску с вырезанным на ней текстом, получить чёткий оттиск текста на бумаге. Гуттенберг понял, что труд будет меньшим и печатание обойдётся 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 её. Мало того: иной раз и осуществляется изобретение, да не так удачно, чтобы мир его принял.

Кто изобрёл книгопечатание

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

Нужно сделать ещё одну поправку – у нас вовсе нет уверенности, что Гуттенберг действительно первым изобрёл 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 учёные считают, что первую книгу с набора напечатал голландец Лаврентий Костер лет за двадцать до Гуттенберга. Голландцы поставили Костеру памятник, как первому печатнику.

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

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

До Гуттенберга 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 своём способе печатания книг – изобретение, если оно было, умерло вместе с ними.

Что же изобрёл Гуттенберг?

Десять лет трудился Гуттенберг 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 Гуттенберга 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. Гуттенберг после многих проб и опытов нашёл гениальное решение. Он отказался от деревянных букв, отказался от того, чтобы буквы вырезать. Отливать буквы из расплавленного металла – вот решение задачи!

Делал это Гуттенберг так. Прежде всего готовил выпуклые изображения букв, вырезая их на брусочках твёрдого 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 Гуттенберг 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 Гуттенберга. Им пользуются и до сих пор, с той, впрочем, разницей, что работа делается теперь не вручную – матрицы и литеры изготовляет машина.

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

Строчка за строчкой – получается страница. Её 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?

Гуттенберг 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 её щёткой, чтобы бумага крепко прижалась к доске и текст оттиснулся на ней. Это было долго, неудобно, краска ложилась на бумагу неравномерно.

Станок Гуттенберга 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 щёткой, – оттиск получался более чёткий.

Такими станками с винтом пользовались виноделы для выжимки виноградного сока. Гуттенберг 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 её можно считать новой.

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

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

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

Но самая важная особенность работы Гуттенберга 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 Гуттенберга отбирали его изобретение

Десять лет работал Гуттенберг, 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: Гуттенберг даёт своё 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 даёт на типографию, считаются долгом Гуттенберга; не отдаст их Гуттенберг 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.

Три года ждал Фуст дня, когда он сможет сцапать типографию. И дождался. Всю свою долю прибыли от продажи книг Гуттенберг тратил на расширение типографии: отливал новые шрифты, строил печатные станки, а Фуст свою долю прибыли клал в карман. Когда Гуттенберг 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 Гуттенберга были два типографских подмастерья. Судьи презрительно посмотрели на простую одежду свидетелей и пропустили их слова мимо ушей. Типографию присудили Фусту.

Типографию присудили Фусту.

У Гуттенберга 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 Гуттенберга печатное слово впервые сыграло роль в политической борьбе.

В немецком городе Майнце, где находились и новая типография Гуттенберга 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 своём городе, как хотели, и боролись друг с другом не только словами, но и оружием. У каждого было своё войско.

Гуттенберг 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 Гуттенберг. Типографию Фуста разгромили, а Гуттенбергу дали богатую награду: разрешение получать обед с архиепископского стола да ещё каждый год новое платье, двести мер зерна и два воза вина. Вот и вся плата за великое изобретение!