Статистика ВК сообщества "Клиометрика"

Что конкретно изобрел Гутенберг?

За последние десятилетия 15в было напечатано больше книг, чем переписано от руки за всё Средневековье, а в одном 1550 году их было произведено больше, чем за весь 14в, и объемы печати продолжали расти. Таков был эффект изобретения Иоганном Гутенбергом "механического письма" или печати наборным шрифтом.

Но Гутенбергом ли? Известно, что за 300 лет до него, на другом конце мира некий Би Шен также печатал наборным шрифтом. Некоторые считают, что Гутенберг мог познакомиться с этой технологией через христианских миссионеров, побывавших в Китае, и просто воспроизвести её. Но на самом деле его метод сильно отличался от того, что использовал Шен и его последователи. Кроме того, технология не получила такого же распространения на своей "родине". По сравнению с Европой, напечатанные наборным шрифтом тексты составляли не более 10% от всей печатной продукции Китая, где вплоть до 19в продолжал доминировать древний способ печати с гравированных досок.

Суть метода Шена состояла в том, что он вырезал иероглифы на мокрой глине, высушивал и обжигал её. Получившиеся литеры наклеивались на железную пластину, покрывались краской, и сверху накладывался лист бумаги. Для разбора печатной формы пластина нагревалась, и литеры отклеивались.

В 13в Ван Чжен решил вырезать литеры из дерева. Он объяснял это тем, что керамические литеры часто разбивались. Печать деревянным шрифтом прижилась и применялась наиболее широко, хотя время от времени печатники пытались использовать металл. Но, по словам Ван Чжена, на оловянные литеры плохо ложилась краска, и они быстро стирались. Производство же медных шрифтов, начавшееся с эпохи Мин, обходилось в 1.5 раза дороже лучших деревянных, и они использовались редко. В общем, наборная печать была очень затратной, и в большинстве случаев не могла конкурировать с традиционной печатью с гравированных досок.

Гутенберг же придумал оригинальный способ делать металлические литеры быстро и дёшево. Для каждого знака из твёрдой стали вырезался изображавший его пунсон (штамп), с помощью которого в медном бруске (матрице) чеканилось его объемное изображение. В матрицу заливался расплавленный металл, и после его застывания получалась литера. Олово было наилучшим металлом для этой цели благодаря легкоплавкости и текучести. Добавка сурьмы придавала ему износостойкость, а примесь свинца удешевляла сплав. Гутенберг придумал также состав краски, хорошо ложившейся на металл.

Для отливки литер Гутенберг изобрел хитроумную механическую форму, которая сильно ускоряла процесс. В руках опытного работника она давала по одной литере в четверть минуты, в день же можно было изготовить пару тысяч литер — из нескольких десятков тысяч, необходимых для печати большой книги. Для сравнения, вырезание >30 тыс деревянных литер работниками, нанятыми Ван Чженом, заняло 2 года. Китайский резчик мог изготовить из твердого дерева всего пару десятков литер в день.

Конечно, перед отливкой литер нужно было сделать пунсоны. Это был кропотливый труд: на изготовление хорошего пунсона уходил целый день. Но, по словам миссионера Walter Medhurst, изучавшего возможность печати Библии в Китае, "по окончании работы у нас появится набор пунсонов и матриц, с помощью которых можно отлить миллионы литер и при желании снабжать ими весь мир".

Сравнивая Европейскую и Китайскую технологию печати (с гравированных досок), Medhurst отмечал, что для начального тиража в 2000 экземпляров, с учетом закупки станка, пунсонов и металлов расходы в первом случае оказались бы на 25% выше, но они должны были с лихвой окупиться в будущем благодаря меньшим операционным затратам. Печатание на прессе оказалось бы в 2.8 раз дешевле, а набор печатных форм — в 2.7 раз дешевле, чем гравировка досок. Кроме того, с одной литеры можно было сделать 100 тыс отпечатков, по сравнению с 12 тыс для выгравированного на доске символа. И, что немаловажно, с помощью наборного шрифта можно было печатать любой текст.

Следует также отметить, что китайцы не использовали печатный пресс, они просто накладывали лист бумаги на печатную доску или наборную форму и приглаживали специальной щеткой. Традиционно они использовали мягкую пористую бумагу, которая хорошо впитывала краску. Европейцы же исторически добавляли в бумагу клей для прочности, чтобы она не рвалась под жесткими гусиными перьями. Поэтому и для печати на ней требовалось прилагать большее усилие. Гутенберг использовал для этой цели винтовой пресс, применявшийся в Европе для отжима винограда и оливок с античных времен. Конечно, не в готовом виде — ему потребовалось техническое решение для того, чтобы обеспечить равномерное давление прижимной пластины.

Производительность пресса с 2 рабочими составляла 2-3 тыс оттисков в день и была даже меньше скорости ручного копирования в Китае (1.5-2 тыс на 1 раб), но пресс постепенно совершенствовался, что позволило увеличить размер оттиска и печатать больше текста за раз. В начале 19в, по оценке Medhurst, 2000 копий Библии два печатника с прессом сделали бы за год, пять печатников с досок — за 3 года.


В поздней Цин Линь Чуньци, мечтавший спасти древние тексты от забвения, потратил 20 лет, чтобы создать большой набор из >400 тыс медных символов в разных стилях и размерах. Но еще один шрифт, даже такой проработанный, не мог что-то радикально поменять. Мы не знаем, чем руководствовался Гутенберг, но он также около 20 лет трудился над изобретением способа изготовления литер, механизма литейной формы и печатного пресса, состава чернил и типографского сплава. Результат превзошел все ожидания. Уже современники называли технологию Гутенберга величайшим изобретением человечества, и она была настолько продуманной, что с минимальными изменениями использовалась почти 400 лет. Европу захлестнул вал печатной продукции, обеспечив беспрецедентное научное, техническое, культурное и социальное развитие в последующие века.


Источники:

"Иоганн Гутенберг" Мэн 2012
"Изобретение Иоганна Гутенберга" Немировский 2000
“A History of Chinese Science and Technology” Vol 2, Yongxiang Lu 2014
"The Making of an Imprint in China, 1000-1800" McDermot 2006
"The performance of the wooden printing press" Pollak 1972

Расчеты производительности: shorturl.at/grHP8

Конфуций против Мао: "Если сердце отца и сына едины – земля превратится в золото"

В 3/4 прошлого века в Китае была осуществлена одна из самых радикальных попыток устранить общественное неравенство. Эксплуататорские классы, представленные главным образом землевладельцами, были лишены своих богатств, а сами они и их дети были вытеснены на задворки социальной иерархии. Однако, уже их внуки смогли в некоторой степени восстановить положение предков. За счет чего им это удалось?

Наверное, самый яркий случай подобного рода — история Хуана Гуанъюя. Его дед был богатым землевладельцем в Гуандуне. Он потерял свои земли и другие активы после коммунистической революции. Отец не получил образования и зарабатывал на жизнь выжиманием масла из хурмы, а сам Хуан в раннем детстве вместе с братьями собирал мусор. Тем не менее, Гуанъюй смог поступить в Университет Жэньминь, один из самых престижных колледжей Китая. В 1987 году, в эпоху реформ, он на волне бума частного предпринимательства основал компанию GOME Electronics. GOME имела огромный успех, сделав Гуанъюя богатейшим человеком в Китае с 2004 по 2018 год, с чистым капиталом в 36 млрд юаней (примерно 5 млрд долларов США).

Успех Гуанъюя, конечно, уникален. Однако он является частью общей закономерности, в соответствии с которой потомки дореволюционных элит во втором поколении имеют более высокий доход (+16%) и получают лучшее образование (срок обучения на 11%, или 0.75 лет дольше) по сравнению с простыми китайцами. Кроме того, 14.5% из них смогли войти в первый дециль по доходам, что даже больше, чем сохранение соответствующего положения на протяжении трех поколений в США (14.1%) или России (13%).

Китайские "кулаки", составляя 6% населения, имели в среднем в 6 раз больше земли, чем остальные, или 6 акров на человека. Зачастую они сами работали на земле, хоть и с привлечением наемного труда. С приходом к власти коммунистов было перераспределено 43% всей земли в стране (для сравнения, латифундисты Боливии владели 92% земли перед реформой 1952 года). Также они на 10 процентных пунктов чаще получали среднее/высшее образование, по сравнению с <10% для населения в целом.

Их дети, рожденные в 1940-65, не только не унаследовали их богатства, но и значительно пострадали в революционные годы. О том, что от прошлого положения ничего не осталось, говорит в частности тот факт, что семьи бывших элит сильнее голодали во время Великого голода 1959-61. Кроме того, после Культурной революции 1966-72 и до 1977 доступ в ВУЗы для них был закрыт или сильно осложнен, как и трудоустройство в госсекторе. В 2010 они зарабатывали на 18% меньше среднего китайца своего поколения и с меньшей вероятностью выходили на пенсию.

Тем удивительнее успех "кулацких" внуков/внучек 1966-90 годов рождения, учившихся и работавших в эпоху реформ (с 1978 г). По доходам они приближаются к постреволюционным элитам, детям членов КПК (это практически взаимоисключающие группы населения: коэффициент корреляции происхождения из землевладельцев и членства в партии составляет -0.9), которые зарабатывают на 23% больше среднего китайца.

Опросы показали, что потомки дореволюционных элит в среднем более склонны связывать успех в жизни с затраченными усилиями. Слова не расходятся с делом: они больше работают, в среднем на 235 часов в год, как и их родители. При этом они более амбициозны, считают богатство важной жизненной целью. Вместе с тем, они экономны, тратя меньше, чем средний китаец, на недвижимость, и больше — на образование.

Конечно, не только эта группа населения ценит труд и знания. Статистические исследования показали, что если исключить влияние личных ценностей, 75% преимущества потомков дореволюционных элит исчезает. То есть, именно эти ценности, переданные через семейное воспитание, объясняют львиную долю их успеха. Примечательно, что у тех из них, кто живет вместе с родителями, согласно конфуцианскому идеалу, указанные закономерности проявляются наиболее сильно, и слабо выражены у тех, кто рано потерял родителей. Остаток преимущества, вероятно, объясняется связями с отдаленными родственниками, поддержание которых также является частью традиционных ценностей.


Написано по статье
"Persistence Despite Revolutions" Alesina et al 2020

Пар, настало твое время!

Изобретение парового двигателя дало не просто еще один источник энергии вроде лошади или водяного колеса. Эта машина впервые позволила создавать механическую энергию из тепловой и отркрыла принципиально новые возможности повышения производительности труда. Благодаря чему было сделано это достижение?

Как и кем вообще был изобретен паровой двигатель (далее ПД)? Возможно вы слышали, что его создал Уатт, или Ньюкомен, или Севери, или даже Герон Александрийский. На самом деле, ПД скорее был плодом длинной череды небольших открытий и усовершенствований.

Уатт в последней трети 18в создал "универсальный двигатель", усовершенствовав машину Ньюкомена. Он сделал ее достаточно экономичной и эффективной для использования во всех отраслях промышленности, снизив потребление угля с ~40 до менее 7 фунтов на час лошадиной силы и уменьшив размеры машины и плавность хода.

Машина же Ньюкомена была размером с трехэтажный дом и имела КПД в 1%, применялась в основном в угледобыче. Тем не менее, с момента постройки первого ПД этого типа в 1712 она продолжала использоваться до 1830х; к 1800 их было построено более тысячи.

Двигатель, или, скорее, насос Севери был запатентован в 1698. Он был еще менее эффективен, чем машина Ньюкомена, но благодаря относительно простому устройству был дешев и применялся в основном для водоснабжения домов, фонтанов (в частности, в Летнем саду Петра I). Для шахт он подходил плохо, так как должен был размещаться менее, чем 10 метрах от воды, которую должен был откачивать, т.е. под землей: шахты уходили вглубь на десятки метров.

Это обстоятельство опровергает одну из популярных гипотез появления ПД, которая состоит в том, что первые несовершенные ПД могли быть рентабельны только на угольных шахтах. Действительно, уголь стал основным топливом Англии со 2/2 17в, и вскоре после этого был изобретен ПД. Логичная картина, но, как говорилось выше, насос Севери обычно не применялся на шахтах, но зато, как и двигатель Ньюкомена, иногда использовался для подачи воды на водяные колеса. И это не был какой-то тупиковый вариант ПД, его продолжали устанавливать вплоть до 1770х-80х.

Дешевое топливо можно было обнаружить не только под землей, но в любой местности, богатой лесом. Экономический историк Роберт Аллен в защиту своей гипотезы дешевого топлива как одной из причин начала ПР в Англии показал, что в европейских столицах и в Пекине топливо стоило гораздо дороже, чем в Лондоне (использовавшим уголь). Однако, в дали от крупных городов топливо было дешево в любой стране (если там был лес). Так, насос Севери использовался на производстве соли в Италии, а также на осушении болот.

При этом альтернативы несовершенному, прожорливому ПД были вряд ли лучше. Та же проблема затопления шахт стояла остро во все времена. В скале пробивали длинные дренажные штольни, а с нижних уровней воду приходилось вычерпывать ведрами. На римских серебряных рудниках Рио-Тинто (Испания) применялись пятиметровые водоподъемные колеса в общем количестве 30 шт, включая систему из 8 пар колес на восьми уровнях, поднимавших воду с глубины в 35 метров. Вырубать место под эти колеса и обеспечивать их работу под землей наверняка не было дешевле, чем установить один ПД и наладить подвоз дров.

Что примечательно, первая попытка применения ПД в истории была сделана на затопленной серебряной шахте в той же Испании, в 17в. В 1606 Херонимо де Аянц (Ayanz) запатентовал свой паровой насос, а в 1608-11 основал партнерство с целью осушить шахты на севере Севильи. Он получил разрешение рубить окрестный лес на дрова, и использовал местную медь, видимо, для изготовления труб и котлов. Не известно, хорошо ли работал насос, и был ли вообще построен. Аянц умер через несколько лет после начала проекта.

Насос Аянца, как и, вероятно, "водоуправляющая машина" маркиза Вустера (сер 17в), использовал принцип вытеснения воды паром. В отличие от них, первый коммерчески успешный ПД, насос Севери, выдавливал воду лишь во второй фазе цикла, а в первой — засасывал ее, создавая вакуум с помощью конденсации пара. Машина Ньюкомена же целиком полагалась на конденсацию, не используя давление пара. Вместо засасывания воды созданный вакуум опускал поршень в цилиндре, который в свою очередь приводил в действие механический насос.

Еще одна популярная гипотеза гласит, что изобретение ПД стало возможным лишь после того, как был открыт феномен атмосферного давления, благодаря экспериментам Торричелли и Гернике в сер 17в. Машину Ньюкомена называют атмосферным двигателем, т.к. физическую работу в ней осуществляла атмосфера, а не пар. Однако, эксплуатировать вакуум можно было и без знания об атмосферном давлении. Так Саломон де Косс в своей книге, изданной в 1615, описал фонтан, работающий на солнечной энергии. Днем солнце нагревает бак, частично заполненный водой, и расширение воздуха вытесняет воду. Ночью же воздух остывает и уменьшается в объеме, образовавшийся вакуум всасывает воду в бак. От этого дизайна до насоса Севери всего пара шагов.

При этом идея Косса не была оригинальной. Устройство, использовавшее тепловое расширение воздуха, было изобретено почти за две тысячи лет до него, Филоном Византийским (-3в). После Филона, Герон Александрийский (+1в) придумал ему практическое применение: скрытая в подвале храма машина открывала двери после зажжения огня на алтаре, и закрывала их, когда огонь гас, и алтарь остывал. На самом деле, эта храмовая машина была гораздо ближе к реализации ПД, чем эолипил — более известное изобретение Герона, которое часто (и не оправдано) называют древнегреческим паровым двигателем.

Похоже, не существовало непреодолимых препятствий для изобретения ПД в древней Греции или Римской империи. Но, по-видимому, отличались стимулы. Так, в отличие от античных, изобретатели 17в мыслили в хозяйственной плоскости, предполагая использовать ПД для поднятия воды или автоматизации рабочих процессов. Вероятно, этому способствовало распространение в Европе патентной системы, благодаря которой изобретатели имели шанс хорошо заработать. Кроме того, Европа Нового времени была более многолюдна по сравнению со античным Средиземноморьем, соответственно там было больше талантливых людей, интересующихся наукой и техникой. Также, идеи могли гораздо легче распространяться благодаря печатным книгам, по сравнению с переписанными от руки папирусами древности (и тем более пергаментными книгами средних веков).


Источники:
1. "Age of Invention: Why wasn't the Steam Engine Invented Earlier? Part I" Anton Howes 2022
2. "Age of Invention: Why wasn't the Steam Engine Invented Earlier? Part II" Anton Howes 2022
3. "Age of Invention: The Spanish Engine" Anton Howes 2020
4. "A Study in Steam: Power Technology in the Industrial Revolution" Davis Kedrosky 2021
5. "History of Rio Tinto Mines" Chris Chaplow and Fiona Flores Watson
6. "A History of Mechanical Inventions" Abbott Payson Usher 1988 (1929)