«Тяньгун Кайу» (天工開物), или «Использование творений природы» , — китайская энциклопедия , составленная Сун Инсином . Она была опубликована в мае 1637 года при финансовой поддержке покровителя Сун Ту Шаокуя. [1] [2] [3] « Тяньгун Кайу» — энциклопедия, охватывающая широкий спектр технических вопросов, включая использование различного порохового оружия . Копии книги были очень редки в Китае во времена династии Цин (1644–1911) (из-за установления правительством монополий на некоторые отрасли промышленности, описанные в книге), но оригинальные копии книги сохранились в Японии . [4]
В книге представлены подробные иллюстрации, которые были ценны для историков в понимании многих ранних китайских производственных процессов. Например, иллюстрации для изготовления кирпича ; на одной из них мастер обжига проверяет температуру печи, в то время как помощник стоит рядом и поливает печь, чтобы вызвать поверхностное глазурование; [5] на другой иллюстрации изображен мастер по обжигу кирпичей, заполняющий деревянную форму глиной, в то время как он обрабатывает поверхность кирпича отделочной проволокой, натянутой на лук. [6]
Как заметил историк Джозеф Нидхэм , огромное количество аккуратно нарисованных иллюстраций в этой энциклопедии затмевает количество, представленное в предыдущих китайских энциклопедиях, что делает ее ценным письменным трудом в истории китайской литературы. [4] В то же время «Тяньгун Кайу» порвал с китайской традицией, редко ссылаясь на предыдущие письменные работы. Вместо этого он написан в стиле, который сильно намекает на личный опыт. В предисловии к работе Сун приписал это отклонение от традиции своей бедности и низкому положению. [7]
Перевод на английский язык был выполнен Э-ту Дзен Суном и Шиоу-чуанем Суном. [8]
В первой главе «Выращивание зерновых» Сун Инсин писал о большой необходимости сельских фермеров в обществе, и хотя они подражали традиции, над ними на протяжении всего времени насмехались аристократы. Сун Инсин начал главу, имея в виду контекст этого абзаца:
Мастер Сун замечает, что, хотя существование Божественного Земледельца древности является неопределенным вопросом, истина, обозначенная двумя словами его имени, существует вплоть до наших дней. Человек не может долго жить без питания пятью зернами ; однако пять зерен не могут расти сами по себе; они должны зависеть от человека, который будет их выращивать. Природа почвы меняется со временем, а виды и свойства [растений] различаются в зависимости от географической среды. Но почему классификация и объяснение многочисленных разновидностей зерна должны были ждать пришествия Хоучжи, хотя между временем Божественного Земледельца и императором Даотаном прошло тысяча лет , в течение которых зерно использовалось в качестве пищи, а преимущества земледелия преподавались по всей стране? Это произошло потому, что богатые люди считали соломенную шляпу и накидку [фермера] одеждой каторжников , а в аристократических домах слово «крестьянин» стало использоваться как проклятие. Многие люди знали вкус своего завтрака и ужина, но не знали их источников. То, что Первого Земледельца следовало называть «Божественным», определенно не является просто результатом человеческих ухищрений. [9]
Сун писал об общих терминах, используемых в сельском хозяйстве, говоря, что «сто зерен» относились к сельскохозяйственным культурам в целом, в то время как «пять зерен» были конкретно кунжутом , бобовыми , пшеницей , метельчатым просо и клейким просо ( рис не был включен сюда, говорит Сун, потому что древние люди привыкли только к среде северного Китая , где в то время не было риса). [10] Он писал о тщательном и правильном возделывании каждой культуры, а также о том, как избежать сельскохозяйственных катастроф в этом процессе. [11]
В помощь тексту он также предоставил множество различных нарисованных иллюстраций, включая мужчину, рыхлящего почву, вспахивая ее с помощью быка , [ 12] почву, измельченную на мелкие частицы бороной , запряженной быком , [13] мужчин, занимающихся прополкой сорняков ногами и вручную, [14] вертикальное водяное колесо с полыми деревянными цилиндрами, опускающими воду в открытую деревянную ванну, питающую оросительный канал , [15] цепной насос цилиндрического типа , приводимый в действие вертикальным водяным колесом, помещенным в узкий, низкорасположенный ручей с установленным вращающимся колесом, помещенным наверху возвышенной плоскости, после чего цилиндры подавали воду в оросительный канал, [16] деревянную речную плотину, корректирующую поток воды вокруг поля сельскохозяйственных культур, [17] шлюзовой затвор , регулирующий поток водного канала, [18] цепной насос с квадратным поддоном, приводимый в действие горизонтальным водяным колесом, соединенным осью с зубчатым колесом наверху, которое, в свою очередь, зацепляло вертикальное зубчатое колесо, [19] другой цепной насос с квадратным поддоном, использующий набор шестеренчатых колес, запряженных волами, [20] два различных типа цепных насосов с ножным приводом, [21] рычаг с противовесом для подъема или опускания ковша, [22] шкивное колесо для подъема или опускания ковша, [23] плуг-сеялка, запряженная волами, с конусообразным фильтром, [24] пара каменных катков, запряженная волами, используемых для вдавливания семян в почву, [25] более простой процесс сева семян вручную и вдавливания их в землю ногой, [26] и, наконец, иллюстрация людей, возделывающих пшеницу широкоголовыми мотыгами. [27]
В другой главе, «Подготовка зерна», он также привел иллюстрации прокатки рисовых зерен с помощью деревянного катка, запряженного волами, [28] вращающейся вентиляторной веялки с кривошипным приводом , которая отделяла шелуху , [29] ручной деревянной шелушильной мельницы, [30] ручной земляной шелушильной машины, [31] процесса просеивания для отделения зерен без шелухи, [32] двух типов ножных отбойных молотков , [33] гидравлического отбойного молотка , приводимого в действие водяным колесом, которое вращало ось верхних кулачков , [34] конной шелушильной мельницы, [35] мельницы для помола, запряженной волами , [36] мельницы для помола, приводимой в действие вертикальным водяным колесом, [37] и прокатного стана, приводимого в действие горизонтальным водяным колесом, причем водяное колесо помещалось в бурлящий поток, находящийся под деревянной палубой, которая вращала ось каменного катка, расположенного наверху внутри здания. [38]
Тема морских и судоходных технологий и инженерии подробно обсуждалась Сун Инсином. Сун отметил, что в северном Китае главным средством передвижения были экипажи и повозки , в то время как в южном Китае — корабли и лодки . [39] Он привел различные нюансы, касающиеся морских дел, такие как металлические якоря для линейных кораблей и морских судов весом до 30 000 катти . [40] [41] Сун отметил, что существуют тысячи названий, классифицирующих различные суда, найденные в Китае, которые часто назывались в соответствии с их общей формой, грузоподъемностью и качеством (используемого материала и конструкции). [39] Например, он описал планировку и конструкцию судна для перевозки зерновой дани как мелкое плоскодонное судно, причем для строительства отсеков переборок корпуса использовались предпочтительные породы дерева кедра и каштана . [42] Сун также писал о методах, которые использовались китайцами в его время для ловли жемчуга в Гуандуне . [43] Сон писал, что эти дайверы могли оставаться под водой в течение длительного времени, поскольку вокруг их талий была обвязана надежная веревка, соединенная с кораблем, когда они дышали через длинную изогнутую трубку, которая вела над поверхностью воды. [43] Эта длинная дыхательная трубка была укреплена кольцами из олова и прикреплена к водонепроницаемой кожаной маске для лица . [43] Нарисованная иллюстрация этого была предоставлена в его книге. [44]
В своем восхищении кормовым рулевым рулем (который был известен китайцам по крайней мере с I века н. э.) [45] он писал:
Природа корабля — следовать за водой, как трава гнется под ветром. Поэтому руль сконструирован так, чтобы разделять и создавать барьер для воды, так что он сам не будет определять направление движения судна. Когда руль поворачивается, вода турбулентно давит на него, и лодка реагирует на это. Размеры руля должны быть такими, чтобы его основание было на одном уровне с днищем (внутреннего транспортного) судна. Если оно глубже, даже на дюйм, отмель может позволить корпусу пройти, но корма с рулем может прочно застрять в иле (тем самым посадив судно на мель); тогда, если ветер штормовой силы, этот дюйм дерева вызовет неописуемые трудности. Если руль короче, даже на дюйм, у него не будет достаточно вращающих сил, чтобы повернуть нос. Вода, разделенная и прегражденная силой руля, отражается до носа; как будто под корпусом находится быстрое течение, несущее судно в нужном направлении. Поэтому на носу ничего делать не нужно... Руль приводится в действие румпелем, прикрепленным к верхней части его стойки, «дверной планкой» (как называют его моряки). Чтобы повернуть лодку на север, румпель толкают на юг, и наоборот ... Руль сделан из прямого деревянного столба [более 10 футов в длину и 3 фута в окружности для судов, перевозящих зерно] с румпелем наверху и лезвием в форме топора из досок, вставленным в паз, вырезанным на его нижнем конце. Это лезвие прочно прикреплено к стойке железными гвоздями, и все это прикреплено (с помощью такелажа) к кораблю, чтобы выполнять свою функцию. В конце кормы есть приподнятая часть (для рулевого ) , которая также называется «рулевой рубкой». [46]
( Примечание: в этом отрывке он говорит в основном о пресноводных судах на озере Поянху и Гранд-канале .)
Сун Инсин начал свою главу об одежде с аспектов шелководства в производстве шелка . Он дал точное описание выращивания шелкопрядов , а также их инстинктивной традиции спаривания . [47] Те, кто выращивал шелкопрядов, откладывали яйца на листы бумаги или ткани и хранили их для использования в следующем году. [47] Он писал, что в некоторых регионах на этих листах применялся процесс купания с использованием дождевой воды, известковой воды или рассола , и дал указания о времени для этого зимой, в 12-м месяце года. [47] Причина этого, по его словам, заключалась в том, что в процессе погибали плохие яйца, следовательно, меньше листьев шелковицы потреблялось бы без необходимости. [47] Он также дал указания о том, как избежать повреждения яиц в длительном процессе подготовки перед процессом купания в 12-м месяце. [48] Он отметил различия между двумя основными формами шелкопрядов, поздними и ранними, а также предоставил информацию о большом разнообразии различных пород шелкопрядов и коконов, [49] и даже о болезнях шелкопряда . [50] После их богатого событиями вылупления он описал надлежащие условия жизни и окружающую среду, в которую следует погружать шелкопрядов, [51] а также меры предосторожности, которые следует проявлять при их кормлении. [52] Он предупредил о различных источниках неприятных запахов и дыма, которые могут убить шелкопрядов, если они вступят с ними в контакт. [51] Он описал прядение коконов, [53] сбор коконов, [53] сортировку коконов, [54] и различных вредителей, таких как птицы и комары , которых следует избегать, [55] Он также описал правильную посадку тутовых деревьев и то, как их собирать. [56] Что касается процесса изготовления шелка, он отметил, что шелк-сырец не может быть перемотан в обычный шелк, пока не будет выполнен формальный процесс ваты. [54] Он описал намотку шелковой ткани на намоточной машине, [57] намотку шелковых волокон , [58] прядение шелковых волокон в уточные нити, шелковые нити, протянутые в раму основы для ткачества, [59] и «гениальные» работы по проектированию фигур. [60] Он также описал правильные размеры различных ткацких станков, [61]
Сун Инсин писал, что хотя шелк был зарезервирован для тех, у кого были средства, и богатые, и бедные использовали хлопчатобумажную одежду зимой. [62] В древние времена, сказал он, хлопок назывался xima ('крапива- пенька '). [62] Он выделил два различных типа хлопка и их характеристики: древесный хлопок (Ceiba pentandra) и хлопчатник (Gossypium indicum). [62] Он отметил их посадку весной и сбор осенью, а также использование хлопкоочистительной машины для отделения семян хлопка, которые естественным образом плотно прикреплены к коробочкам волокна хлопка. [63] Он отметил процесс выпрямления хлопковых волокон деревянными досками, которые подготавливали их для прялки, «ленты вытягивались до нужного размера и скручивались в пряжу». [62] Описав процесс ткачества хлопка и различные используемые узоры, он также описал хлопковую подкладку зимой, в древние времена это была конопляная подкладка, и что богатые могли позволить себе шелковую подкладку в своей зимней одежде. [64] В дополнение к этому он также описал различную меховую , шерстяную и войлочную одежду. [65]
В Китае «пятью металлами » были золото , серебро , медь , железо и олово , хотя этот термин можно было бы распространить в общем на любой вид металла. [66] Он писал о том, что золото считалось самым драгоценным металлом из всех, и что его можно было добыть в горах, промывая из речного песка и из подземных шахт . [67] Он также описал различные сорта золота и его ковкие качества. [67] Чтобы устранить следы других металлов, обнаруженных в золотых сплавах , Сун Инсин описал использование тигельной техники. [68]
Сун Инсин писал, что древние правители раннего Китая отливали письменные надписи на бронзовых треножниках, поскольку это был гораздо более долговечный метод сохранения письменных записей, чем использование скоропортящихся материалов, найденных в книгах и свитках. [69] Он отметил, что музыкальные и оповещающие колокола более высокого качества изготавливались из различных медных сплавов, в то время как колокола более низкого качества изготавливались из железа. [70] Он также предоставил весовые формулы различных металлических составов для некоторых колоколов, например, для отливки большого колокола в зале для аудиенций или павильоне требовалось 47 000 катти меди, 4000 катти олова, 50 унций золота и 120 унций серебра в его составе. [70] В процессе плавки приходилось выкапывать длинные ямы для потока жидкого металла, имея конструкцию из сухой формы из извести и раствора , которая высушивалась и покрывалась бычьим жиром и пчелиным воском . [70] Затем он отметил следующий процесс измельченной земли и угольного порошка, который просеивался и смешивался в грязевую пасту, которая постепенно распределялась по поверхности воска толщиной в несколько дюймов. [71] После высыхания и нагревания так, чтобы расплавленный жир и воск могли полностью вытекать через отверстия в основании, колокол или треногу можно было отлить в освободившейся полости между сердечником и формой. [71] С индивидуальным процессом литья для колоколов и треноги Сун Инсин также описал сложные индивидуальные процессы литья для изготовления кастрюль и сковородок, [72] металлических статуй , [72] металлических стволов пушек , [ 73] металлических зеркал , [73] и различных металлических монет из меди или железа. [74] Он описал процессы ковки молотом с первоначальной отливкой наковальни , [ 40] и отметил, что в процессе нагрева ковки уголь составлял 70% топлива, древесный уголь занимал остальное в размере 30%. [40] Он также описал процесс закалки -упрочнения путем быстрого охлаждения в чистой воде сразу после ковки изделий из железа и стали . [75] Он описал различные типы ножей , топоров, [75] мотыг, [76] напильников , [76] шил , [77] пил , [77] деревянные стамески , [41] якоря , [41] и металлические иглы [78], которые можно было выковать и изготовить. Для изготовления лучших мечей, сказал он, их покрывают сталью после «сотни плавок», но сердцевина меча все еще была сделана из кованого железа ; это было потому, что меч, сделанный полностью из стали, легко сломался бы при нанесении сильных ударов. [75]
В «Тяньгун Кайу» было описано множество производственных процессов . Например, для обжига железного колчедана при превращении сульфида в оксид в сере, используемой в пороховых составах, в книге иллюстрировалось, как руда складывалась с угольными брикетами в земляной печи с неподвижной головкой, которая посылала серу в виде пара , который затвердевал и кристаллизовался . [79] Для приготовления селитры Сун Инсин писал:
Селитра (soltpetre) встречается как в Китае, так и в землях соседних народов, у всех она есть. В Китае ее в основном добывают на севере и западе. Торговцы, которые продают (seltpetre) в южных и восточных (частях страны) без предварительной оплаты официального сертификата, наказываются за незаконную торговлю. Природная селитра имеет то же происхождение, что и поваренная соль . Подземная влага поднимается на поверхность, а затем в местах около воды (например, моря), и где земля тонкая, она образует поваренную соль, в то время как в местах около гор, и где земля толстая, она образует селитру. Поскольку она немедленно растворяется в воде, ее называют Solt-stone. В местах к северу от рек Янцзы и Хуайхэ , после двухнедельного периода середины осени, (людям) просто нужно быть дома и подметать земляные полы через день, чтобы собрать немного для очищения. Селитры больше всего в трех местах. Тот, что производится в Сычуани , называется чуань сяо ; тот, что поступает из Шаньси , обычно называется янь сяо ; а тот, что добывают в Шаньдуне , обычно называется ту сяо . [80]
После сбора селитры путем соскабливания или подметания земли (а также стен) ее погружают в ванну с водой на ночь, и примеси, плавающие на поверхности, снимают. Затем раствор помещают в кастрюлю. После кипячения до тех пор, пока раствор не станет достаточно концентрированным, его переливают в емкость, и в течение ночи селитра кристаллизуется. Колючие кристаллы, плавающие на поверхности, называются мэн сяо , а более длинные кристаллы - майя сяо (их количество варьируется в зависимости от мест, где было собрано сырье). Грубые (порошок или кристаллы), оставшиеся на дне в качестве остатка, называются пу сяо . [81]
Для очистки оставшийся раствор снова кипятят вместе с несколькими кусочками репы , пока вода не испарится еще больше. Затем это выливают в таз и оставляют на ночь, так что образуется снежно-белая масса (кристаллов), которая называется пен сяо . Для изготовления пороха этот я сяо и пен сяо имеют схожий эффект. Когда селитра используется для изготовления пороха, если ее использовать в небольшом количестве, ее нужно высушить на новых плитках, а если в большом количестве, то в глиняных сосудах . Как только вся влага уйдет, селитру измельчают в порошок, но никогда не следует использовать железный пестик в каменной ступке , потому что любая случайно возникшая искра может вызвать непоправимую катастрофу. Нужно отмерить количество селитры, которое будет использоваться в конкретной формуле пороха, а затем измельчить ее вместе с (нужным количеством) серы. Древесный уголь добавляется только позже. После того, как селитра высохнет, она может снова стать влажной, если оставить ее на некоторое время. Поэтому при использовании в больших пушках его обычно перевозят отдельно, а порох готовят и смешивают на месте. [81]
Многие из пороховых орудий, описанных Сун Инсином, были похожи на те, что были в китайском Хуолунцзине начала XIV века, хотя между ними было много отмеченных различий. Например, в Хуолунцзине описывалась наземная мина , которая срабатывала от движения противника сверху, с выталкивателем штифта, который спускал падающие грузы, которые использовали веревку и ось для вращения колеса из кремневой стали , которое, в свою очередь, посылало искры на цепь запалов для мин. [82] В нем также описывалась взрывная морская мина , которая синхронизировалась с помощью запала и отправлялась вниз по реке на вражеский корабль. [83] Однако именно в « Тяньгун Кайу » Сун Инсина описывалось использование вытяжного шнура, вытягиваемого из засадников, спрятанных на близлежащем берегу, который запускал механизм стального колеса, производя искры для морской мины, помещенной в реку или озеро. [83] Сун Инсин также описывал различные типы металлов, которые были предпочтительными при литье различных типов ручного оружия и пушек . [84]
Сун Инсин описал бомбу, способную «соперничать с десятью тысячами армий», следующим образом:
(Когда совершаются атаки) на стены небольших городов в отдаленных префектурах; если имеющиеся орудия слишком слабы, чтобы отразить врага, то бомбы следует подвешивать (т. е. сбрасывать) со стен; если ситуация продолжает ухудшаться, то следует применить бомбу «спичка за десять тысяч армий»... Селитра и сера в бомбе, при воспламенении (взрыве), мгновенно разносят на куски множество людей и лошадей. Метод заключается в использовании высушенного пустого глиняного шара с небольшим отверстием для заполнения, и в него помещают порох, включая серу и селитру, вместе с «отравленным порохом» и «волшебным порохом». Относительную пропорцию трех порохов можно изменять по желанию. После установки запала бомбу заключают в деревянную раму. В качестве альтернативы можно использовать деревянную ванну, покрытую изнутри глиной, используемой для создания изображений. Абсолютно необходимо использовать деревянный каркас или кадку, чтобы предотвратить преждевременную поломку при падении снаряда (пока не взорвется порох). Когда город подвергается нападению врага, защитники на стенах поджигают фитиль и сбрасывают бомбу вниз. Сила взрыва раскручивает бомбу во всех направлениях, но городские стены защищают собственных людей от ее воздействия с этой стороны, в то время как люди и лошади противника не так удачливы. Это лучшее оружие для защиты городов. [85]
Историк Нидхэм отмечает, что Сун Инсин, должно быть, не был настоящим военным с обширными познаниями в военном деле, поскольку он с энтузиазмом относился к этому архаичному типу бомб, которые использовались китайцами со времен династии Сун в XII веке. [85] [86]
