Орудия

Что лежало в сумке древнего мастера? – Как делали? – Что получалось?

Тут я должен заметить, что разум есть основа и источник математики, а потому, определяя и измеряя разумом вещи и составляя о них толковое суждение, каждый может через известное время овладеть любым ремеслом.

Даниэль Дефо. Робинзон Крузо.

Для того чтобы сделать орудие из камня, есть два пути.

Самый простой ― самый быстрый.

Возьмите две речных гальки средних размеров. Одна из них будет у Вас «отбойником», другая ― будущим орудием.

Гальку-заготовку обоприте на что-нибудь и бейте по ней отбойником.

Попадать стремитесь в край, как показано на рис. 23.

Рис. 23

Два-три хороших удара, и галька расколется так, что на ней образуется острый край.

Если оба Ваши глаза остались целы ― Вы увидите, что у Вас получилось простейшее орудие периода раннего палеолита⁷⁹.

Второй путь сложен и многотруден. Осваивать всё мы начнём с азов. И без точной науки, как справедливо полагал Робинзон, нам тут действительно не обойтись.

Первое ― поиск хорошего сырья.

Далеко не каждый камень можно считать подходящим для изготовления орудий. Идеальный для нашей работы кремень попадается редко. В России он встречается только в особых, сравнительно небольших районах, по берегам реки Дон, например. В палеолите же человек селился не только в краю ныне «незалэжных» южных санаториев, и довольствоваться ему приходилось тем, что у археологов называется «кремнистый материал», т.е. почти чем попало. Но «почти» ― не значит «всем».

Во-первых, искать хорошие камни следует не на поверхности земли. Если сырьё долго лежало под горячим солнцем и мёрзло в зимнюю стужу, то оно наверняка содержит множество невидимых снаружи микротрещин. И раскалываться камень будет не так, как нам это нужно, а только по уже имеющимся внутри трещинам. Поэтому поиск подходящего сырья надо вести, например, у обрывов рек, где камни попали на свет относительно недавно.

Найденный булыжник должен быть не только без видимых трещин, но и однородным по цвету. Это будет означать, что он состоит из единой породы и не имеет других посторонних включений.

Во-вторых, очень желательно, чтобы камень был «мелкозернистым». Его структура не должна быть похожа на прессованный песок. Хороший камень на месте скола имеет поверхность гладенькую как стекло.

Чтобы выбрать подходящий для расщепления материал, Вам для начала придётся разломать много камней. Но со временем придёт необходимый опыт, и тогда будет легче найти в галечной россыпи потенциально пригодные образцы.

Хороший камень виден издалека. Как правило, он относительно гладкий.

Подняв гальку с земли, легонько ударьте по ней другим, заведомо «хорошим» камнем. Подходящий для расщепления материал всегда ответит Вам приятным, «звонким голосом». Трещиноватый или крупнозернистый камень издает звук глухой или, как принято говорить, ― «трухлявый».

Но представим, что хороший камень мы нашли.

Зря по нему колотить не надо. От каждого удара внутри камня образуются невидимые трещины, даже если от него ничего не отлетело. И если при оценке сырья мы перестарались с количеством пробных ударов, то дальнейшее «правильное » расщепление будет обусловлено не нашими желаниями, а теми скрытым трещинами, что мы наделали прежде времени.

Итак, для работы всё готово…

Но до нанесения первого «рабочего» удара нам придётся сделать довольно пространное теоретическое отступление и выяснить, как в камне формируется трещина.

Плоскость трещины, или точнее, плоскость расщепления, как это ни покажется странным, не совпадает с направлением удара («вектором приложения силы»).⁸⁰

На рис. 24 показано, какую форму приобретает трещина, если ударить идеально круглым предметом по идеально плоскому и бесконечно большому камню.

Рис. 24

Отбойник А, попадая в точку на идеально однородной поверхности В, во мгновение ока вызывает «проседание» материала в виде «таблетки» С, которая одновременно и разрушается, выкрашивается. Трещина развивается в виде объёмного, не совсем правильного конуса, который очерчен на рис. 24 линиями вдоль точек CDE. Если удар («импульс силы») достаточно мощный, то пропорционально удлиняется расстояние от точки С до основания конуса. Иначе говоря, более продолжительными становятся трещины по линии DE.

Это в профильной проекции. И очень схематично.

В изометрическом виде конусная тещина будет выглядеть как на рис. 25.

Рис. 25

Если камень имеет бесконечные размеры, то на поверхности расщепления мы увидим только место «проседания» и разрушения «таблетки». Вся же трещина образуется внутри объёма.

В практике работы с камнем нанести удар идеально к плоскости расщепления невозможно.

Посмотрим, что получается при попадании отбойника «под углом» (рис. 26).

Рис. 26

Как видим, конус трещины внутри расщепляемого объёма не замкнулся (рис. 27).

Рис. 27

Обработка края камня ударами отбойника не есть прямое «стёсывание», как полагают новички. Отбойник ― не нож, а камень ― не кусок масла. И мы не «срезаем» лишнее, а «оперируем объёмами», управляем краями изменчивой, в зависимости от обстоятельств, трещины. Иначе говоря, лишний кусок камня «снимается» не плоскостью, а частью достаточно сложной по своей конфигурации конусообразной трещины (рис. 28).

Рис. 28

Усвоим несколько новых необходимых терминов (рис. 29). Место на камне, к которому прилагается импульс силы, называется ударной площадкой, а место, с которого удаляется определённый, заранее намеченный объём расщепляемого материала, называется фронтом скалывания.

Рис. 29

Если по идеальному краю идеального камня ударить вертикально, то конусообразная трещина снимет объём такой формы, какая представлена на рис. 30.

Рис. 30

Но если нашей задачей является получение отщепа для приготовления из него орудия, то такое снятие нас не удовлетворит. Отщеп будет слишком толстым. Во-первых, из такой заготовки трудно что-либо изготовить (желательно поплоще и потоньше).

Во-вторых, толстые снятия ведут к нерациональному расходованию материала.

Для получения хорошего отщепа надо направить трещину возможно более параллельно краю камня (фронту скалывания). Для этого конус надо несколько «развернуть» (рис. 31). Импульс силы следует прилагать под углом к ударной площадке.

Рис. 31

Несколько слов об отбойнике.

Аксиома: всякий ударный инструмент всегда был мягче расщепляемого камня.

Звучит это, конечно, неожиданно. Всегда думается, что молоток должен быть крепким. Но крепкий ― это не только более твёрдый.

Если отбойник будет подобран из жёсткого, менее упругого материала, чем раскалываемый камень, то последний при ударе будет крошиться (рис. 32).

Рис. 32

Отбойник должен быть из материала упругого, вязкого, но не более твёрдого, чем расщепляемый камень.

Идеальным материалом для отбойника является свежий олений рог (рис. 33). Но если сырьё для расщепления особенно хрупкое (например, такой камень, как обсидиан), то отбойник придётся делать из мягкого дерева.

Дело в том, что при ударе слишком жёстким отбойником конусовидная трещина просто не успевает образоваться. Жёсткий отбойник «сминает» материал. Для создания трещины желаемой формы необходимо время. Оно берётся из того краткого мгновения, когда мягкий отбойник коснулся камня и начал его сжимать. В расщепляемом теле образуется ударная волна. Именно особенности её распространения и формируют коническую трещину.

При ударе жёстким отбойником вместо образования конуса происходит беспорядочное разрушение камня в точке удара. Желаемая длинная трещина не получится.

Рис. 33

Отбойник должен быть крепким. Но его крепость должна проявляться в противостоянии саморазрушению. Его материал должен быть вязким.

Человеческая рука ― это не клешня робота. Рука не может двигаться по идеальной прямой. Никогда не будет идеальной и траектория движения отбойника (рис. 34). Но к этому и не надо стремиться.

Движение руки должно быть свободным, естественным. Для этого не следует напрягать свои мышцы (тем более что для получения импульса необходимой для расщепления силы не требуется больших бицепсов). Держите отбойник, как теннисную ракетку, как шпагу… Не сжимайте его до боли в суставах. Но и не дайте ему вылететь из руки (рис. 35).

Рис. 34

Веса отбойника и его кинетической энергии, как правило, достаточно для нормального расщепления. Всё получится как бы само собой… Но вот для обеспечения условий этого «нормального расщепления» нам придётся потрудиться заранее, т.е. ещё до нанесения первого «снимающего» удара.

Рис. 35

На настоящем этапе работы нам необходимо обеспечить оптимальное «сопряжение плоскостей» на расщепляемом камне.

Очень условно можно сказать, что решающий удар для получения хорошего снятия следует наносить под углом 45°–60° по отношению к «ударной площадке» (рис. 36).

Рис. 36

Но использовать при расщеплении транспортир неудобно. Проще удар по площадке наносить более-менее перпендикулярно, а необходимый разворот конуса обеспечить за счёт создания определённого угла сопряжения ударной площадки и фронта скалывания (рис. 37).

Рис. 37

Такое сопряжение или искусственно создаётся на расщепляемом камне, или изыскивается.

Вообще, первый удар по камню желательно наносить в том месте, где такое сопряжение уже создано природой. А все дальнейшие шаги в работе производить «от результатов» первого удара, который, как правило, должен создавать ударную площадку для последующих приложений импульса силы (рис. 38).

Рис. 38

Предположим для простоты, что хорошая площадка на камне уже есть, и мы намереваемся достаточно долго «танцевать» именно от неё.

Наносим первый удар и наблюдаем его результаты (рис. 39).

Рис. 39

На упрощённой профильной схеме видно образование конусной трещины, отделение отщепа и форму фронта снятий, образовавшегося после удара.

С этого момента процесс расщепления делается ещё более интересным, ― на месте сопряжения «фронт–площадка» образовался нависающий «карниз» (рис. 40).

Рис. 40

Одним из первых гениальных прозрений человеческой мысли является понимание физики расщепления камня. Дело в том, что если этот «карниз» не удалять перед очередным ударом по камню, то никакого нормального расщепления не получится. Посмотрим схему на рис. 41.

Рис. 41

Хорошо видно, что если «карниз» периодически не «снимать», а продолжать наносить удары в край площадки, то будет происходить его постепенное увеличение, что в итоге приведёт не только к укорачиванию производимых снятий с фронта, но и к непомерному расходованию материала. Все последующие отщепы будут и толще, и менее плоскими. В конце концов, карниз разрушится и испортит площадку. Камень можно будет выбросить. Его «объёмный потенциал» будет нерационально израсходован. Много с такого камня уже не сколешь.

Если мы хотим получить в одного фронта не один, а много отщепов, причём сравнительно одинаковой формы, то нам придется регулярно удалять образующиеся «карнизы» (рис. 42).

Рис. 42

Казалось бы ― невелико изобретение…

Достаточно придумать специальное орудие⁸¹ и несложными движениями, как напильником, «сточить» излишки (рис. 43).

Да, внешне это особенно впечатляет… Но значение этой детали процесса расщепления необычайно велико. Додуматься до необходимости снятия «карнизов» без понимания специфики распространения ударной волны внутри расщепляемого тела ― невозможно.

Рис. 43

В общих чертах, направление трещины при «нормальном» раскалывании идёт вдоль края камня по фронту скалывания (рис. 44).

Обусловлено это тем, что распространение трещины на стадии затухания волнового воздействия связано ещё и с силами, препятствующими отрыву отделяемого отщепа от основного объёма. Отщеп как бы «липнет» к массе камня (зона В). Отсюда и изгиб снятия.

Рис. 44

Начало трещины характерно изогнуто (зона А). Этому можно было бы и не придавать значения. Но если мы хотим оптимизировать процесс расщепления, сделать снятия (регулярными), то этому искривлению надо будет уделить внимание⁸².

Обусловлен этот изгиб именно конусообразным образование трещины, спецификой первоначального распространения ударной волны. Значит, мы должны заранее, ещё до «получения регулярных снятий» (заготовок будущих орудий), придать расщепляемому камню определённую форму, при которой внутреннее отражение ударных волн будет оптимальным для формообразования скалывающих трещин.

Как видите, непросто… Но свидетельством того, что всё вышеперечисленное детально осознавалось людьми, является особенность древних способов подготовки точки удара по площадке камня (рис. 45).

Рис. 45

Мастер учитывал здесь всё. Не только своеобразную форму начала конуса, но и место «таблетки», для чего специально «ретушировал», т.е. подправлял место сопряжения фронта и ударной площадки⁸³.

Тонкостей искусства работы с камнем великое множество. Посмотрите, например, как рационально устроен так называемый призматический нуклеус, широко используемый в позднем палеолите⁸⁴.

На схеме буквами обозначены особенные с функциональной точки зрения участки (рис. 46).

Рис. 46

Главные расщепляющие силы прилагаются оператором в зоне «а». Это ― основная ударная площадка. По этой плоскости наносятся основные удары, здесь прилагается наконечник отжимника. Площадку берегут, её регулярно подправляют, или, как принято говорить у археологов, «оживляют».

Зоне «b» всегда уделяется особое внимание. Это фронт нуклеуса. Именно отсюда отделяются основные снятия ― пластины, заготовки будущих орудий. Фронт должен быть максимально длинным. Разделить его можно на две части: основной («с») и вспомогательный («d»). Самые главные снятия (заготовки) производятся с основной площадки; вспомогательные ― со вспомогательной («е»).

Вторая, «вспомогательная» площадка крайне необходима. Дело в том, что фронтальная часть нуклеуса должна иметь особую, «каноническую» форму, которая характеризуется определёнными пропорциями «в фас» и особым изгибом «в профиль». Нарушения пропорций ― печальны. Отделяемые пластины станут получаться или слишком короткими, или слишком длинными (рис. 47). В первом случае это неразумно (зря делали огромный нуклеус, если не можем сделать больших снятий) (а); во втором случае ― опасно (слишком длинное снятие «нырнёт» под основание нуклеуса и отсечёт его «основание», испортит вспомогательную ударную площадку (b); сделает, таким образом, все последующие пластины заметно более короткими).

Рис. 47

Для того чтобы таких ужасов не произошло, на призматическом нуклеусе существует вторая, «вспомогательная» ударная площадка («е»). Периодически скалывая с неё не слишком длинные пластинчатые отщепы, можно поддерживать необходимый изгиб основного фронта и обеспечивать таким образом нормальные параметры основного расщепления.

Для чего нужно сохранять определённые углы сопряжения фронтов и ударных площадок ― понятно. Учитывая взаимодействие всех сил, возникающих при расщеплении нуклеуса именно такой формы, отработаны и оптимальные параметры углов.

Фронт нуклеуса ― место капризное. Кроме особенного изгиба, он нуждается ещё и в стандартном виде «в фас». И для того, чтобы в процессе основного расщепления всё было в порядке, на призматическом нуклеусе существует ещё и острый «киль» («f»), который является своеобразной площадкой для снятий вдоль боковин нуклеуса.

Как видим, призматический нуклеус ― штука серьёзная. Но вся его сложность необходима. Только такая технология работы с камнем даёт возможность получать желанные длинные пластинчатые снятия (оптимальные заготовки будущих орудий).

Призматический нуклеус можно расщеплять не только уже знакомым нам ударом, но и отжимом.

Отжим предпочтительнее, так как позволяет оператору искусственно замедлять и потому лучше контролировать процесс расщепления.

Выглядит это так.

Изготавливается Т-образный «отжимник» из дерева и снабжается роговым наконечником. Давление на ударную площадку осуществляется толчком, в основном за счёт веса тела оператора (рис. 48)⁸⁵.

Рис. 48

Зажимы нуклеуса, его закрепление могли быть самыми различными (например, как на рис. 49).

Рис. 49

Пластина при давлении отделяется от камня очень необычно. Сначала формируется уже известная нам конусная трещина, а уже затем происходит отделение самой пластины от плоскости фронта нуклеуса. Происходит это почти мгновенно. Но только «почти». В реальности оператор может достаточно хорошо контролировать процесс и даже управлять им.

И это совсем не мелочь. «Контроль и управление» означают, что оператор может позволить себе огромную, прежде почти невероятную свободу в действиях. Мастер теперь не связан одним из главных канонов предшествующих эпох в истории расщепления ― нет необходимости делать снятия только с определённого угла сопряжения «фронт-площадка», теперь можно смело работать с формой камня так, чтобы получить из него максимум продукции наивысшего качества.

При расщеплении камня всегда желательно получить пластины максимальной длины. Но мышечных усилий человека или веса его тела для этого недостаточно. Импульс прилагаемой на «ударную» площадку силы не может быть в таком случае более 100–110 кг. Определён и максимальный размер пластин, которые могут от такой работы получиться. Превысить эти размеры не способен ни один силач. И вместе с тем, в археологии известны отжатые пластины, значительно превышающие зафиксированный лимит.

Эксперименты дали возможность предположить, какими могли быть устройства для производства «гигантских» пластин.

В конце 80-х годов мы работали в Прибалтике. Колхозов там почти никогда не было, и потому ― ничего особо не порушено. Всюду озёра, густые травы на холмах, небо и домики с цветочками у дверей. Мирно и хорошо…

Игрушечный прибалтийский покой нарушали только мы, археологи. Уже не первый год мы пугали здесь тихих литовских крестьян непонятностью своих радостей и занятий. Чем только мы там не занимались… Камень кололи, сверлили, пилили, шлифовали. Понаделав «древних» орудий, археологи скоблили шкуры, строгали деревяшки, гравировали морские раковины, шили меховые одежды и даже лепили керамические горшки.. Если бы только это… Ещё и в микроскоп всё рассматривали.

Среди множества экспериментов изучались и возможности производства длинных снятий с призматических нуклеусов.

Большие нуклеусы мы делать умели. Но вот «отдавить» с них большую пластину ― как-то не получалось. Вся проблема в том, как создать контролируемый импульс силы в несколько сот килограммов.

Сделать это оказалось легче всего с помощью рычага. Самым простым и эффективным «механизмом» был признан вариант, представленный на рис. 50⁸⁶.

Рис. 50

Опускание рычага передавало усилие на роговой наконечник отжимника. На ударную площадку нуклеуса создавалось огромное давление.

Работать приходилось вдвоём. Помощник орудовал рычагом, мастер управлял отжимником.

Так как давление на ударную площадку было очень большим, нуклеус приходилось крепить в специальном мощном зажиме. Лучше всех зарекомендовал себя хорошо известный плотникам «ласточкин хвост», который мы обустроили в массивном бревне.

«Усиленный» отжим работа не простая, но творческая. Медленное образование трещин позволяло управлять трещиной, чувствовать камень, предотвращать нежелательное развитие процесса.

Пластины получались у нас настолько хорошими, что не стыдно и похвалиться (рис. 51). Обратите внимание на масштаб!).

Рис. 51

Теоретически мы могли получить снятия любых размеров.

Для того чтобы сделать гигантские пластины, необходимы два условия: более мощный импульс силы и соответствующих размеров нуклеус.

Первое достигалось простым увеличением рычага. Стоило сделать его раза в три длиннее, как давление на нуклеус увеличивалось до нескольких тонн. Этого достаточно, чтобы отдавить пластину длиной 3–4 метра.

Вторая задача ― изготовление огромного нуклеуса. Это тоже было бы не сложно. Придать камню нужную форму можно прямо на месте, не поднимая его с земли, даже не двигая.

Дело оставалось «за малым» ― поехать к озеру Севан. Именно там есть подходящих размеров монолиты идеального для расщепления камня ― обсидиана.

Очень хотелось изготовить с полдюжины пластин в размер кузова грузовика, привезти их домой и поразить коллег наглядными успехами экспериментальной археологии…

Но случилось так, что как раз в это время во главе нашей страны оказался уникальный, не имеющий подобия в мировой истории «руководитель» ― общечеловек и «лучший немец» Горби, и на следующий год все планы рухнули… Была произнесена незабвенная фраза «процесс пошёл», и благословенные берега Севана оказались за недоступными горами, за войной и за ожерельем независимых ни от кого и ни от чего государств…

Эксперимент не удался…

Что же был обязан знать человек, чтобы делать орудия из камня? Попробуем перечислить… а заодно и вообразить, кстати, возможна ли передача подобных знаний без наличия развитого языка, а только с помощью жестов или мычания⁸⁷. Итак:

1. Месторождения и свойства кремнистых пород (где, что и как добывать; характеристики камня как материала для расщепления: структура, зернистость, вязкость, износоустойчивость и т.п.).

2. Способы подготовки сырья перед расщеплением: термическая обработка (темературные режимы разогрева и режимы охлаждения), искусственное насыщение породы влагой и способы хранения сырья.

3. Оптимизация формы сырья для регулярного расщепления (т.е. какой наиболее рациональной формы должен быть камень, когда с него скалывают стандартные заготовки орудий из отщепов или пластин).

4. Способы и эффективность различных способов формирования импульса силы (как воздействовать на камень: удар, отжим, удар «через посредники» различных типов, усиленный отжим, различного рода ретушь и т.д.).

5. Инструментарий расщепления (свойства материалов отбойников, посредников, отжимников, ретушёров и т.д.).

6. Теоретические знания о распространении волн в изотропных телах различных форм (т.е. особенности движения и отражения ударной волны в расщепляемом камне).

7. Теория и практика аномалий (преодоление трудностей дефектного сырья, способы исправления ошибок, совершённых в процессе расщепления.

И это только области знаний, что-то вроде оглавления устного «учебника» эпохи каменного века. Причём учебника ещё только для начальных классов. Настоящее искусство, которое очень часто демонстрировали наши предки, начиналось уже после окончания «палеолитического университета», когда виртуозность мастера выражалась, например, как в китайской каллиграфии, в особой ритмике последовательности расщепления или в выработке гармоничных, вероятно излюбленных, пропорций изделий.

Самым интересным, пожалуй, является то, что человек всегда проявлял присущее ему чувство красоты и гармонии, даже тогда, когда это, казалось бы, не определялось необходимостью.

Особенно отрадно отметить, что высочайшие взлёты мастерства фиксируются в артефактах не только позднего времени палеолита, но и на самых ранних, древнейших изделиях человека.