Железо
Хотя соединения железа чрезвычайно широко распространены в природе, металлическое железо является редкостью и обычно встречается в сравнительно небольших количествах. Это самородное железо бывает двух видов: а) земного происхождения, встречающееся обычно в виде мельчайших зерен в некоторых вулканических породах и в редчайших исключениях — большими массивами (известен, в сущности, только один такой массив в Гренландии), и Ь) небесного происхождения, в виде метеоритной пыли и кусков метеоритов, состоящих целиком из железа или содержащих его. Метеоритное железо имеет одну весьма характерную особенность: оно почти неизменно содержит никель в количестве приблизительно от 5 до 26 %[1282], но чаще всего — 7-8 %, тогда как железо земного происхождения и железные руды редко содержат никель, и если даже он присутствует, то в очень небольших количествах.
В Египте очень много минералов, содержащих железо, и уже в очень раннюю эпоху (в додинастический период) из железной руды (гематита) делали бусы, амулеты и мелкие украшения[1283], а некоторые соединения железа — охры, сиены и умбры, но особенно красная и [365] желтая охры — употреблялись в качестве красок[1284]. Руды встречаются главным
273 274
Образом в восточной пустыне и в Синае, а охры преимущественно близ Ассуана и
275
В оазисах западной пустыни.
Немногие вопросы вызывали столько споров, сколько вопрос о начале употребления в Египте железа. Подобно тому как, стремясь найти объяснение обработке древними египтянами твердых пород камня, некоторые ученые признают существование какой-то чудесной и таинственной сверхтвердой бронзы или меди (секрет изготовления которой был утерян), так нередко раздаются голоса, утверждающие, что египтяне должны были знать и применять для этой цели железо и даже сталь[1285], В подтверждение этой теории был выдвинут факт находки нескольких образцов железных изделий, относящихся к очень ранней дате, причем сторонники теории раннего применения железа объясняют небольшое количество находок способностью железа легко окисляться. Однако, хотя железо действительно легко окисляется в сырой почве, особенно в присутствии соли, оно не подвержено окислению в обычных условиях, преобладающих в скальных и других египетских гробницах, хорошо защищенных от проникновения воды. Таким образом, находка нескольких образцов железа как раз доказывает, что и другие образцы, если бы они существовали, при аналогичных условиях должны были бы также сохраниться. Не следует забывать и того, что окислившееся железо не исчезает, а превращается в соединение, которое не только устойчиво, но благодаря красноватой [366] окраске и большему объему, чем первоначальный объем металла, становится лишь еще более заметным.
Те, кто считает, что древние египтяне пользовались для обработки твердых пород камня железными орудиями, придают большое значение железному предмету, найденному в большой пирамиде в Гизэ[1286], и рассматривают его как свидетельство применения железных орудий при сооружении этой пирамиды. В подтверждение этого они цитируют то место из Геродота, где он упоминает в связи с пирамидами железные орудия[1287]. Однако большая часть камня, из которого построена пирамида, не принадлежит к числу твердых пород и легко могла быть обработана без помощи железных орудий. Железный предмет, найденный в пирамиде, не является орудием или частью какого-нибудь орудия, и важно отметить, что древнейшие изделия из железа представляли собою преимущественно оружие и амулеты, а не орудия труда. Геродот же в этом месте говорит не об орудиях, применявшихся при постройке пирамиды, а о стоимости всей постройки и, в частности, включает сюда же стоимость орудий, которые он счел за железные, так как привык к тому, что для обработки камня применялись железные орудия. Вот его буквальные слова: «...и сколько они должны были истратить на железо, которым они работали...» В другом месте он же пишет, что эфиопы, шагавшие в войске Ксеркса, несли короткие стрелы «с наконечниками не из железа,
- 279
А из заостренных камней» .
Перейдем к описанию предметов из железа, относящихся к ранним временам и найденных в Египте. Самыми древними из них являются две группы маленьких трубчатых бусин (в одном случае — семь, в другом — две) додинастического периода, найденных Уэйнрайтом в Герце[1288]. Когда они были найдены, они находились уже в состоянии полного окисления, но исследовавший их профессор Гоуленд утверждает, что они были изготовлены из металлического железа путем сгибания тонкой полоски металла в трубочку. После Гоуленда их исследовал профессор Деш и обнаружил, что они содержат [367] 7,5 % никеля[1289]; это доказывает, что они были сделаны из метеоритного железа. Следующим в хронологическом порядке является упомянутый выше железный предмет из пирамиды Хуфу, найденный с внешней стороны в каменной кладке пирамиды[1290]. Хотя сообщения нашедшего этот предмет Гилла и других лиц, обследовавших место находки, отличаются определенностью и точностью и с ними приходится считаться, все же более вероятно, что
283
Это железо, оказавшееся неметеоритным, недавнего происхождения и попало внутрь пирамиды через щель в каменной облицовке, когда камень уже в современную эпоху, но задолго до работы Вайза растаскивали на строительные нужды[1291]. Следующим примером является кусок окиси железа, относящийся к IV династии, найденный Рейснером в Долинном храме Менкаура в Гизэ; эта окись была первоначально маленьким кусочком железа, входившим в «набор магических предметов»[1292]. Далее следует несколько фрагментов
Топора-мотыги, найденные Масперо в Абусире. Эту находку ориентировочно относят
286
К VI династии, но у Масперо нет полной уверенности в правильности этой датировки, которая вполне резонно может считаться спорной. Нужно также отметить массу железной ржавчины, найденную Петри вместе с медными теслами типа VI династии[1293], о которой он говорит: «...здесь все абсолютно ясно, и каким бы то ни было сомнениям нет места»[1294]. Химический анализ показал отсутствие в ржавчине никеля, что свидетельствует
289
О неметеоритном происхождении железа. Нет никаких оснований предполагать, что это было какое-нибудь [368] орудие или утварь; что представлял собою этот предмет и как он попал в основание храма в Абидосе — вероятно, навсегда останется тайной; возможно, однако, что эта куча ржавчины была когда-то куском случайно полученного железа, который люди не могли использовать, так как ковка раскаленного докрасна металла была еще не известна. Далее следует крошечный амулет Песеш-Кеф из Дейр-эль-Бахри с серебряной головкой и железным лезвием, относящийся к эпохе XI династии. Деш подверг лезвие анализу и обнаружил в нем 10 % никеля, что свидетельствует о метеоритном происхождении металла[1295]. На следующем месте стоит железный наконечник копья из Нубии, который относят ко времени XII династии[1296], но трудно поверить, чтобы в таком глухом углу, как Нубия, знали и умели употреблять железо, да еще в виде крупного оружия, за четыреста лет до того, как царь Египта (Тутанхамон) стал впервые обладателем одного лишь маленького железного кинжала, и более чем за тысячу лет до того, как железо получило широкое распространение во всем Египте. Это настолько невероятно, что в подтверждение столь ранней даты должны быть приведены гораздо более веские доказательства, тем более что этот наконечник копья почти в точности похож на наконечники копий, до недавнего времени применявшиеся в этой местности. Уэйнрайт отмечает, что этот наконечник имеет
292
Не черешок, как все наконечники эпохи XII династии, а втулку. Далее следуют часть долота и обломок мотыги; их относят к XVII династии[1297], но никаких точных сведений о них не имеется. В гробнице Тутанхамона (конец XVIII династии) было найдено несколько
294
Предметов из железа : кинжал, миниатюрный подголовник, амулет в виде глаза, вправленный в золотой браслет, и шестнадцать орудий с ручками обычной величины, сделанными из какого-то хвойного дерева, но с такими мелкими и тонкими лезвиями, что они не могли [369] бы служить даже игрушками для малолетнего царя. Общий вес лезвий равен приблизительно четырем граммам. Уэйнрайт полагает, что это были магические инструменты для ритуальной церемонии «открывания уст» мумии покойного фараона[1298]. Теоретически можно предположить, что эти предметы сделаны из метеоритного железа, но, поскольку материал еще не был подвергнут химическому анализу, сказать это точно нельзя. Подголовник, являющийся типично египетской принадлежностью и поэтому, вероятно, сделанный в самом Египте, плохо выделан и имеет ряд дефектов, которые могут быть следствием либо неопытности в обработке железа, либо недостаточно высокой температуры. Металл подголовника отличается по цвету и качеству от металла, из которого сделаны кинжал, глаз и миниатюрные орудия; он имеет темную гладкую поверхность и не покрыт ржавчиной. Весит он приблизительно 47 граммов.
Начиная со времени Тутанхамона количество найденных железных предметов постепенно увеличивается вплоть до XXV династии (712-663 годы до н. э.), от которой сохранился целый ряд железных орудий[1299]. После этого железо получает уже более широкое распространение. Приблизительно в эпоху XXVI династии (663-525 годы до н. э.) в Навкратисе и Дефенне оно становится таким же обычным и, возможно, даже более обычным, материалом, чем бронза. В это время его уже выплавляют в самом Египте[1300]. В 255-254 годах до н. э. рабочим на каменоломнях выдавали железный инструмент[1301], а один папирус Птолемеевской эпохи из Фаюма «приводит интересные подробности относительно орудий и
299
Других предметов, сделанных из железа» .
Из всего этого очевидно, что по крайней мере однажды в весьма древние времена египтяне нашли немного метеоритного железа и сделали из него бусы, но они еще [370] не знали, что такое железо и как извлекать его из руд. Вероятно, даже им было не известно, что именно этот кусок вещества, из которого они сделали бусы, упал с неба, хотя в более позднюю эпоху они, возможно, уже разбирались в происхождении метеоритного железа и, как предполагает Уэйнрайт[1302], использовали его для изготовления мелких предметов ритуального назначения. За несколькими исключениями (из которых некоторые, вероятно, относятся к гораздо более поздней дате, чем это предполагается), такое положение продолжалось вплоть до XVIII династии, когда Тутанхамон стал обладателем железного кинжала и небольшого количества железа, достаточного для изготовления шестнадцати крошечных лезвий, миниатюрного подголовника и маленького амулета. Можно не сомневаться, что это железо было подарком фараону от одного из царей западной Азии — родины обработки железа. Железо, вероятно, было редкостью и в Палестине и Сирии, по крайней мере до конца XVIII династии, поскольку в перечне дани, наложенной Египтом на покоренные им народы, оно упоминается только один раз, а именно в том месте, где говорится о получении Тутмосом III «железных сосудов» из Тинея — неизвестной страны, расположенной к северу от Египта[1303]. Позднее царь Митанни Тушратта подарил Аменхотепу III «кинжал со стальным клинком», «один железный миттен накладного золота», два «железных перстня накладного золота», «один кинжал с железным клинком и
302
Рукояткой, украшенной лазуритом», и еще «один кинжал со стальным клинком» . Тот же
Тушратта поднес Аменхотепу IV «десять железных колец, покрытых золотом»[1304]. В могиле Шешонка (XXII династия), открытой Монтэ в 1939 году в Танисе, были найдены железное «священное око», вправленное в золотой браслет, и грубый подголовник из плохо выделанного железа, свидетельствующий о том, что даже в эпоху XXII династии выплавка и обработка железа, в Египте были еще очень слабо развиты.
Первым свидетельством разработки в Египте железных [371] руд для выплавки из них металла являются открытые Петри в Навкратисе в северо-западном углу Дельты остатки мастерской по выплавке железа, относящейся к VI веку до н. э.[1305] Однако откуда происходила использовавшаяся в этом случае руда, не известно. Железные руды разрабатывались в древности в восточной пустыне304,305 (возможно, римлянами) и близ Ассуана305,306.
Главная причина, почему человек познакомился с железом гораздо позднее, чем с медью, несмотря на то, что железной руды в природе значительно больше, чем медной, а выплавка железа не сложнее выплавки меди, заключается, вероятно, в том, что медь поддается холодной ковке, тогда как железо можно ковать только в раскаленном состоянии. Вероятно, люди не раз случайно получали неочищенное металлическое железо, но отбрасывали его за бесполезностью. Лишь много времени спустя, когда кто-то попробовал ковать его в горячем состоянии, было обнаружено, что при таких условиях железо становится почти таким же ковким, как и медь. Еще одно затруднение заключалось, очевидно, в том, что ковать раскаленное докрасна железо молотками без ручек невозможно, а египтяне по позднего времени знали, по-видимому, только такие молотки.
Восстановление металла из железной руды возможно лишь в присутствии углерода
307
При температуре не выше 500°С. В этих условиях железо превращается в вязкую массу, которую можно обрабатывать при нагревании до 700-900oС[1306]. Но достаточно жидким и пригодным для литья оно становится только при температуре около 1520°С; такая температура была недостижима для древних [272] металлургов. Лишь в XIV веке, то есть всего несколько сот лет тому назад, люди научились строить доменные печи, дававшие жидкий металл для литья. Таким образом, в древности литье железа было невозможно, и в этом отношении железо уступало меди и бронзе, а поскольку обработка железа была труднее ввиду его меньшей ковкости, причем оно лишь ненамного превосходило твердостью медь и бронзу (а возможно, даже и уступало им в твердости), новый металл казался вначале менее удовлетворительным, чем старые.
Древнее ковкое железо вследствие способа его изготовления содержало очень мало или вообще не содержало углерода (менее 0,2 %); такое железо при нагревании и мгновенном охлаждении становится не тверже, а мягче. Но с увеличением процентного содержания углерода железо приобретает свойство становиться более твердым. Именно более высокое содержание углерода (от 0,2 до 2 %) вместе с вытекающим отсюда новым свойством и составляет разницу между ковким железом и сталью. Сталь — это железо, к которому прибавлено небольшое количество углерода, сообщающее ему вышеупомянутое свойство (содержание углерода в обычной современной стали колеблется приблизительно от 0,7 до 1,7 %). Железо лишь тогда получило широкое применение для изготовления оружия и орудий, когда люди открыли (сначала чисто эмпирически, без уяснения лежащего в основе принципа) способ добавления к железу углерода (так называемое обуглероживание), в результате чего твердость металла при нагревании и мгновенном охлаждении (закалке) повышалась209. Это может быть достигнуто путем нагревания до высокой температуры смеси железа с углеродом; железо поглощает некоторую часть углерода, причем количество поглощенного углерода зависит от продолжительности контакта; у поверхности оно больше, к центру же постепенно уменьшается. Одно время для изготовления стали применялся процесс (известный под названием процесса цементации), который в какой-то мере применяется до сих пор. Железо обкладывали [272] древесным углем и подвергали в течение нескольких дней сильному нагреву. Правда, этот способ является сравнительно поздним изобретением, но подобные же результаты могут быть достигнуты при частом и многократном нагревании железа в костре из древесного угля. По-видимому, этот последний метод и применялся в древности для увеличения твердости металла. Вероятно, он был открыт в процессе ковки и неоднократного нагревания, необходимых для очистки кусков железа от остатков шлака и других примесей и избавления их от образующихся после первоначальной выплавки пузырьков воздуха, которые могут впоследствии способствовать пористости металла.
Поскольку производство железа из руд не было египетским открытием, то трудно предположить, что процессы последующей обработки этого металла были придуманы египтянами. Поэтому вполне вероятно, что в Египет привозили азиатских кузнецов, чтобы научиться у них выплавке и обработке нового металла.
Следует отметить, что в Абидосе был обнаружен сплав меди и железа
210
Раннединастического периода.
