Протягом тривалого часу в дослідженнях західних науковців простежувалася тенденція до применшення значимості досягнень Китаю в галузі науки й техніки, здійснених у попередні століття. Такого роду погляди значною мірою склалися на основі відставання Піднебесної від провідних країн Заходу в XVII-XIX ст. Опускаючи тут фактори, що призвели до сповільнення наукового і технічного прогресу Китаю у зазначений період, ми не можемо не взяти до уваги той факт, що у більш ранні історичні епохи, зокрема в добу Середньовіччя, китайці прославилися багатьма відкриттями та винаходами, які стали неймовірно цінним внеском в історію світової науки й техніки.

Серед великої кількості цих наукових і технічних досягнень особливо виділяються чотири відкриття, що заклали основу для подальшого розвитку людства в різних сферах життя. Мова йде про винайдення паперу, магнітного компаса, пороху та книгодрукування. Для позначення цих середньовічних інновацій сьогодні часто використовують термін “Чотири великі винаходи,” запропонований відомим англійським сходознавцем Джозефом Нідхемом (1900-1995 рр.) у його фундаментальній праці “Наука та цивілізація в Китаї.” Цікаво, що корені цієї концепції сягають давнішого часу, оскільки ще наприкінці ХIX ст. англійський місіонер Джозеф Едкінс (1823-1905 рр.), який 57 років провів на Сході, високо оцінив заслуги китайців у винайденні друку, паперу та компаса [4, с. 2]. Погляди Едкінса були суттєво доповнені та популяризовані фаховим науковцем Дж. Нідхемом у другій половині ХХ ст., що вилилося у появу усталеного найменування “Чотири великі винаходи.”

У Стародавньому Китаї в якості матеріалу для письма використовували дерев’яні дощечки (як правило, з бамбука) та шовк [5, с. 48]. Їхнє застосування, однак, було пов’язане з цілим рядом труднощів. Так, бамбукові дощечки були незручними у використанні та доволі громіздкими, а шовк – надто дорогим для подібних цілей. Такі фактори вимагали появи нового зручнішого та дешевшого матеріалу для письма.

Традиційна китайська історіографія приписує винайдення паперу придворному чиновнику Цай Луню (50-121 рр.), що жив в епоху правління династії Хань (202 р. до н.е. – 220 р. н.е.). Щоправда, досі тривають дискусії з приводу того, чи варто вважати його автором даного винаходу, оскільки деякі археологічні знахідки повідомляють про використання паперу, виготовленого з рослинного волокна, на декілька десятиліть раніше [7, с. 38-42]. У такому разі Цай Лунь лише вдосконалив вже існуючу техніку його виробництва. Так чи інакше, у 105 р. н. е. він виступив перед імператором Хе-ді (88-106 рр.) із представленням власного методу виготовлення паперу. Запропонований ним спосіб передбачав використання цілого ряду різноманітних матеріалів, таких як деревна кора, волокна шовковиці та коноплі, бамбук, а також ганчір’я і навіть старі рибальські сіті. Все це слід було занурити у воду та розмочити, а отриману масу пізніше викласти на дерев’яну решітку, щоби позбутися залишків вологи та розгладити за допомогою каменів. Отримані листи паперу наостанок слід було висушити на сонці [5, с. 48-63]. Метод Цай Луня чудово себе зарекомендував і був схвалений самим імператором. За свої заслуги чиновник отримав чималу винагороду та почесний титул.

Цай Лунь (50-121 рр.) – винахідник паперу.

Надалі цей спосіб виробництва поступово вдосконалювався. Так, у період правління династії Цзінь (265-420 рр.) до складників паперу додалися стебла ротангових пальм, що ростуть у Південно-Східному Китаї, а згодом також крохмаль, клей і різноманітні природні барвники. З початком епохи Сун (960-1279 рр.) основним матеріалом для виготовлення паперу стає бамбук [7, с. 42-64].

Виготовлення паперу (із трактату XVII ст. “Використання дарів природи”).

Технологія виробництва паперу доволі швидко потрапила з Китаю на терени сусідніх із ним держав, насамперед у Корею та Японію. У наступні століття вона почала поступово поширюватися у західному напрямку. Появу паперу на Близькому Сході часто пов’язують із битвою при Таласі (751 р.) між військами Аббасидського халіфату та імперії Тан за контроль над Середньою Азією. У результаті поразки китайської армії до рук мусульман потрапило чимало полонених, які, очевидно, були обізнані з процесом виготовлення паперу. Через Єгипет і Північну Африку араби згодом принесли папір на Піренейський півострів, звідки він поширився уже всією Європою [2, c. 17-20].

У ІІІ ст. до н. е. китайським вченим уже були відомі властивості природних магнітів (т. зв. магнетитів або магнітних залізняків). Саме тоді був винайдений перший пристрій, що віддалено нагадував компас. Він мав вигляд ложки із короткою ручкою, що була вирізана із цілісного шматка магнетиту та лежала на рівній поверхні. Для того, щоб визначити сторони світу, її крутили і чекали, поки вона зупиниться та вирівняється по осі північ-південь. Коли це відбувалося, завдяки полярності полюсів, випукла частина “ложки” вказувала на північ, а ручка – на південь [3, с. 287].

Прототип магнітного компаса епохи Хань (202 р. до н. е. – 220 р. н. е.).

Ясна річ, що такий прилад був надзвичайно недосконалим і незручним у використанні. Наступний крок у винайденні компаса було зроблено вже в добу Середньовіччя, коли китайці виявили, що залізо та сталь після їхнього тертя об магнетит набувають магнітних властивостей. Відкриття стало головною передумовою створення компаса в епоху Сун [2, с. 31]. Відомо, що в ХІ ст. у Китаї існувало вже два види магнітного компаса. Відомості про них збереглися в енциклопедичній праці “Нариси потоку снів” відомого китайського вченого та ерудита Шень Ко (1031-1095 рр.), що побачила світ у 1088 р. У ній автор описав два прилади, які працювали за однаковим принципом. Перший із них носив назву “Риба, що вказує на південь” і представляв собою тонку намагнічену залізну пластину у формі риби, яку клали у посудину із водою. Інший вид компаса – “Голка, що вказує на південь” – це звичайна голка, намагнічена шляхом тертя об магнетит, яку підвішували на тонкій нитці. [1, с. 576-577]. Варто зауважити, що у китайській традиції головним напрямком був південь, а не північ (південь асоціювався зі світлом теплом та життям; імператор, як правило, завжди сидів обличчям у південному напрямку). Відповідно позначали та використовували той кінець стрілки компаса, що вказував на південь.

Компас доби династії Сун (960-1279 рр.).

На межі ХІ-ХІІ ст. магнітний компас у Китаї почали широко застосовувати у мореплавстві [2, с. 34]. В умовах штормів і похмурої погоди, а також під час перетину ділянок океану, віддалених від берега, обійтися без нього було неможливо. Водночас у наступні століття цей прилад поступово вдосконалювався. Так, у період правління династії Юань (1279-1368 рр.) з’явився “сухий” компас – намагнічена залізна пластина, яку вже не поміщали у посудину з водою, а настромлювали на вертикальну вісь, на якій вона мала змогу вільно обертатися. Не менш важливим нововведенням стало обладнання компаса системою позначень напрямків сторін горизонту (аналог західної “рози вітрів”), що дозволило суттєво покращити навігацію [6, с. 288-292]. Вважається, що ще наприкінці ХІІ ст. у китайців компас перейняли араби, завдяки яким він приблизно через одне століття потрапив у Європу [3, с. 289].

У Китаї сірку та селітру – два із трьох основних компонентів пороху – використовували в галузі медицини для приготування цілого ряду лікарських засобів ще з початків ІІ ст. до н. е. Застосування третього складника – деревного вугілля – мало місце ще раніше. Таким чином, передумови для винайдення пороху склалися вже в епоху Хань [8, с. 108-111]. Тим не менш, минуло ще майже ціле тисячоліття, поки китайські вчені зуміли сполучити ці компоненти та отримати порохову суміш.

Як не дивно, така тривала затримка пояснюється тим, що порох було винайдено майже випадково, у ході експериментів китайських алхіміків. Річ у тім, що ще в епоху “Ворогуючих царств” (V-III ст. до н. е.) даоські мудреці розпочали пошуки т. зв. “еліксиру безсмертя,” який дозволив би людині уникнути смерті та жити вічно. Перші китайські імператори, захоплені цією перспективою, охоче ставали їхніми покровителями та створювали сприятливі умови для подальших пошуків безсмертя. Свого апогею китайська алхімія досягла вже у добу Середньовіччя, у період правління династії Тан (618-907 рр.). Ясна річ, що жодного “еліксиру безсмертя” так і не було отримано, але завдяки постійним різноманітним експериментам, алхіміки накопичили багато цінних знань про окремі речовини та їх перетворення. Вони виготовили ряд корисних ліків, отримали чимало важливих металевих сплавів, відкрили нові хімічні реакції тощо. Щонайважливіше під час дослідів було виявлено, що при змішуванні та нагріванні сірки, селітри і деревного вугілля, відбувається спалах і навіть вибух. Таким способом нарешті була винайдена порохова суміш [3, с. 294-295]. Перші опосередковані згадки про неї датовані VII-IX ст. [2, с. 38].

Вважається, що спершу порох знайшов застосування при створенні феєрверків – ще одного унікального китайського винаходу, що з’явився в епоху Сун. Найпростіші феєрверки, без яких не обходилося жодне велике святкування, являли собою бамбукову трубку, до якої прикріпляли запалювальний гніт, а всередину насипали порох. З часом їх почали виготовляти із цупких аркушів паперу, а порох змішувати з іншими хімічними речовинами для отримання кольорових ефектів під час вибуху [8, с. 127-146].

В ХІ ст. формула створення пороху була значно вдосконалена, що вилилося у появу перших зразків порохової зброї. У трактаті “Основи військової справи” (1044 р.) містяться описи т. зв. “вогняних стріл” і “громових бомб”. Перші представляли собою звичайні стріли, до древка яких кріпився мішечок (пізніше дерев’яна трубка) із порохом, який підпалювали перед пострілом. “Громові бомби” вважаються попередниками ручних гранат. На перших етапах це були керамічні посудини, наповнені порохом та смолою, які, розриваючись, наносили ворогам важкі поранення. Згодом їх почали виготовляти із заліза, чавуну та інших матеріалів, а також наповнювати гострими металевими предметами [8, с. 147-192].

Залишки “громової бомби” (кінець ХІІІ ст.).

У ХІІ ст. з’явилися “вогняні списи” – перша ручна вогнепальна зброя. Вони мали вигляд бамбукової трубки насадженої на дерев’яне древко. Спершу завданням “вогняних списів” було нанесення ворогам опіків від викидання полум’я з трубки після підпалювання пороху через боковий отвір. Пізніше їх почали заряджати дрібним камінням, залізними та керамічними уламками і свинцевими кулями, однак далекобійність даної зброї була вкрай низькою, що зумовлювало її використання швидше для залякування та поширення паніки у лавах ворога, аніж для нанесення йому реальної шкоди. Тим не менш, у ХІІ-ХІІІ ст., під час воєн із чжурчженями та монголами, китайці широко застосовували свої перші зразки порохової зброї, яка продовжувала вдосконалюватися. Так, наприкінці ХІІІ ст. бамбукові стволи “вогняних списів” були замінені на залізні, що значно збільшило їх далекобійність, а у XIV ст. у Китаї з’явилися вже повноцінні малокаліберні гармати [8, с. 220-341]. Як і у випадку з папером та компасом, технологія виробництва пороху була запозичена з Китаю арабами, які у XII-ХІІІ ст. принесли її на Піренейський півострів [2, с. 43-44].

“Вогняний спис” (із військового збірника другої половини XIV ст. “Настанови Вогняного Дракона”).

Винайдення паперу створило сприятливі умови для появи книгодрукування. Найдавнішим друкарським методом вважається ксилографія, яка, можливо, виникла у Китаї ще в епоху Хань [9 с. 13]. На дерев’яній поверхні вирізьблювали рельєфний текст або малюнок, після чого на нього наносили фарбу або туш і відтискали на аркуші паперу [7, с. 132-139]. Щоправда, до нашого часу не дійшли настільки давні зразки, а перша відома китайська книга, надрукована таким чином, датована 868 р. Мова йде про т. зв. “Діамантову сутру” – переклад китайською мовою одного зі священних буддистських текстів. Для друку кожної її сторінки використовували окремий вирізаний шматок дерева [9, с. 20-22]. Цей метод, однак, був досить-таки недосконалим, неймовірно дорогим і повільним, оскільки друк кожної нової книги вимагав кропіткого виготовлення цілого ряду нових різьблених дерев’яних заготовок, які після цього ставали вже непотрібними. Незважаючи на це, у Х-ХІ ст. ксилографія у Китаї переживала бурхливий розвиток – відомо про більш ніж 700 зразків книг, надрукованих таким способом [1, с. 589].

Фрагмент “Діамантової сутри” із архіву Британської бібліотеки.

Появу рухомого шрифту прийнято пов’язувати з постаттю простого коваля на ім’я Бі Шен (972-1051 рр.), що жив у період правління династії Сун. У вже згадуваній енциклопедичній праці “Нариси потоку снів” (1088 р.) розповідається, що він виготовив із глини печатки з зображенням ієрогліфів, які для більшої міцності були обпалені в печі. Далі ці глиняні літери у певному порядку, який вимагав текст, поміщалися в залізну рамку та скріплювалися між собою сумішшю з соснової смоли, воску та паперового попелу. На них наносилася фарба або туш і після цього здійснювався відтиск на папері. Після використання залізну рамку підносили до вогню, аби розм’якшити суміш, що скріплювала літери. Вони таким чином випадали і їх можна було використовувати повторно [9, с. 74-75].

Технологія рухомого шрифту Бі Шена була вдосконалена на початку XIV ст. китайським вченим Ван Чженом (1290-1333 рр.), котрий замінив глиняні літери на дерев’яні, а також відмовився від використання суміші зі смоли та воску для їх скріплення, застосувавши замість неї тонкі бамбукові палички. Окрім цього, він виготовив друкарську касу, що мала вигляд круглого столу, де зберігалися літери для друку, відсортовані таким чином, щоб їм було легко ходити [2, с. 26].

Реконструкція першого рухомого шрифту.

Винайдення рухомого шрифту призвело до ще більшого розвитку друкарської справи в Китаї. У містах з’явилося багато книжкових крамниць, де можна було придбати книги на різноманітну тематику, що були доступні широкому колу покупців [7, с. 159]. Зовнішній вигляд китайських середньовічних книг багато у чому нагадував сучасний варіант. Дорогі екземпляри, як правило, оздоблювалися шкіряними та шовковими обкладинками [1, с. 589].

Незважаючи на те, що з Китаю друк рухомими літерами поширився у Корею та Японію, на відміну від паперу, компаса та пороху, на Заході про нього так і не дізналися. Відповідно, тривалий час вважалося, що ця технологія була винайдена Йоганном Гутенбергом (1400-1468 рр.) у середині XV ст. [2, с. 28]. Втім, попри те, що механічний друкарський верстат, створений німецьким винахідником, безперечно, значно перевершував китайський варіант ручного набору, не можна забувати про те, що сам принцип рухомого шрифту з’явився у Китаї на чотири століття раніше.

Чотири винаходи, розглянуті у цій публікації, часто вважаються вершиною технічного та культурного розвитку Китаю у Середні віки. Проте, чимало сучасних китайських дослідників не підтримують цієї думки. На їхній погляд, дані інновації, хоч і були винайдені у Китаї, відіграли набагато важливішу роль в історії європейської цивілізації, яка запозичила та значно вдосконалила їх. Натомість інші, менш відомі на Заході, китайські винаходи, у зв’язку з цим, часто не отримують належної уваги та визнання. З огляду на це, у середовищі китайських вчених чимраз частіше лунають заклики відмовитися від концепції “чотирьох великих винаходів,” як від такої, що не відображає цілісної картини науково-технічного розвитку середньовічного Китаю.

Тим не менш, слід визнати, що винайдення паперу, компаса, пороху та книгодрукування кардинально змінило хід світової історії. Папір і друк відкрили перед людьми можливість зручніше зберігати та передавати інформацію, компас створив умови для безпечніших подорожей і подальшого розвитку географії, а порох спричинив справжню революцію у військовій справі. Незалежно від того, кому вдалося краще скористатися цими винаходами – державам Заходу чи Китаю – завдяки їм були закладені підвалини сучасного світу, а самі вони стали важливим здобутком всієї людської цивілізації.

Список використаної літератури

1. История Китая с древнейших времен до начала ХХІ века. Т. 4 “Период Пяти династий, империя Сун, государства Ляо, Цзинь, Си Ся (907–1279)”. Под ред. C.Л. Тихвинского. Москва: Наука, 2016.
2. Мао Цзо-бэнь. Это изобретено в Китае. Пер. с кит. А. Клышка. Москва: Молодая гвардия, 1939.
3. Страна Хань: очерки о культуре Древнего Китая. Под ред. Б.И. Панкратова. Ленинград: Государственное издательство литературы, 1959.
4. Edkins J. Religion in China: Containing a Brief Account of the Three Religions of the Chinese, with Observations on the Prospects of Christian Conversion Amongst That People. London: Trübner, 1884.
5. Hunter D. Papermaking: The History and Technique of an Ancient Craft. New York: Dover Publications, 1978.
6. Needham J. Science and Civilization in China. Vol. 4 “Physics and Physical Technology”. Part 1: Physics. Cambridge: University Press, 1962.
7. Needham J. Science and Civilization in China. Vol. 5 “Chemistry and Chemical Technology”. Part 1: Paper and Printing. Cambridge: University Press, 1985.
8. Needham J. Science and Civilization in China. Vol. 5 “Chemistry and Chemical Technology”. Part 7: Military Technology: The Gunpowder Epic. Cambridge: University Press, 1986.
9. Twitchett D. Printing and Publishing in Medieval China. New York: Frederick C. Beil Publisher, 1983.