В Древнем Египте технические и научные знания не являлись самостоятельными предметами, а входили в общее образование писцов, служивших местному правителю или фараону. Образование начиналось с овладения искусством чтения и письма при помощи литературных текстов. Кроме того, изучались папирусы, содержащие труды по математике и технике. Правда, их до нас дошло гораздо меньше, чем литературных памятников.
С древних времен ремесленники составляли семейные гильдии: есть свидетельства, что в додинастическом Египте существовало, например, высокоразвитое гончарное дело, изготовляли каменные инструменты, керамику, изделия из металла. Золотые копи Восточной пустыни и залежи меди на Синайском полуострове, вероятно, разрабатывали еще в доисторические времена, а в пустынях на юго-востоке искали драгоценные камни.
Позднее египтяне начали добывать редкий по твердости камень, причем каменоломни часто находились на значительном расстоянии от долины Нила. Во времена Древнего царства (3-е тысячелетие до н.э.) усовершенствовалась обработка камня, появились барельефы и скульптура. Вершиной этого искусства стало создание первых колоссов: сфинкса в Гизе и статуй V династии (2465-2323 до н.э.).
Каждый год разлив Нила стирал границы полей и их приходилось постоянно заново
межевать, что способствовало развитию счета. С помощью ниломеров на юге, на острове Элефантина,
и на севере, близ Мемфиса, фиксировались подъем воды и ежегодная высота затопления:
ведь уровень воды определял размеры подоходного налога с разных категорий
обрабатываемых земель, особенно с плантаций на высоких участках. Наблюдения за разливами Нила
и выявление их связи с астрономическими феноменами привели к изобретению календаря,
основанного на смене времен года, чтобыло большим достижением по сравнению с прежним
лунным календарем. Знания,полученные при обработке земли и изучении звездного
неба, легли в основу будущей теории монументальной архитектуры Древнего царства.
Нил был главной артерией страны. По реке плавали лодки и баржи, рукава дельты
использовались как средства сообщения: связывавшие их каналы соединяли прибрежные поселения.
По каналам из одного храма в другой переправляли тяжелые грузы, а более легкие,
например, мешки с зерном, перевозили по суше на ослах, а уж потом по воде. Колеса,
вошедшие в обиход в период Нового царства (1550-1070 дон.э.), ставились только
на военные повозки и колесницы, и хотя знать пользовалась последними для
развлекательных прогулок, они все-таки не были распространенным средством передвижения. В Древнем
царстве высокопоставленные сановники, отправляясь на короткие расстояния,
пользовались носилками, дальние же путешествия предпочитали совершать по воде.
Есть свидетельства, что еще во времена I династии (ок.3000 дон.э.) египтяне доплывали по морю
до Финикийского побережья, а к правлению V династии относится
множество изображений одномачтовых судов, идущих с товаром из Сирии. Тяжелые
грузы перевозили на специальных баржах. На небольшие расстояния грузы весом до 60т перевозили на полозьях по гладкой
дороге.
И все же самыми поразительными
были достижения египтян в области создания монументальных
сооружений. Еще вовремена II династии (ок.2770-2649 дон.э.) египетские архитекторы
использовали сводчатые конструкции в надстройках гробниц и, по-видимому, в жилых
зданиях, которые, к сожалению, не сохранились. При этой династии все шире
стала применяться каменная облицовка кирпичных погребальных сооружений и впервые
нашли употребление шлифованные каменные плиты. Венцом технического прогресса стало
создание в начале правления III династии при царе Джосере (ок.2649 дон.э.) в Саккара,
части некрополя древнего города Мемфиса, первого монументального каменного сооружения
-ступенчатой пирамиды. Строительство ее продолжалось 30 лет. На первой стадии строительства обтесанные в
форме гигантских кирпичей глыбы укладывали в горизонтальные
ряды и скрепляли раствором из сырой глины. На втором этапе техника изменилась, масса каменных
глыб возросла до полутонны, и укладывались они таким образом,
что угол наклона по отношению к центру сооружения составлял 18°, а угол
наклона внешней поверхности камня - 72° (именно таким он должен быть на завершающем этапе
строительства пирамиды). Использование более массивных каменных глыб и наклонное расположение их рядов было
гениальным изобретением, которое значительно сокращало время и облегчало труд каменотесов,
поскольку отпала необходимость стесывать внешнюю поверхность отделочных
плит и легче было получить необходимый угол наклона.
За время, прошедшее с момента завершения ступенчатой пирамиды царя Джосера до начала
возведения Великой пирамиды в Гизе (ок.2550 дон.э.), познания египтян в технике и геометрии
значительно возросли. Ориентация египетских гробниц
отличается необычайной точностью: отклонение ступенчатой
пирамиды составляет в среднем 3°, а отклонение Великой пирамиды Хеопса -не более
3°. Идеальная ориентация на предварительно снивелированном участке достигалась
путем привязки фиксированной точки северной стороны будущей пирамиды к полярным
звездам. Для этого пользовались маркетом - уровнем с отвесом - и беем - визирной
дощечкой. На дуге окружности отмечались положения одной из полярных
звезд при восходе и заходе. Чтобы определить точное направление на север,
египтяне делили пополам угол, образованный линиями, соединяющими наблюдателя с
точками восхода и захода звезд. Точно определив север, строители натягивали
бечевку, соединяющую несколько точек на оси север-юг, намечая таким образом одну
из сторон будущей пирамиды. С помощью мерных планок откладывалась нужная длина.
Прямой угол строили пользуясь угломером, и хотя теорема Пифагора еще не была
сформулирована, египтяне уже применяли ее на практике. Точность прямых углов Великой пирамиды (среднее отклонение 2') и сегодня вызывает восхищение, также как и горизонтальная планировка всех четырех углов, с незначительным перепадом высот - в 2,1см. Планировка, по-видимому, осуществлялась с помощью уровня, представлявшего собой большой деревянный угольник с отвесом, укрепленным между двумя равными сторонами, образующими прямой угол. Эти стороны соединялись горизонтальной поперечиной, на которой засечкой отмечалась середина. Совмещение этой засечки с подвешенным на бечевке грузом означало, что поверхность горизонтальна. Все другие предположения, в частности гипотеза о создании вокруг пирамиды искусственного озера, представляются маловероятными.
Скорее всего, вокруг пирамиды сооружалось несколько наклонных настилов, по которым каменные глыбы поднимали на высоту 25-30 м. На такой высоте масса уложенного камня составляет уже 50% общей массы сооружения. На следующей стадии, возможно, строился новый наклонный настил, опирающийся на
сторону пирамиды, по которому строительный материал подавался уже почти на
вершину. Утакого настила масса вдвое меньше, кроме того он гораздо устойчивее.
Например, при строительстве Великой пирамиды, высота которой составляет
146,6м., 96% всей массы было уложено уже на высоте 100. По-видимому, на
завершающих 20-30м использовалась ступенчатая конструкция, а для установки вершины
возводились леса. Это означает, что египтянам был известен блок, хотя его описание, в
отличие от более простых подъемных устройств и полозьев, не сохранилось. На
изображениях ирригационных работ встречается шадуф, ручной рычаг с противовесом для
подъема воды. Его вполне могли использовать и для строительных
материалов.
Интересно, что все крупные достижения в области науки,
техники и искусства, имевшие значение для истории не только египетской, но и
всемирной цивилизации, - от изобретения письменности и до успехов медицины -
приходятся на
первую половину 3-го тысячелетия до н.э. В последующие столетия эти
знания лишь совершенствовались. Новые открытия в области науки и техники были
сделаны только после появления в 7-6 вв. до н.э. греческой
философии.
