Металлурги случайно сделали открытие, ознаменовавшее начало железного века

Фото из открытых источников

По данным исследования Университета Крэнфилда, новый анализ 3000-летней плавильной мастерской в Джорджии позволяет предположить, что эксперименты металлургов меди с железной рудой стали решающим фактором, приведшим к зарождению металлургии железа.

Переход от бронзового века к железному – периоду, который изменил ход развития человеческой цивилизации благодаря широкому использованию этого распространённого и прочного металла – находит одно из ключевых объяснений не в железном месторождении, а в остатках медеплавильного завода. Тщательное исследование металлургических остатков из стоянки Квемо Болниси на юге Грузии проливает решающий свет на точный момент, когда люди начали осваивать добычу железа из руды – процесс, происхождение которого долгое время оставалось скрытым в тумане доисторических времён.

Исследование, проведенное под руководством Натанаэля Эрб-Сатулло, приглашенного научного сотрудника по научной археологии в Университете Крэнфилда, пересматривает выводы, сделанные на этом семинаре и датируемые приблизительно 3000 лет назад, и корректирует интерпретацию, которая устоялась с момента первых раскопок в 1950-х годах.

В то время археологи обнаружили груды гематита, железной руды, а также шлака, остеклованного побочного продукта плавки. Присутствие этих оксидов железа позволило первым исследователям классифицировать Квемо-Болниси как одно из древнейших известных мест выплавки железа.

Однако современный научный анализ, использующий передовые методы геологии и материаловедения, опровергает эту гипотезу, приводя неопровержимые доказательства. Рабочие в Квемо Болниси не пытались производить железо. Их главной — и, согласно новым данным, единственной — целью было получение меди. В этом контексте гематит не был желаемым сырьем, но играл решающую роль в качестве флюса, вещества, намеренно добавляемого в печь для облегчения отделения металлической меди от каменистой пустой породы, тем самым повышая эффективность процесса. Это, казалось бы, техническое открытие имеет глубокие исторические последствия, поскольку оно придает существенный экспериментальный и археологический вес давно обсуждаемой теории: что изобретение обработки железа было, по всей вероятности, побочным открытием специалистов по плавке меди.

Значение этого шага невозможно переоценить. Железный век как исторический период знаменует собой не первое появление металла, а скорее момент его повсеместного производства. Железные артефакты, по сути, были известны еще со времен Бронзового века, самым известным примером является железный кинжал с рукоятью из золота и горного хрусталя, найденный в гробнице египетского фараона Тутанхамона. Однако эти ранние предметы имели внеземное происхождение: они были выкованы из натурального металлического железа, найденного в метеоритах — материала чрезвычайной редкости, который на том этапе истории делал его более ценным, чем само золото. Поэтому настоящей революцией стала не работа с железом, а обучение его получению из обычной горной породы.

Развитие металлургии железа навсегда изменило материальные основы человеческого общества. Железо – один из самых распространённых элементов земной коры, хотя в самородной металлической форме практически не встречается. Возможность извлекать это скрытое железо из руд, таких как гематит или магнетит, химически восстанавливая их в печи для получения ковкого металла, представляет собой одно из определяющих технологических преобразований нашего вида. Хотя этот переход не был мгновенным, его освоение проложило путь армиям Ассирии и Рима, вооружённым железом, а тысячелетия спустя заложило основу для железных дорог и стальных зданий времён промышленной революции.

В заявлениях для этой публикации Эрб-Сатулло объяснил значимость памятника Квемо Болниси в этой сложной исторической загадке. Железо является важнейшим промышленным металлом мира, но поиск его происхождения был затруднен из-за отсутствия письменных источников, тенденции железа к окислению и недостатка исследований на ранних производственных участках. Именно это делает этот памятник в Квемо Болниси таким интересным, добавил он. Это свидетельство преднамеренного использования железной руды в процессе плавки меди. Это показывает, что те металлурги понимали, что оксид железа — геологические соединения, которые в конечном итоге будут использоваться в качестве руды для обработки железа — был отдельным материалом, и что они экспериментировали с его свойствами в печи. Его использование здесь настоятельно предполагает, что такие эксперименты медников имели решающее значение для последующего развития металлургии железа.

Этот процесс, должно быть, был упражнением в остром наблюдении, пробах и ошибках. Добавляя гематит в качестве флюса в свои медные печи, эти древние материаловеды могли наблюдать, как при правильных условиях температуры и восстановительной атмосфере оксид железа превращался в капли металла, отличного от меди, — металла, который, будучи однажды распознан и понят, можно было намеренно искать и производить. В такого рода исследованиях есть своего рода герметическая симметрия, размышляет Эрб-Сатулло, в том смысле, что мы можем использовать методы современной геологии и материаловедения, чтобы проникнуть в сознание этих древних экспертов. И все это мы можем сделать посредством анализа шлака, мирского отхода, напоминающего куски породы странной формы.

Исследование, проведенное при поддержке Британского института в Анкаре, Фонда Герды Хенкель и Американского исследовательского института Южного Кавказа, результаты которого опубликованы в Journal of Archaeological Science, точно указывает на карте вероятное место, где – среди дыма и жара печи, предназначенной для выплавки другого металла, – зажглась искра, давшая начало одной из самых революционных технологий в истории. Железный век, как показывают эти фрагменты шлака, изученные с научной точки зрения, зародился как успешный эксперимент в рамках уже развитой медной промышленности.