Развитие технологии без железа

[Вантала]

Частично продолжая тему, поднятую в "Цивилизации без огня". 

Представим себе на минутку, что на Земле железо было бы очень редким ресурсом (и земляне, вероятно, были бы синекожими инопланетян(к)ами ) - его место занимала бы, допустим, медь. Каким путём тогда могло бы пойти развитие технологии? И что совсем не могло бы быть изобретено без значительных запасов железа?

Вот паровая машина Герона Александрийского, вроде бы, была построена из бронзы... Пушки тоже можно было бы делать из бронзы - был бы порох... (хотя насчёт ружей я уже сомневаюсь)

(Схожая тема была рассмотрена в дилогии "Холодные берега - Близится утро" Лукьяненко, но я бы поостерёгся рассматривать её как стоящий материал...  )

[flannan]

Железо (вернее, сталь) стала лучше бронзы только к концу средневековья, возможно позже. Основное преимущество железа - оно дешёвое.
На бронзу нужно сплавлять металлы, которые обычно находятся за тридевять земель друг от друга.
Так что в бронзовом мире, торговые пути, торговля и остальной транспорт будут заметно лучше, чем их аналоги в нашем мире того же периода.

Единственное более-менее уникальное свойство железа - магниты. Компас, скорее всего, был бы изобретён намного позже (вероятно, остальные средства навигации были бы совершеннее, чтобы это компенсировать), всякого рода трансформаторы и электромагниты будут редкими и дорогими не из-за медных обмоток, а из-за железного сердечника...

[stafi]

Т.е. рассматривать достаточно подробно описанный и внешне не противоречивый мир именитого фантаста как стоящий материал ты бы постеснялся, а мнение местных форумчан не постеснялся бы? Я уверен, мы все очень польщены.

По существу вопроса - поскольку вокруг железа и его сплавов развилась огромная отрасль метало- и материало- ведения, создающая сплавы под разные нужды промышленности, думаю, без всего этого технология бы не шагнула дальше примитывных станков. Очень бы пострадала отрасль строительства, т.к. дешевый чугун и сталь стали основными материалами для несущих конструкций. Без стали не возникли бы железные дороги, и основными путями крупных грузоперевозок остались бы исключительно корабли.
Очень важным ограничивающим фактором в развитии технологии стала бы невозможность производства твердых инструментов для обработки той-же бронзы. Т.е. сверла, пилы, резцы стали бы слишком дорогими, из бронзы их изготовить не получится, а без них никуда.

[Вантала]

Ну, я думаю, что в своей дилогии автор исходил в первую очередь из "чегототампанкового" антуража (ладно, как будто я сам в своих ванталосеттингах не делаю того же самого ). Например, я не могу согласиться с утверждением, что в этом мире монеты чеканились бы из железа как самого ценного металла, потому что такие монеты, в отличие от серебряных и золотых, были бы подвержены коррозии.

Но мне сейчас не хотелось бы уводить дискуссию в дебри обсуждения сеттинга "Холодных берегов"...

[Witcher]

Ой-ой-ой.

Вантала, главная фишка железа для истории - в небольших количествах его можно найти на любом болоте. Меди же и олова в мире мало. Если по каким-то причинам железо плавить не получается (нечем, неначем, неизчего этц) или оно быстро приходит в негодность (влажный жаркий климат), то мы получаем, что изолированные поселения будут быстро скатываться к палке-копалке, а вся цивилизация будет сидеть на дорогах и торговле с центрами добычи руды (меди и олова). Металл будет величайшей ценностью, будет повторно использоваться и экономиться. В военном деле списываешь в утиль панцири и металлическую броню, оружие с минимальным количеством металла или вовсе без оного.


А вообще, посмотри на историю Японии. С железом там всю историю вплоть до века 19-го была величайшая жопа, из-за чего нормального стального панциря там, по-моему, так и не изобрели.

[vsh]

В военном деле списываешь в утиль панцири и металлическую броню, оружие с минимальным количеством металла или вовсе без оного.

Сомнительно. Греки вон в бронзовых панцирях ходили и не жаловались.

[Геометр Теней]

На самом деле преимущества железа по многим параметрам не имели значения этак до Возрождения. Заменители железу как конструкционному материалу найти, в общем-то, можно - аналоги имеют худшие возможности по обработке ковкой, но там свои плюсы...

Тебе что надо - земную историю перекраивать без железного века (тогда там рухнут многие реально существовавшие государства, если "то же, но без железа", потому что мировые силовые центры, похоже, будут раскиданы иначе) или некий абстрактный мир без железа расписывать? Не то, чтобы совсем безболезненно, но затяжной бронзовый век может, похоже, тянуться до уровня типового паропанка.

[Вантала]

Я вообще просто разминкой для мозгов занимаюсь - я (пока что, наверное) ни для какого сеттинга это использовать не планирую. Так что мне скорее нужен "абстрактный мир без железа".

[ariklus]

Тут я вижу четыре варианта, при условии отсутствия магии и.т.п.:
1) "застревание" на уровне бронзового века.
2) Замена железа пластмассами и сплавами других металлов, развитие технократической цивилизации, подобной нашей.
3) Уход "в сторону" от нашего пути прогресса - евгеника и биотехнологии?
4) Старый-добрый стимпанк с блестящими медными паровыми котлами.

Надо добавить, что без железа культурное развитие, скорее всего, будет идти быстрее относительно технологического.

[Witcher]

Сомнительно. Греки вон в бронзовых панцирях ходили и не жаловались.

Пока исходники не кончились. А они кончатся довольно быстро.

[flannan]

Пока исходники не кончились. А они кончатся довольно быстро.

Ну раз у нас нет железа - нам ведь для компенсации дадут больше меди и олова?

[vsh]

Пока исходники не кончились. А они кончатся довольно быстро.

Можешь обосновать?

[benevolent]

Тут ещё надо понимать, что железный век - это, прежде всего, не железный меч, а железный плуг, без которого не только какая-нибудь Галлия, но и, казалось бы, благословенная с точки зрения с/х Италия радостно импортирует египетское зерно.

[Witcher]

Можешь обосновать?

У меня нет под рукой данных, поэтому извини, уровня ОБС ответ. Если хочешь, можешь не верить или сам поискать источники.

ЕМНИП, где-то в 18-19 веке закончились легкоизвлекаемые запасы меди - просто закончились, при том, что основная масса потребления металла все-таки приходилась на железо. Соответственно, забыв про железо, приходим к исчерпанию руд меди на пару веков раньше, т.е. до того, как появиться возможность извлекать её из бедных руд.

[vsh]

Я не нашел (зато нашел, что в 18 веке начали разрабатывать медь во всякой глуши типа Урала). Но предположим, так ведь пара веков раньше - это 16-17 вв., когда доспех и так начал на нет сходить. До этого все должно примерно продолжать линию Греции. Понятно, что металла намного меньше, чем в нашей истории, но это, мне кажется, не повод к полному уничтожению тяжеловооружённых бойцов, только к большей редкости таких войск.

[ariklus]

У меня нет под рукой данных, поэтому извини, уровня ОБС ответ. Если хочешь, можешь не верить или сам поискать источники.

ЕМНИП, где-то в 18-19 веке закончились легкоизвлекаемые запасы меди - просто закончились, при том, что основная масса потребления металла все-таки приходилась на железо. Соответственно, забыв про железо, приходим к исчерпанию руд меди на пару веков раньше, т.е. до того, как появиться возможность извлекать её из бедных руд.

Ты учти, что до этого те мощности,которые шли на изучение  способов добычи железа и новых его сплавов будут направлены на медь. Так что способ добычи из руд победнее могут открыть и раньше.

[Witcher]

Ты учти, что до этого те мощности,которые шли на изучение  способов добычи железа и новых его сплавов будут направлены на медь. Так что способ добычи из руд победнее могут открыть и раньше.

Там не было исследований. Систематическая металлургия - это середина-конец 19-го века, до этого в основном действовали методом тыка, поскольку не было химического анализа ибо не было понятия об элементе и веществе.

[Melhior]

Будут медные сплавы.... Бронзы, Латуни.... Мельхиоры :-).... и прочие лигированные сплавы меди.

По большому счету все зависит от обьемов доступного материала... если руды необходимой будет больше чем в нашем мире... пеейдут на медь. Да многое изменится... но цивилизация не застрянет в бронзовом веке...

А вот если металла не будет в достатке... тогда могут быть проблемы... но скорее с бытовыми условиями. Металл будет напрявляться на Важные нужды - добыча ископаемых, инструменты, элитное производство для военных и транспортных нужд, коммуникационных...

Обывательские же потребности пойдут ... лесом... никакого личного транспорта, никаких  деталей в строительстве для смертных, никаких средств личного использования (в итоге вплоть до смартфонов и радиоприемников). Никакой личной электротехники... и металла в декоре (в том числе одежде)... будет привилегия богатых и государства...
До тех пор пока не будет развиваться химия и альтернативные материалы - на основе углерода...


Надо понимать, что наша цивилизация затачивалась на доступных материалах (да и сейчас затачивается на них).
Если их не окажется. Будут затачиваться на других и преуспеют в их развитии возможно раньше, чем нынешняя наша цивилизация.
Даже с возможностью получения нефтепродуктов на многие заменители стали не выделяли столько денег чтобы они развивались семимильными шагами. Есть металл... он понятен, надежен, доступен и дешев по сравнению с развитием того же углеродного заменителя. Который намного прочнее, легче, лучше поддается обработке...

Оставшись без основого компонента - много сил положат, чтобы найти приеплемый заменитель. И будут развивать, чтобы он удовлетворял потребности. А если не будет - будут искать другую альтернативу, вкладывая кучу денег....

Развитие и прогрессс - конкуренция на уровне государств всегда есть и будет.

[Мышиный Король]

Железо (вернее, сталь) стала лучше бронзы только к концу средневековья, возможно позже. Основное преимущество железа - оно дешёвое.
На бронзу нужно сплавлять металлы, которые обычно находятся за тридевять земель друг от друга.

Сомнительно что-то про отсутствие превосходства стали над бронзой. Во-первых, вполне приличная обработка железа была и в раннем средневековье, не припоминаю, чтобы в конце средневековья произошел действительно качественный скачок. Во-вторых, бронза была не настолько дороже железа (ни в древнем мире, ни в средние века), чтобы в случае действительно не уступающих качеств совсем не использоваться. А бронзовые мечи и доспехи были полностью вытеснены еще в античности. Если бы бронзовый меч мог бы хотя бы быть немного похуже стального, они бы хотя бы иногда, но встречались.

Вантала, главная фишка железа для истории - в небольших количествах его можно найти на любом болоте. Меди же и олова в мире мало. Если по каким-то причинам железо плавить не получается (нечем, неначем, неизчего этц) или оно быстро приходит в негодность (влажный жаркий климат), то мы получаем, что изолированные поселения будут быстро скатываться к палке-копалке, а вся цивилизация будет сидеть на дорогах и торговле с центрами добычи руды (меди и олова).

Болотное железо, если я правильно помню, использовалось обычно на начальных этапах, потому что его действительно не так уж и много. А олова и меди не настолько мало - напомню, что из бронзы лили колокола - бронзы на них надо много, а сами колокола довольно массовы. Я тоже не слышал, чтобы запасы меди кончились в восемнадцатом веке, но даже если и так, то это уже время довольно активного потребления металла.

[flannan]

Во-вторых, бронза была не настолько дороже железа (ни в древнем мире, ни в средние века), чтобы в случае действительно не уступающих качеств совсем не использоваться.

GURPS Low-Tech даёт бронзовым доспехам цену в пять раз большую, чем у железных. Просто потому, что бронза настолько дороже, хотя она проще в обработке, и бронзовые латы можно делать уже на ТУ1.
Так что наверное она совсем не дешёвая.

[vsh]

Во-первых, вполне приличная обработка железа была и в раннем средневековье, не припоминаю, чтобы в конце средневековья произошел действительно качественный скачок.

А он произошёл - научились, например, делать железные и стальные латы.

А бронзовые мечи и доспехи были полностью вытеснены еще в античности. Если бы бронзовый меч мог бы хотя бы быть немного похуже стального, они бы хотя бы иногда, но встречались.

Насколько я знаю (я не настоящий сварщик, к сожалению), бронзовые доспехи продолжали делать, а вот с оружием там такая штука: именно мечи из бронзы намного хуже мечей из железа/стали, потому что хрупкие, легко ломаются и трудно чинятся. там, где риск сломать меньше, бронза продержалась долго. Бронзовые ножи/кинжалы/булавы вполне себе продолжали изредка делать.

[Witcher]

Сомнительно что-то про отсутствие превосходства стали над бронзой. Во-первых, вполне приличная обработка железа была и в раннем средневековье, не припоминаю, чтобы в конце средневековья произошел действительно качественный скачок.

По обработке и не произошел, произошел по производительности и выходу железа с плавки. Но железное производство оставалось жутко геморройным до появления в 16 веке передельного процесса.

С точки зрения средневековой металлургии, железо - фантастически неудобный металл. Его практически невозможно расплавить в печи, при науглероживании оно дает малополезный чугун, для очистки от говен требуется многократная проковка, крупные изделия делались кузнечной сваркой. Поэтому все изделия из железа были дорогими и практически штучными. При этом отличть из железа (и тем более из стали) было ничего нельзя в принципе. (Да и сейчас отливки из железа - отдельное извращение, массово из него делают только прокат.) Из чугуна - да, но он до 16 века (доменные печи) был редкостным г-ном. А действительно массовое распространение железа совпало с появлением конверторов где-то в 19-м веке.

По этой причине использование железа вместо бронзы в средние века и ранее есть однозначный признак либо исчерпания месторождений, либо отсутствия торговли.

[Мышиный Король]

А он произошёл - научились, например, делать железные и стальные латы.

Их научились делать еще в древнем мире - лорика сегментата, насколько помню была стальной.

Насколько я знаю (я не настоящий сварщик, к сожалению), бронзовые доспехи продолжали делать, а вот с оружием там такая штука: именно мечи из бронзы намного хуже мечей из железа/стали, потому что хрупкие, легко ломаются и трудно чинятся. там, где риск сломать меньше, бронза продержалась долго. Бронзовые ножи/кинжалы/булавы вполне себе продолжали изредка делать.

Ну собственно явное конструктивное превосходство стали. Доспехи делали дольше, но уже римляне перешли на железные, а может быть это и раньше произошло.

GURPS Low-Tech даёт бронзовым доспехам цену в пять раз большую, чем у железных. Просто потому, что бронза настолько дороже, хотя она проще в обработке, и бронзовые латы можно делать уже на ТУ1.
Так что наверное она совсем не дешёвая.

Она не дешевая, кто же спорит, и при массовом производстве это тоже должно иметь значение. Но она не настолько дорога, чтобы на фоне стоимости крайне дорогих доспехов средневековья никто не мог бы позволить себе доспехи или мечи из бронзы будь они хоть немного востребованы. А гурпс - конечно гурпс, но ссылаться на него как на исторический документ...

С точки зрения средневековой металлургии, железо - фантастически неудобный металл. Его практически невозможно расплавить в печи, при науглероживании оно дает малополезный чугун, для очистки от говен требуется многократная проковка, крупные изделия делались кузнечной сваркой. Поэтому все изделия из железа были дорогими и практически штучными. При этом отличть из железа (и тем более из стали) было ничего нельзя в принципе. (Да и сейчас отливки из железа - отдельное извращение, массово из него делают только прокат.) Из чугуна - да, но он до 16 века (доменные печи) был редкостным г-ном. А действительно массовое распространение железа совпало с появлением конверторов где-то в 19-м веке.
По этой причине использование железа вместо бронзы в средние века и ранее есть однозначный признак либо исчерпания месторождений, либо отсутствия торговли.

У бронзы есть преимущества, и литье - одно из значительных, благодаря чему оно использовалось параллельно с железом несмотря на свою дороговизну. Но все же неверно говорить, что железо стало действительно массовым только в XIX веке - большая часть хозяйственных инструментов средневековья - железные. Однозначная связь этого с истощением запасов требует очень серьезного доказательства.

[flannan]

1) Лорика Сегментата, что характерно - сделана совсем не из цельного куска стали. Потому что броню не умели делать из цельного куска железа до конца средневековья.
при этом генералы всё ещё использовали дорогие бронзовые латы.
2) Средневековье - это то время, когда торговля работала просто отвратительно. Полная феодальная раздробленность и миллион границ и мостов, за проезд по которым нужно платить налоги... ты уверен, что можно в таких условиях возить медь или олово (они, насколько я понимаю, совсем не встречаются вместе, а скорее совсем по разным углам мира), а не только сверхдорогие специи?

[Witcher]

большая часть хозяйственных инструментов средневековья - железные.

бОльшая часть хозяйственных инструментов в средневековье передавалась из поколения в поколение.

[Alita Sidhe]

А он произошёл - научились, например, делать железные и стальные латы. Насколько я знаю (я не настоящий сварщик, к сожалению), бронзовые доспехи продолжали делать, а вот с оружием там такая штука: именно мечи из бронзы намного хуже мечей из железа/стали, потому что хрупкие, легко ломаются и трудно чинятся. там, где риск сломать меньше, бронза продержалась долго. Бронзовые ножи/кинжалы/булавы вполне себе продолжали изредка делать.

Бронза в целом куда прочнее железа холодной ковки
Bronze can be a harder metal which has a hardness of between 5.5 to 6.0 on the Moh's scale, and a Vickers Hardness (VHN or HV) of between 60 (fully annealed) and 258 (cold worked).
У железа холодной ковки показатель по методу Виккерса - от 30 до 80 а по шкале Мооса 4. То есть даже непрочные бронзы вполне себе сравнимы по прочности с хорошим железом, что, учитывая склонность железа к ржавчине, говорит нам, что  бронзовый меч предпочтительней железного. Проблема с бронзой в том, что бронза действительно была очень дорога (5 раз это очень добрый коэффициент, скорее 10), в том, что она несколько тяжелее и (главное) в том, что ее просто было недостаточно для массового вооружения и производства инструментов.
С появлением стали ситуация конечно изменилась.

[vsh]

Твердость и прочность это не свосем синонимы. Бронза твёрдая, но хрупкая (в оличие от более пластичных видов железа и стали), и практически не поддаётся ремонту в полевых условиях - поломанные вещи можно только перелить заново, перековать никак. 

[vsh]

Их научились делать еще в древнем мире - лорика сегментата, насколько помню была стальной.

Лорика сегментата, что характерно, сегментата - т.е. пластинчатая броня, а не латная.

[Witcher]

Твердость и прочность это не свосем синонимы. Бронза твёрдая, но хрупкая (в оличие от более пластичных видов железа и стали), и практически не поддаётся ремонту в полевых условиях - поломанные вещи можно только перелить заново, перековать никак. 

Малооловянную бронзу вполне прокатывают, такчто...

[vsh]

Так что что именно?