Od středověku do r. 1750


Pokroky středověku (500-1500 n.l.)
Inovace
Byzanc
Islám
Indie
Čína
Energetické zdroje
Zemědělství a řemesla
Architektura
Vojenská technika
Doprava
Komunikace
Vznik západní technologie (1500-1750)
Renesance
Parní stroj
Metalurgie a těžba
Nové druhy zboží
Zemědělství
Stavebnictví
Kultivace půdy
Vojenská opevnění
Doprava a komunikace
Chemie

Pokroky středověku (500-1500 n.l.)

Tisíciletí mezi pádem Západní říše římské v 5. století a začátkem koloniální expanze západní Evropy koncem 15. století je tradičně nazýváno středověkem a první půle tohoto období temným středověkem. Víme, že toto období nebylo společensky tak nehybné, jak tento název naznačuje. Především mnoho institucí pozdního císařství pád říše přežilo a významně ovlivnilo formaci nových civilizací, vznikajících v západní Evropě. Pozoruhodnou institucí takového typu byla křesťanská církev, ale i římské koncepce práva a veřejné správy ovlivňovaly vývoj ještě dlouho po odchodu legií ze západních provincií. Dále, a tato skutečnost byla ještě významnější, teutonské kmeny, které obsadily větší část západní Evropy, nepřišly s prázdnýma rukama, a v některých ohledech byla jejich technologie lepší než římská. Už jsme uvedli, že to byli lidé doby železné, a i když mnohé z počátků těžkých pluhů zůstává zahaleno tajemstvím, zdá se, že tyto kmeny jako první užívaly dostatečně odolné pluhy k systematické kultivaci zalesněných nížin severní a západní Evropy, jejichž těžká půda odolávala zemědělským snahám jejich předchůdců.

Nájezdníci tedy přišli jako kolonizátoři. Romanizovanými obyvateli západní Evropy , kteří přirozeně litovali jejich příchodu, mohli být považováni za barbary a důsledkem jejich invaze zajisté bylo narušení obchodu, řemesel a městského života. Ale nově příchozí přinesli i prvky inovace a životaschopnosti. Okolo r. 1000 n.l. byla poměrná politická stabilita, nutná pro znovuoživení obchodu a městského života, pojištěna úspěchem království této oblasti při absorbování nebo odvrácení posledních nájezdníků z východu a od té doby po pět století nová civilizace nabývala na síle a začala experimentovat ve všech oblastech lidského snažení. Významnou částí tohoto úsilí bylo znovuobjevování znalostí a úspěchů starověkého světa. Historie středověké technologie je tedy do značné míry příběhem uchování, znovuobjevení a modifikace dřívějších výsledků. Ale na konci tohoto období začala západní civilizace produkovat významné technologické inovace, některé z nich té největší důležitosti.

Inovace. Slovo inovace vnáší do historie technologie určitý problém. Přesně řečeno je inovace něco zcela nového, ale neexistuje nic takového jako bezprecendentní technologická inovace, protože inovátor nemůže pracovat ve vakuu a ať je jeho vynález sebedůmyslnější, vyrůstá z jeho předchozích zkušeností. Rozlišení nových prvků ve vynálezu zůstává dodnes problémem patentového práva, ale dnes je jeho řešení zjednodušeno existencí dokumentace starších vynálezů v mnoha zemích. Ve středověku však existovalo pouze málo takových záznamů a je často obtížné vysvětlit, jak byla určitá inovace v západní Evropě zavedena. Problém je zvláště komplikovaný tím, že je známo, že mnoho vynálezů tohoto období vzniklo nezávisle, někdy i dříve v jiných civilizacích, a je někdy obtížné nebo dokonce nemožné zjistit, zda je něco spontánní inovací nebo vynálezem, který byl přenesen nějak dosud neznámou cestou od těch, kteří ho učinili v jiných společnostech.

Jde o důležitý problém, protože je jádrem sporu v interpretacích přenosů technologií. Na jedné straně je teorie difuze, podle které se všechny inovace dostávaly na západ z dlouho existujících civilizací starověku, mezi nimiž jsou hlavními kandidáty původců celého procesu Egypt a Mezopotámie. Na druhé straně je teorie spontánní inovace, podle které je rozhodujícím činitelem technologických inovací společenská potřeba. Učenci nejsou dosud schopni problém technologického pokroku středověku vyřešit, protože nemají dostatek informací. Ale je pravděpodobné, že alespoň některé klíčové vynálezy tohoto období - na příklad větrný mlýn a střelný prach - vznikly spontánně. Je však zcela jisté, že jiné, jako např. zpracování hedvábí, byly na západ přeneseny, a ať je příspěvek západní civilizace k technologickým inovacím sebeoriginálnější, není pochyb o tom, že přinejmenším ve svých počátcích hledala nápady a inspiraci na východě.

Byzanc. Bezprostředním, nejbližším sousedem nové civilizace středověké Evropy byla Byzantská říše, přežívající bašta Římské říše s hlavním městem Konstantinopolí, která přežila pád západní části impéria o tisíc let. Zde se uchovávala literatura a tradice helénské civilizace, které se šířily na západ prostřednictvím obchodníků, přicházejících z Benátek i odjinud. Kromě vlivu takových mistrovských děl Byzance, jakou je velká kupolovitá konstrukce chrámu Hagia Sofia, na západní architekturu byl technologický přínos samotné Byzance pravděpodobně nevelký, ale říše sloužila jako prostředník mezi západem a jinými civilizacemi, jakými byl islámský svět, Indie a Čína.

Islám. V 7. stol. se stal islámský svět civilizací s mohutnou expanzivní energií a ve většině jihozápadní Asie a severní Afriky sjednotil víru a kulturu. Z hlediska šíření technologií je význam islámu v tom, že si Arabové osvojili vědecké a technologické úspěchy helénistických civilizací, významně je rozvinuli a ty se poté dostaly do západní Evropy prostřednictvím španělských Maurů, Arabů na Sicílii a ve Svaté zemi a obchodních kontaktů s Levantem a severní Afrikou.

Indie. Islám byl rovněž prostředníkem v přenosu některých technologií z východní a jižní Asie, zvláště z Indie a Číny. Staré hinduistické a buddhistické kultury indického subkontinentu měly dlouhotrvající obchodní styky s arabským světem na západě a samy se dostaly pod silný vliv islámu poté, co byly dobyty Mughaly v 16. století. Indičtí řemeslníci brzy získali zkušenosti ve zpracování železa a prosluli jako zpracovatelé kovů a textilu, ale je jen málo důkazů o tom, že by byla technologická inovace významným faktorem indické historie před tím, než byly v 16. století založeny obchodní stanice Evropanů.

Čína. Civilizace v Číně nepřetržitě rozkvétala od roku přibližně 2000 př.n.l, v němž se vynořily první historické dynastie. Byla od samého počátku civilizací, která si cenila technologických dovedností v hydraulice, protože její přežití záviselo na ovládání zúrodňujících, ale ničivých záplav Žluté řeky. Poměrně brzy se objevily i jiné technologie včetně lití železa, výroby porcelánu a výroby mosazi a papíru. Jak nastupovala jedna dynastie za druhou, dostávala se čínská civilizace pod vládu byrokratické elity, mandarinů, která sice zajišťovala trvalost a stabilitu života v Číně, ale která měla konservativní vliv na inovace tím, že kladla překážky zavádění nových technik, pokud nepřinášely byrokracii zřejmé výhody. Takovou inovací byl vývoj vodou poháněných mechanických hodin, které dosáhly dokonalosti ve stroji, vybudovaném pod dohledem Su Sunga v r. 1088. Byly poháněny vodním kolem, které se pravidelně otáčelo a částečně se pootočilo pokaždé, když se naplnil kbelík na jeho obvodu. Vazby mezi Čínou a Západem zůstaly dodnes slabé, ale občasné styky, jako ty, které byly výsledkem cesty Marca Pola v letech 1271-95 upozornily Západ na vysokou úroveň čínské technologie a podnítily mohutný přenos technologií na západ. Zpracování hedvábí, magnetický kompas, výroba papíru a porcelánu byly převzaty z Číny. Evropané obdivovali jemný porcelán dovážený z Číny po několik staletí, než se naučili vyrábět zboží podobné kvality. Po dosažení stavu poměrné sociální stability však čínský mandarinát dělal jen málo pro podporu inovací nebo obchodních kontaktů s vnějším světem. Pod jejich vládou v Číně nevznikla společenská skupina ekvivalentní třídě obchodníků, která rozkvétala na Západě a udělala mnoho pro podporu obchodu a průmyslu. Výsledkem bylo to, že technologické schopnosti Číny začaly zaostávat za Západem až do té doby, kdy politické revoluce a sociální bouře 20. století probudily Číňany k uvědomění si důležitosti těchto schopností pro ekonomickou prosperitu, což podnítilo rozhodnutí osvojit si je.

Navzdory převzetí mnoha technik z východu musel západní svět v letech 500 - 1500 řešit většinu svých problémů samostatně. Přitom se zemědělská společnost, založená na ekonomii existenčního minima, transformovala v dynamickou společnost s rostoucí produktivitou podporující ve stále větší míře obchod, průmysl a městský život. Šlo primárně o úspěch technologie, a to o úspěch velkého rozsahu.

Energetické zdroje. Výrazným rysem těchto úspěchů byla revoluce v energetických zdrojích. Protože Evropa neměla k dispozici velkou pracovní sílu otroků, projevil se zde nedostatek pracovních sil, který stimuloval hledání alternativních zdrojů energie a zavádění strojů, které šetřily práci. Prvním nástrojem této energetické revoluce byl kůň. Vynálezy podkovy, pevného čalouněného chomoutu a třmenů, ke kterým došlo v temném středověku, přeměnily koně z pomocného tažného zvířete, vhodného jen pro lehké práce, ve vysoce univerzální zdroj energie v míru i ve válce. Jakmile mohl být díky pevnému chomoutu kůň zapřáhnut do těžkého pluhu, stal se výkonnějším tažným zvířetem než vůl, a zavedení třmenů učinilo válečníka v sedle ve středověké válce silnějším a iniciovalo komplexní společenské změny potřebné k pokrytí velkých nákladů rytíře na brnění a oře ve společnosti, která žila blízko úrovně životního minima.

Ještě významnější byl úspěch středověké technologie při zvládání energie vody a větru. Použití vody prosazovali Římané v pozdním císařství a některé z jejich technik se pravděpodobně zachovaly. Typ vodního mlýna, který se nejdříve rozšířil v severní Evropě, byl však norským mlýnem, v němž se používalo vodorovné vodní kolo, které přímo, bez použití převodů, pohánělo mlecí kameny. Příklady těchto jednoduchých mlýnů se zachovaly ve Skandinávii a na Shetlandech; objevily se i v jižní Evropě, kde byly známy jako řecké mlýny. Je možné, že část z 5624 mlýnů, zaznamenaných v anglické pozemkové knize z roku 1086, patřila k tomuto typu, i když je pravděpodobné, že se v této době prosadilo svislé kolo se spodním náhonem, které je v mírné anglické krajině vhodnější; norský mlýn potřebuje velký vodní spád, aby se kolo otáčelo přiměřenou rychlostí bez použití převodu k hornímu mlecímu kameni (použití otáčejícího se horního kola nad stacionárním spodním kamenem bylo zcela obvyklé). Většina z vodních mlýnů zaznamenaných v pozemkové knize byla užívána k mletí obilí, ale v následujících staletích byly vymyšleny další důležité způsoby jejich užití při valchování tkanin (srážení a zplstnatění vlněných tkanin), řezání dřeva a lisování semen na olej. Tam, kde byl dostatečný vodní spád, byla zavedena i kola s horním náhonem a významně vzrostly schopnosti středověkých stavitelů mlýnů při stavbě mlýnů i náhonů a v konstrukci stále propracovanějších systémů převodů.

Plachta byla užívána k osedlání energie větru od úsvitu civilizace, ale větrný mlýn byl až do konce 12. století na Západě neznám. Současné výzkumy naznačují, že větrné mlýny byly vynalezeny spontánně na Západě; zůstává otevřená otázka, zda měly předchůdce v Číně a v Persii. Je však jisté, že se ve středověku rozšířily větrné mlýny v celé Evropě. Větrná energie je obecně méně spolehlivá než vodní, ale tam, kde je nedostatek vody, představuje výhodnou náhradu. Takové podmínky najdeme v oblastech trpících suchem nebo nedostatkem povrchové vody a rovněž v nízko ležících oblastech, kde mají řeky malý spád. Větrné mlýny tedy rozkvétaly v takových místech jako Španělsko nebo anglické nížiny a v močálech a polderech Nizozemí. Prvním typem větrného mlýna, který se rozšířil, byl mlýn na kůlu, jehož tělo bylo upevněno na kůlu a celý mlýn se dal natáčet lopatkami kolmo na směr větru. V 15. století se však začaly šířit věžové mlýny, jejichž stavba je stacionární a otáčí se pouze vršek. Stejně jako v případě vodních mlýnů přinesla stavba větrných mlýnů nejen větší mechanickou energii, ale i větší znalost mechanických zařízení, která pak byla využívána při konstrukci hodin a jiných přístrojů.

Zemědělství a řemesla. S novými zdroji energie, které byly k dispozici, mohla středověká Evropa výrazně zvýšit produktivitu. To je zjevné především v zemědělství, kde náhrada volů rychlejším vycvičeným koněm a zavedení nových plodin vedlo k výraznému zvýšení množství a rozmanitosti potravin a následujícímu zlepšení výživy a výkonnosti populace. Projevilo se to i v rozvíjejícím se průmyslu, zvláště v zpracování vlny, kde byl zaveden kolovrátek a tak se tento proces částečně mechanizoval; použití vodních mlýnů při valchování tkanin (dřevěná kladiva zdvíhaná vačkami na otáčejícím se hřídeli) mělo výrazný vliv na umístění dílen v Anglii v pozdějších staletích středověku. Stejný princip byl později přizpůsoben potřebám výroby papíru v pozdním středověku; hadry, z nichž se papír vyráběl, byly drceny kladivy podobnými těm, která byla používána při valchování tkanin.

Ve stejné době tradiční řemesla rozkvétala ve městech, kde existoval rostoucí trh pro výrobky provazníků, bednářů, koželuhů, zlatníků a stříbrotepců, abychom uvedli pouze několik významnějších řemesel. Ve městech vznikala nová řemesla jako mydlářství. Zdá se, že metoda výroby mýdla je teutonskou inovací z temného středověku, která byla ve starověkých civilizacích neznámá. Proces spočíval v rozkladu živočišných nebo rostlinných tuků jejich vařením se silnou zásadou. Dlouho předtím, než se stala populární pro osobní hygienu, byla soda cenným průmyslovým zbožím pro praní textilních výrobků. Výroba sody byla jedním z prvních průmyslových procesů, v nichž se jako palivo používalo uhlí, a rozvoj těžby uhlí v severní Evropě je další důležitou středověkou inovací; žádná dřívější civilizace se systematicky nepokusila využít uhlí. Metody těžby zůstávaly jednoduché, dokud se uhlí nacházelo blízko povrchu, ale jak hledání suroviny postupovalo do větších hloubek, kopírovaly se metody, které se v severní a střední Evropě rozvinuly při těžbě kovů. Rozsah tohoto vývoje byl skvěle shrnut Agricolou v jeho knize De re metallica, která vyšla v r. 1556. Tato velká, bohatě ilustrovaná kniha ukazuje techniky hloubení šachet, čerpání vody (šlapacími mlýny, zvířecí nebo vodní silou) a dopravy rudy vytěžené v šachtě ve vozících, které byly předchůdci železnic. Není možné přesně datovat vznik těchto důležitých technik, ale skutečnost, že byly dobře známy v době, kdy je Agricola popsal, naznačuje, že měly dlouhou historii.

Architektura. Z temného středověku se zachovalo jen málo staveb, ale pozdější staletí středověku byla velkou dobou stavitelů. Románská a gotická architektura, která je vynikajícím estetickým příspěvkem středověku, obsahuje významné technologické inovace. Architekti-inženýři, kteří zjevně studovali klasické stavební techniky, ukázali, že jsou připraveni odchýlit se od svých vzorů a vynalézt svůj vlastní styl. Jejich řešením problému konstrukce velice vysokých zděných staveb, které propouštěly co nejvíc světla, byla křížová žebrová klenba, opěrný oblouk s opěrným pilířem a velké okenní panely poskytující prostor novému řemeslu sklenářů, kteří použitím barevných skel dosahovali překvapujících efektů.

Vojenská technika. Ve stejné době došlo k vývoji pevností od anglosaské tvrze - dřevěné věže obklopené zdí z dřeva a hlíny, k impozantnímu zděnému hradu, který se přežil až na konci středověku, kdy došlo k rozvoji dělostřelectva. Ruku v ruce s touto inovací šel vynález střelného prachu a rozvoj kovolitectví, především odlévání železa. Střelný prach se v západní Evropě objevil v polovině 13. století, i když způsob jeho výroby byl znám na Dalekém Východě dávno předtím. Je směsí uhlíku, síry a ledku. První dvě přísady byly v Evropě získávány z dřevěného uhlí a usazenin vulkanické síry a ledek musel být vykrystalizován odpudivým procesem, při němž se vařil hnůj ze stájí a jiné rozkládající se odpadky. Ztuhnutí těchto přísad do výbušného prachu se koncem středověku stalo běžným, i když nebezpečným výrobním oborem.

Zdá se, že první účinné dělo bylo vyrobeno z tyčí tepaného železa svázaných k sobě. Ale i když se hlavně pro některé účely dále vyráběly tímto způsobem, rozšířilo se odlévání děl z bronzu. Technika odlévání z bronzu byla známa po několik tisíciletí, ale při odlévání děl vyvstávaly problémy vyplývající z velikosti a požadavků na spolehlivost. Je pravděpodobné, že bronzotepci mohli stavět na zkušenostech získaných zvonaři při odlévání velkých zvonů, které byly důležitým doplňkem středověkých kostelů, protože ti se při odlévání velkých zvonů setkávali s podobnými problémy při ohřívání velkého množství kovu a jeho odlévání do vhodné formy. Výroba bronzu ve velkém množství však byla nákladná a proto rozšíření děl ve válečnictví záviselo na zdokonalení metod lití železa.

Výroba litiny je významnou metalurgickou inovací středověku. Musíme si uvědomit, že od počátku doby železné až do pozdního středověku nebyla železná ruda, tavená v tehdejších pecích, nikdy úplně roztavena do tekutého stavu. V 15. století však rozšíření vysokých pecí umožnilo tento proces a důsledkem bylo, že mohla být tavenina přímo odlévána do připravených forem. Vznik vysokých pecí byl výsledkem pokusů o zvětšení velikosti tradičních pudlovacích pecí. Při větší velikosti bylo nutné zajistit stálý přívod vzduchu, obvykle s pomocí měchů poháněných vodním kolem, a přitom došlo k takovému nárůstu vnitřní teploty, že se železo roztavilo. Nejdříve výrobci železa považovali kotouč ztvrdlého železa, který zůstával ležet na dně pece, za nežádoucí odpad: mělo úplně jiné vlastnosti než obvyklejší tepané železo, protože bylo krystalické a křehké a tudíž nebylo použitelné v tradiční kovářské výhni. Ale brzy se přišlo na to, že nové železo může být odléváno a stalo se žádaným, zvláště při výrobě děl.

Doprava. Středověká technologie jen málo přispěla k rozvoji vnitrozemské dopravy, i když se činily jisté pokusy ve stavbě mostů a kanálů; už kolem roku 1180 byla vynalezena zdymadla, která se používala na kanálech mezi Brugami (dnes v Belgii) a mořem. Pokud vůbec existovaly silnice, nebyly nijak zvláštní, a vozy byly v této éře těžkopádné. Pocestní jako Chaucerovi poutníci cestovali na koňském hřbetě a to zůstalo nejlepším způsobem vnitrozemské dopravy po nadcházející staletí.

Jinak tomu bylo s námořní dopravou. Zde došlo ve středověku k rozhodujícím technologickým úspěchům: vzniku spolehlivé námořní lodi poháněné výlučně větrem místo kombinace větru a svalů. Zásadními milníky v tomto vývoji byly za prvé kombinace tradiční čtvercové plachty, která se s malými modifikacemi používala od dob Egypta přes římské císařství až po dlouhé lodě Vikingů, s trojúhelníkovou latinskou plachtou, vyvinutou pro arabské "dhou" a přejatou ve Středozemí, odkud vznikl její název "latinská", který jí byl připsán severními mořeplavci. Tato kombinace umožnila, aby lodě, které jí byly vybaveny, mohly plout ve směru blízkém směru proti větru. Za druhé, kormidlo na zádi významně zvýšilo manévrovací schopnost a umožnilo lodím plně využít zvýšené výkonnosti plachet při křižování proti větru. Za třetí, zavedení magnetického kompasu umožnilo navigaci na otevřeném moři při jakémkoliv počasí. Spojení těchto zdokonalení na lodích pozdního středověku společně se zdokonalením konstrukce a zařízení, jako byly dokonalejší sudy na pitnou vodu, spolehlivější lana, plachty a kotvy a existence navigačních map (jejichž použití na palubě bylo poprvé zaznamenáno v roce 1270) a astrolábu (pro měření úhlu Slunce nebo hvězd nad horizontem), dodaly dobrodružným mořeplavcům důvěry a tak přímo vedly k objevitelským cestám, které poznamenaly konec středověku a staly se začátkem evropské expanze, která je charakteristická pro novověk.

Komunikace. Zatímco se dopravní technologie takto revolučně rozvíjely, bylo neméně významných pokroků docíleno v metodách záznamu a přenosu zpráv. Středověká záliba v mechanických přístrojích je dobře ilustrována vývojem mechanických hodin, z nichž nejstarší, poháněné závažím a řízené kotvou, oscilujícím raménkem zapadajícím do ozubeného převodového kola, datované 1386, přežily v katedrále v Salisbury v Anglii. Hodiny poháněné perem se objevily v polovině 15. století, umožnily konstrukci menších mechanismů a otevřely cestu k přenosným hodinám. Problém způsobovaný zmenšující se silou pera při jeho rozvíjení byl vyřešen jednoduchým kompenzačním mechanismem, šnekem, kuželovitým bubínkem na hřídeli, který umožnil peru vyvinout větší moment (pohybovou schopnost) při zmenšující se síle. Tvrdívá se, že středověká fascinace hodinami odráží zvýšený smysl pro důležitost přesného měření času v obchodu i jinde, ale stejně ji lze zdůvodnit zvýšeným smyslem pro zkoumání a praktická využití mechanických zařízení.

Ještě důležitější než vynález mechanických hodin byl vynález knihtisku s přestavitelnými kovovými typy v 15. století. Podrobnosti tohoto epochálního vynálezu jsou bohužel nejasné, ale obecně je uznáváno, že první velkou tiskařskou dílnu založil v Mainzu Johannes Gutenberg, který vyrobil takové množství typů, aby mohl kolem roku 1455 vytisknout bibli Vulgatu. Je však jasné, že tento vynález do značné míry závisel na zkušenostech s deskotiskem, při němž se k tisku vzoru nebo obrazu používalo jediného bloku, a na vývoji v odlévání typů a přípravě barev. Kladl také velké nároky na papírenský průmysl, který v Evropě vznikl ve 12. století, ale až do vynálezu knihtisku a následující obliby tištěného slova se rozvíjel pouze pomalu. Samotný tiskařský lis, podstatný pro přidržení a tisk celé stránky, byl adaptací šroubového lisu, který byl běžně používán při lisování vína a v jiných aplikacích. Tiskaři se setkali s velkým zájmem o své výrobky, takže se technika rychle šířila a tištěné slovo se stalo základním médiem politické, sociální, náboženské a vědecké komunikace a rovněž vhodným prostředkem pro šíření zpráv a informací. Podle existujících záznamů bylo do roku 1500 ve 14 evropských zemích vytištěno 40.000 knih, přičemž v Německu a Itálii to byly dvě třetiny z tohoto počtu. Pouze málo vynálezů mělo tak dalekosáhlé důsledky.

Přes všechnu izolaci a a intelektuální strádání nová civilizace, která vznikala v západní Evropě v tisíciletí od roku 500 do roku 1500, uskutečnila některé překvapivě úspěšné technologické inovace. Intelektuální zvídavost, která vedla k založení prvních univerzit ve 12. století a věnovala se obnově starověkého vědění ze všech dosažitelných zdrojů, byla hnacím motorem technologické vynalézavosti, která podpořila zavedení větrného mlýna, zdokonalení a rozšíření využití vodní energie a vývoj nových výrobních metod, vynález mechanických hodin a střelného prachu, vývoj plachetnic a vynález knihtisku. K takovým úspěchům by nebylo mohlo dojít ve statické společnosti. Technologická inovace byla jak příčinou, tak důsledkem dynamického rozvoje. Není náhoda, že k těmto úspěchům došlo v rámci evropské společnosti, v níž rostl počet obyvatel a zvyšovala se produktivita, což podněcovalo průmyslové a obchodní aktivity a projevilo se v životě nových měst a neobyčejné kulturní aktivitě. Středověká technologie odrážela aspirace nové a dynamické civilizace.

Vznik západní technologie (1500-1750)

Historie technologie středověku byla historií pomalého, ale významného rozvoje. V následujícím období tempo změn výrazně vzrostlo a bylo doprovázeno hlubokými společenskými, politickými, náboženskými a intelektuálními změnami v západní Evropě.

Vznik národního státu, rozštěpení křesťanské církve protestantskou reformací, renesance a s ní spojená vědecká revoluce a zaoceánská expanze evropských států - to vše interagovalo s rozvojem technologie. Zaoceánská expanze byla umožněna rozvojem námořní technologie, která otevřela západním navigátorům oceánské cesty. Nové palné zbraně umožnily změnu objevitelských cest v imperialistické a kolonizační výboje. Kombinace lehkých, manévrovatelných lodí s palnou silou železných děl dala evropským dobrodruhům rozhodující výhodu, která byla posílena dalšími technologickými úspěchy.

Reformace, která sama o sobě nebyla v historii technologie významným faktorem, s ní nicméně souvisí: nové tiskařské lisy umožnily šíření různých názorů, což přispělo k náboženským bouřím, a na druhé straně intelektuální kvas podnícený reformací vyústil v nekompromisní potvrzení práce jako ctnosti, což stimulovalo průmyslové a obchodní aktivity a technologickou inovaci. Příznakem tohoto jevu je to, že mnoho vynálezců a vědců tohoto období bylo kalvinisty, puritány a disentery (odpadlíky od anglikánské církve v Anglii).

Renesance. Vztah renesance k technologii je zřetelnější než v případě reformace. Koncept "renesance" je těžko postižitelný. Protože středověcí učenci uspěli ve skoro úplné obnově literárního dědictví starověku, znamená "znovuzrození" poznání za renesance spíše bod zlomu, po němž úcta k autoritám starověku začala být nahrazována vědomě dynamickým, progresivním přístupem. I když se obraceli ke klasickým modelům, hledali mužové renesance způsoby jejich zlepšení. Vynikajícím představitelem tohoto přístupu je Leonardo da Vinci. Jako umělec originální vnímavosti byl uznáván svými současníky, ale některé z jeho nejvíce novátorských prací jsou zaznamenány v jeho zápisnících a v jeho době byly prakticky neznámé. Mezi ně patří důmyslné návrhy ponorek, letadel a helikoptér a kresby složitých převodů a vzorů proudění v kapalinách. Časné 16. století nebylo ještě na takové novinky připraveno: neuspokojovaly žádné určité společenské potřeby a nebyly k dispozici zdroje pro jejich realizaci.

Často přehlíženým aspektem renesance je vědecká revoluce, která ji doprovázela. Stejně jako samotný pojem renesance je tento koncept komplexní a má mnoho společného s intelektuálním osvobozením od starověku. Po staletí byla uznávána autorita Aristotela v dynamice, Ptolemaia v astronomii a Galéna v medicíně. Od začátku 16. století byla jejich autorita napadána, svržena a vědci začali na základě pozorování a experimentů budovat nové modely, vysvětlující svět přírody. Výraznou charakteristikou těchto modelů byla jejich dočasnost, nedělaly si nárok na autoritativní prestiž, která byla připisována mistrům starověku. Od tohoto zásadního posunu důrazu se věda zaměřila na progresivní, dopředu směřující přístup a ve stále rostoucí míře hledala praktické aplikace vědeckých objevů.

Technologie v tomto období sloužila vědě tím, že jí poskytovala přístroje, které výrazně posilovaly její schopnosti. Použití dalekohledu Galileem k pozorování měsíců Jupitera bylo dramatickým příkladem takové služby, ale dalekohled byl pouze jedním z mnoha nástrojů a přístrojů, které prokázaly svou užitečnost při navigaci, tvorbě map a laboratorních experimentech. Mnohem významnější byla podpora, kterou nové vědy poskytovaly technologii, z nichž nejvýznamnější byla teoretická příprava pro vynález parního stroje.

Parní stroj. Výzkumy řady vědců, zvláště pak výzkumy atmosférického tlaku, které provedl Robert Boyle v Anglii, výzkum vakua, prováděný Otto von Guerickem v Německu a výzkumy tlakových nádob, prováděné francouzským hugenotem Denisem Papinem, vybavily praktické technology teoretickými základy pro využití energie páry. Bolestně málo víme o způsobu, kterým byly tyto znalosti vstřebány průkopníky jako byli Thomas Savery a Thomas Newcomen, ale je nepředstavitelné, že by o nich nevěděli. Savery si dal patentovat "nový vynález pro čerpání vody a způsobení pohybu všech druhů mlýnů hnací silou ohně" roku 1698 (č. 356). Jeho přístroj závisel na kondenzaci páry v nádobě, čímž vzniklo částečné vakuum, do něhož byla atmosférickým tlakem hnána voda.

Zásluhu o první komerčně úspěšný parní stroj však musíme přičíst Newcomenovi, který postavil svůj první stroj blízko Dudley Castle v Staffordshiru roku 1712. Byl poháněn atmosférickým tlakem, působícím na horní stranu pístu ve válci, v jehož spodní části kondenzovala pára a tak v něm vznikal podtlak. Píst byl spojen s jedním koncem kývajícího se vahadla, jehož druhý konec byl spojen s tyčí čerpadla v důlní šachtě. Newcomen byl řemeslníkem v Dartmouth v hrabství Devon a jeho stroje byly robustní, ale prosté. Protože měly velkou spotřebu paliva, byly tam, kde bylo uhlí drahé, nehospodárné, ale v těch oblastech Británie, kde se těžilo uhlí, poskytovaly neocenitelnou službu tím, že odčerpávaly vodu z hlubokých dolů. Byly pro tento účel široce používány a tímto způsobem pokrývaly jednu z hlavních potřeb britského průmyslu v 18. století. I když hlavním zdrojem energie pro průmysl zůstávala energie vody a větru, objevil se v podobě parního stroje nový zdroj síly, který měl velký potenciál dalšího vývoje, jakmile byly nalezeny nové možnosti jeho použití.

Metalurgie a těžba. Jednou z příčin rostoucích požadavků na uhlí v Británii bylo vyčerpání lesů a tím dodávek dřevěného uhlí, díky čemuž výrobci toužili po nalezení nového zdroje paliva. Zvláště významné byly pokusy železářství v užití uhlí místo dřevěného uhlí pro tavbu železné rudy a zpracování litiny na kujné železo a ocel. První úspěch těchto snah přišel roku 1709, kdy Abraham Darby, slévač litiny ve Shropshiru, použil koksu k redukci železné rudy ve své zvětšené a zdokonalené vysoké peci. V jiných procesech, jako ve sklářství, cihlářství a výrobě keramiky, už bylo uhlí používáno jako hlavní palivo. Ve všech těchto procesech došlo k významným technickým pokrokům. Na příklad v keramice vyvrcholilo dlouhé úsilí evropských výrobců o imitaci tvrdosti a průsvitnosti čínského porcelánu v Míšni na začátku 18. století; postup byl poté nezávisle objeven v Británii v polovině téhož století. Kamenina, která se vypaluje při nižší teplotě než porcelán, dosáhla velké dekorativnosti v 17. století jako výsledek úspěchu Holanďanů s průhlednými polevami z bílého cínu v keramických dílnách v Delftu; tento postup byl v širokém měřítku imitován.

Období od r.1500 do r.1750 bylo svědkem stálého rozvoje těžby jiných minerálů než uhlí a železo. Zlaté a stříbrné doly v Sasku a v Čechách inspirovaly výše zmíněné dílo Agricoly, De re metallica, v němž byla shrnuta zkušenost několika století v těžbě a zpracování kovů a které se stalo, s pomocí několika skvělých dřevorytů a tiskařského lisu, světově rozšířenou příručkou těžby. Královna Alžběta I. přivedla do Anglie německé horníky, aby rozšířili nerostné zdroje země, a jedním z výsledků této akce byl vznik dílen pro zpracování mosazi. Tento kov, slitina mědi a zinku, byl znám již ve starověku a ve východních civilizacích, ale komerčně se v Evropě šířeji neuplatnil až do 17. století. Kovový zinek se zatím nepodařilo izolovat, ale mosaz se vyráběla ohříváním mědi s dřevěným uhlím a kalamínu, oxidu zinečnatého, který se těží v Anglii v Mendip Hills i jinde, a byla zpracovávána kováním, popouštěním (proces zahřívání, při němž materiál změkne) a tažením drátů na velké množství potřeb pro domácnost i průmysl. Byly vyhledávány i jiné neželezné kovy jako cín a olovo, které byly využívány v rostoucím průmysl té doby, ale protože se jejich ložiska obvykle nacházela ve větší vzdálenosti od zdrojů uhlí, jako v případě cínových dolů v Cornish, nebylo užití Newcomenových strojů, pomáhajících v odčerpávání vody, příliš ekonomické a tato okolnost omezila rozvoj těžařství.

Nové druhy zboží. Po dramatické expanzi Evropanů do oblastí Indického oceánu a Nového světa se v rostoucí míře dostávalo zboží z těchto částí světa do Evropy. Tyto nové druhy zboží daly vzniknout novým společenským zvykům a módám a volaly po nových výrobních metodách. Důležitým zbožím se stal čaj, ale jak co do množství, tak co do důležitosti byl brzy překonán takovými produkty specializovaných plantáží jako cukr, tabák, bavlna a kakao. Rafinace cukru, která byla prováděna krystalizací cukru ze sirupovité melasy připravené z cukrové třtiny, se stala důležitým průmyslovým odvětvím. Rovněž tak tabák, ať už pro kouření v hliněných dýmkách (vyráběných ve velkém v Delftu i jinde) nebo pro šňupání. Bavlník byl znám již dříve jako východní rostlina, ale až po jejím úspěšném přenosu do Nového světa se rozšířil ve větší míře a tím byl podnícen rozvoj nového důležitého textilního odvětví.

Britský vlnařský průmysl byl modelem a předchůdcem, z něhož vycházel nový bavlnářský průmysl. Už ve středověku byly postupy zpracování tkanin částečně mechanizovány zavedením valchovacích mlýnů a kolovratů. Ale v 18. století převládala domácká výroba, zpracování probíhalo v domovech dělníků, kteří používali poměrně jednoduché nástroje, které byly poháněny buď rukou nebo nohou. Nejsložitějším strojem byl stav, ale na tom obvykle pracoval jeden tkadlec, i když při tkaní širších pláten potřeboval pomocníka. Bylo běžné, že se stav umístil v místnosti v horním patře, kde dlouhé okno dávalo dostatek přirozeného světla. Tkaní bylo považováno za mužskou práci, zatímco předení bylo svěřeno ženám, přadlenám. Tkadlec mohl zpracovat přízi vyrobenou až tuctem přadlen a vyvážená dělba práce byla udržována tak, že tkadlec přejal zodpovědnost i za jiné činnosti spojené s výrobou tkanin. Tlak na zvýšení produktivity různých operací již v první polovině 18. století vedl k zavedení několika technických inovací. První pokusy o vynález spřádacího stroje však nebyly úspěšné, a bez něj nemohl splnit zřejmou potřebu technicky úspěšný létající člunek Johna Kaye (zařízení, které prohánělo člunek z jednoho konce stavu na druhý a tak odstraňovalo nutnost protahovat ho ručně). Teprve rychlý rozvoj zpracování bavlny vedl k rozrušení starého, vyváženého výrobního způsobu a ke vzniku nového, mechanického systému, založeného na bázi tovární výroby.

Zemědělství. Jinou významnou oblastí, která se začala v 18.století výrazně měnit, bylo zemědělství. Rostoucí trh s potravinami, stimulovaný rozšiřující se obchodní činností a rostoucí populací, která toužila po lepší životní úrovni a touhou britské aristokracie po vylepšení statků tak, aby se z nich stala bohatá a dekorativní venkovská sídla, vedl k transformaci tradičního zemědělského systému v Británii. Je důležité si uvědomit, že takový byl vývoj v Británii, protože šlo o jeden z příznaků rostoucích industrializačních tlaků ještě před začátkem průmyslové revoluce. Ostatní evropské země, s výjimkou Nizozemí, od nichž Británie převzala několik zemědělských inovací, dělaly jen málo pro zvýšení produktivity v zemědělství. Šlo o komplexní transformaci, která byla dokončena až v 19. století. Šlo částečně o legální přerozdělení vlastnictví půdy, scelování pozemků, při němž se farmy stávaly kompaktnější a jejich provoz ekonomičtější. Zčásti šlo i o zvýšení investic do zdokonalení farem, protože vlastníci půdy začali do svých statků investovat, místo aby z nich jen odčerpávali rentu. Tyto peníze byly využívány pro technická vylepšení ve formě strojů (jako mechanický secí stroj Jethro Tulla), lepší odvodnění, vědecké metody chovu, které zvyšovaly kvalitu stád, a experimenty s novými plodinami a systémem rotace plodin. Tyto postupy se často popisují jako zemědělská revoluce, ale je lepší je považovat za důležitou předehru k průmyslové revoluci a za její část.

Stavebnictví. V období 1500-1750 nedošlo k žádné výrazné změně stavebních technik. Použití kamene a cihel se stalo obecným, i když dřevo zůstávalo důležitým stavebním materiálem pro stropy a podlahy a v oblastech, kde byl nedostatek kamene, zůstaly hrázděné konstrukce populární až do 17. století. Poté však rozšiřující se výroba cihel a dlaždic poskytla levnou a pohotovou náhradu, i když v 18. století, kdy se stal módním klasický styl, který nepovažoval cihly za důstojný materiál průčelí, došlo z estetických důvodů k ústupu těchto materiálů. Cihlářství se však tehdy stalo důležitým odvětvím pro běžné obytné budovy; cihly se dokonce staly exportním zbožím, protože je holandské a švédské lodě pravidelně vozily do Nového světa jako zátěž, a staly se cenným stavebním materiálem prvních amerických osad. Ve stavebnictví se začala používat litina, ale pouze k dekorativním účelům. Důležitým prvkem všech staveb se stávalo i sklo, čímž byl podpořen rozvoj oboru, který se dosud opíral hlavně o starověké umění tavby písku ve sklo a jeho foukání, formování a řezání do požadovaných tvarů.

Kultivace půdy. Rozsáhlejší byly stavební metody používané při vysušování země a stavbě vojenských opevnění, i když jejich význam se odráží spíše v rozměru a složitosti staveb než v nějakých nových postupech. Holanďané, kteří po staletí bojovali s mořem, budovali velké kanály; jejich metody převzali angličtí vlastníci půdy v 17.století při zúrodňování močálů.

Vojenská opevnění. Francouzské pevnosti, vyprojektované Sébastienem de Vauban koncem 17.století, ukázaly, jak se vojenství přizpůsobilo novým zbraním a zvláště těžkému dělostřelectvu. Tyto pevnosti tvaru hvězdy, jejichž předsunuté části byly chráněny zemními valy, byly prakticky nedobytné s pomocí tehdejších útočných zbraní. Střelné zbraně zůstávaly neohrabané, měly složité palebné mechanismy a pomalé nabíjení. Kvalita zbraní se poněkud zvyšovala s tím, jak se zvyšovala dovednost zbrojařů.

Doprava a komunikace. Stejně jako ve stavebnictví došlo i v dopravě a komunikacích k výraznému pokroku bez významných technických inovací. Ve Francii se výrazně zlepšila stavba silnic a dokončením Canal du Midi mezi Středozemním mořem a Biskajským zálivem v r.1692 dosáhlo velké stavebnictví vynikajícího úspěchu. Kanál je 150 mil (240 km) dlouhý, je na něm sto zdymadel, tunel, tři velké akvadukty, mnoho propustí a velká nádrž na kopci.

Největší obchodní cestou zůstávalo moře, což stimulovalo inovace plachetnic. Hlavní směry vývoje se odrazily v alžbětinských galeonách, které dobře manévrovaly a měly velkou palebnou sílu, holandských rybinových bussech a fluitschipech s jejich prostornými trupy a mělkým ponorem, lodích Východoindické společnosti a mohutných bitevních lodích, které byly stavěny pro francouzské a britské námořnictvo v 18. století.

Potřeba spolehlivé navigace vedla k vývoji zdokonalených přístrojů. Kvadrant byl zdokonalen změnou na oktant, v němž byla pro zarovnání hvězdy s horizontem a přesnější měření úhlu používána zrcátka; další vývoj vedl k modernímu sextantu. Ještě významnější byl důmysl vědců a mechaniků při vývoji hodin, které i na moři ukazovaly přesný čas: takové hodiny tím, že ukazovaly greenwichský čas, ukazovaly, když bylo na palubě lodi poledne, jak daleko na východ nebo západ od Greenwiche se loď nachází (zeměpisnou délku). Britská Rada pro zeměpisnou délku vypsala pro tento účel r. 1714 cenu 20.000 liber, ale ta byla udělena až r. 1763, když tzv. chronometr č. 4 Johna Harrisona splnil všechny požadavky.

Chemie. Již jsme se zmínili o příspěvku Roberta Boyla k teorii parní síly, ale Boyle je známější jako "otec chemie"; na tomto poli se zasloužil o poznání chemického prvku jako látky, která nemůže být rozložena na jiné látky. Až na konci 18. a začátku 19. století však položili pevné teoretické základy moderní chemie Antoine Lavoisier a John Dalton. Chemie ještě bojovala o své osvobození z alchymistických tradic. I alchymie přinášela praktický užitek, protože podporovala experimentování s různými materiály a přispěla k vývoji specializovaného laboratorního zařízení, které bylo využíváno při výrobě barviv, kosmetiky a některých farmaceutických produktů. Farmacie se většinou stále spoléhala na recepty založené na léčivých bylinách a jiných přírodních produktech, ale systematická příprava léků časem vedla k objevu užitečných nových drog.


Období mezi léty 1500 a 1750 bylo svědkem vzniku západní technologie v tom smyslu, že nadřazené techniky západní civilizace umožnily národům, které k ní patřily, rozšířit svůj vliv na celý tehdy známý svět. Přesto však s výjimkou parního stroje nedošlo v tomto období k výrazným technologickým inovacím. Co bylo možná důležitější než jakákoliv specifická inovace byl vývoj, jakkoli nejistý a omezený převážně na Británii, metodiky inovace, toho, čemu se říká "vynález vynálezectví". Vytvoření politického a sociálního prostředí, které bylo příznivé pro vynalézání, vznik ohromných obchodních zdrojů, podporujících vynálezy, u nichž byla velká pravděpodobnost, že přinesou zisk, využívání nerostných, zemědělských a jiných surovin pro průmyslové účely a, což bylo nejdůležitější, pochopení specifických potřeb vynalézání a neochota nechat se porazit potížemi, to vše společně vytvořilo společnost zralou pro průmyslovou revoluci závislou na technologické inovaci. Technologické úspěchy období 1500 - 1750 musejí být tedy částečně posuzovány podle podstatného přínosu k velkolepým inovacím následujícího období.