Английское слово pencil (карандаш) происходит от латинского penicillum — так называлась кисточка, которую он внешне напоминает. Этот инструмент делали из пустотелого стебля тростника, куда вставляли аккуратно обрезанный пучок шерсти животных, что идейно весьма напоминает современный механический карандаш. Латинское название является уменьшительной формой от слова peniculus (кисть), которое, в свою очередь, также было уменьшительным от penis (хвост). Этим словом называли самые первые тонкие кисточки, которые действительно делали из хвостов животных. Таким образом, pencil буквально значит «маленький хвостик», используемый для письма или рисования тонких линий.
Древнеримский penicillum, или кисточка-карандаш
Воистину простор для самых разнообразных толкований, включая фрейдистские! Но для наших целей интереснее рассмотреть этимологию с функциональной точки зрения. Название артефакта, конечно, может зависеть от подсознательных ассоциаций, но предметы появляются на свет не благодаря названиям. Вероятнее всего, современный карандаш имеет такое имя потому, что он, как и все объекты технического производства, является продуктом явно невербального мышления. Рукотворные вещи создаются раньше своих имен, и прежде чем сделать, их сначала рисуют, по крайней мере мысленно, на палимпсесте человеческого сознания.
Генри Дикинсон, бывший президент Ньюкоменовского общества по изучению истории инженерного дела и технологии, обнаружил этимологические и функциональные связи в прошлом метлы и карандаша, рассматривая цепь трансформаций, которые претерпевали эти предметы в процессе эволюции. Он связывает потребность в щетках с оседлым сельскохозяйственным укладом в сравнении с кочевым и охотничьим образом жизни и таким образом устанавливает приблизительный возраст первых щеток — около семи тысяч лет. Дикинсон соглагашается с тем, что слова, которыми называются эти простые предметы, — «застывшая поэзия, человеческое воображение, спрессованное столетиями их использования», и считает, что первым английским словом для наименования предметов, напоминающих щетку, было besom, в 1000 году обозначавшее связку веток или прутьев. Через некоторое время щетки стали делать из ракитника (англ. broom), и в результате метонимии название перешло на сами метлы. Для пользования первыми метлами приходилось нагибаться, и слово «метловище» подсказывает нам, что длинная ручка появилась у этого предмета гораздо позже.
Английское слово brush (щетка, кисть) — этимологическое «прутья» — превратилось в общее наименование орудий для уборки, чистки, удаления пыли, придания блеска, раскрашивания, рисования и письма. Способы ручного изготовления всех видов кистей, включая кисточку-карандаш, эволюционировали параллельно с этимологическими изменениями, но в рамках технологической преемственности.
Это, к примеру, доказывается размером: длина кисточек-карандашей, которыми пользовались в Египте во времена XVIII династии (около 1500 лет до н. э.), составляла от пятнадцати до двадцати трех сантиметров, что довольно близко к стандартным размерам современного карандаша (восемнадцать сантиметров).
Инженерное проектирование — современное наименование занятия столь же древнего, как сама человеческая цивилизация, но понять его природу, сосредоточившись только на этимологии, невозможно. Даже безымянный карандаш оставляет след на странице, и древняя инженерия, как бы она ни называлась — пусть даже архитектурой, — была вполне осознаваемой специфической работой. Да, инженеры XVIII–XIX веков предпочитали называть себя гражданскими в противовес хорошо развитой традиционной военной инженерии, но гражданские корни инженерного дела являются отнюдь не менее древними, чем военные. Свидетельства, оставленные древнегреческими и древнеримскими авторами, ясно говорят, что греческий термин techne и латинский architectura определенно подразумевали то содержание, которое сегодня описывается словом «инженерия».
О чем бы мы ни говорили — о людях, профессиях или вещах, — очевидно, что у всего есть корни, продолжающие питать самые свежие ростки. Предшественников современного карандаша можно найти в Античности. Древние греки и римляне хорошо знали, что металлический стержень оставляет следы на папирусе, а еще раньше люди пользовались углем или кончиками палок, вытащенных из костра, чтобы рисовать картины на стенах пещер.
Однако неписьменные, немые артефакты не могут рассказать свою историю так же подробно, как это делают люди и их книги. Для истории инженерного дела определить роль того или иного предмета и способа его изготовления в доисторические или античные времена так же проблематично (в лучшем случае), как для гуманитарных наук — восстановить рассказ по неразборчивому фрагменту текста. Однако благодаря многим неопровержимым свидетельствам (в частности, представленным на выставке «Сокровища Тутанхамона», которую показывали по всей Америке в 1970-х годах) становится ясно, какой высокий уровень мастерства и изобретательности демонстрировал Древний Египет, где изготавливали настолько красивые, самобытные вещи, а также сооружения для их погребения. Если такой уровень технических достижений существовал более тридцати столетий назад, то корни наших технологий должны уходить вглубь на мириады поколений.
Скорее всего, специализация была так же распространена в древние времена, как и в наши дни, и потому письменные исторические свидетельства об инженерном деле столь немногочисленны. Возможно, даже у наиболее одаренных и умеющих излагать свои мысли древних инженеров, независимо от того, назывались ли они ремесленниками, мастеровыми или архитекторами, не было времени, желания или причин объяснять, что и как они делают — так же как у современных талантливых проектировщиков.
Металлический стилос, оставлявший бледные сухие следы, и кисточку-карандаш, рисующую тонкие яркие линии, сменил свинцовый карандаш, объединявший два желаемых качества и дающий сухой и темный след. В состав сырья для его производства входят десятки компонентов, но все же он был назван в честь одного-единственного вещества, которое реже всего сейчас встречается в карандашах. Для изготовления современного карандаша берут графит, глину и другие ингредиенты, и даже краска для наружной поверхности, скорее всего, не содержит свинца, который перестали использовать в результате соответствующей кампании, развернутой в 1970-е годы. Таким образом, нам больше не грозит отравление свинцом, если мы грызем кончики карандашей, как это, по воспоминаниям рассыльного, делал Гарольд Росс, легендарный редактор журнала «Нью-йоркер»: «Мистер Росс ел карандаши. Я думаю, что он ел их, потому что я никогда не мог найти ничего другого в его кабинете, а осматривая их по утрам, я обнаруживал, что они пожеваны, покусаны и, возможно, обглоданы».
Названия многих вещей произошли от материалов, которые первоначально использовались для их изготовления. Так, ластик до сих пор называют «резинкой», даже если он делается из какого-нибудь продукта нефтепереработки. Мы едим из «бумажных» пенополистироловых тарелок, открываем «жестяные» алюминиевые банки, кладем на стол «серебряные» приборы из нержавеющей стали, носим «стеклянные» пластиковые очки, играем «железными» и «деревянными» клюшками для гольфа, сделанными из титана.
Живучесть наименований, возникших из названий материалов, указывает на тесную связь между оригинальным предметом и сырьем. Такая взаимосвязь может образоваться из-за того, что предмет и материал кажутся созданными друг для друга, по крайней мере согласно первому впечатлению. В состоянии эмоционального возбуждения от нового открытия возможность применения другого материала (если она существует) может казаться невероятной. Таким образом, форма предмета не обязательно определяется его функцией, в отличие от материала. Да и может ли быть по-другому? У практичной вещи должны быть правильные пропорции, нужный вес, необходимые жесткость, твердость, прочность и все остальные качества, обязательные для исполнения функций, для которых она предназначена. Все эти качества зависят от свойств материала. Найти подходящий материал для карандашного стержня может быть так же сложно, как найти истину.
Представьте коробку, наполненную шариками, окрашенными черной матовой краской. Вообразите, что они неотличимы на вид, но сделаны из разных материалов. Есть шарики из железа, дерева, свинца, камня, пластмассы, резины, стекла, пенопласта, песка, графита и даже полые шарики из жести, наполненные жидкостями — растительным маслом, водой и нитроглицерином. Все эти материалы обладают разной плотностью и массой, и, взвесив их в руке, можно понять, что они разные. Сжав их, вы найдете различия в жесткости. Бросая их об пол, вы получите разный отскок и представление об их упругости. Но если не отскрести черную краску, то для определения исходного материала может потребоваться неоднократное взвешивание, сдавливание и бросание. А если нам скажут (или мы заподозрим или случайно откроем), что один из шариков наполнен нитроглицерином, то вряд ли нам захочется слишком энергично что-то взвешивать, сжимать и бросать. Но если бы мы действовали отважно и осторожно, выбрали бы один шарик и нам бы посчастливилось вытащить тот, что можно размять или разъять без взрыва, то, возможно, мы сумели бы создать нечто полезное.
Допустим, перед нами стоит задача сделать писчий инструмент из шариков в коробке. Некоторые откажутся, сочтя задачу безумной или чреватой неприятностями, другие, возможно, проявят нетерпение и взорвут всех, поспешно вывалив содержимое коробки на бетонный пол, а третьи неспешно подумают или будут осторожно и методично экспериментировать. Деревянный шарик не подойдет, а вот свинцовый окажется подходящим и не слишком тяжелым, чтобы держать его в руке. Достаточно прочным, чтобы при надавливании и волочении, не ломаясь, оставлять на бумаге заметные следы. Достаточно жестким, чтобы не менять форму при надавливании, но в меру мягким, чтобы не рвать поверхность листа. Обнаружив, что свинец является удивительно пригодным для письма материалом, мы могли бы прекратить изыскания и отложить остальные шарики в сторону, решив, что никакой другой шарик в этой коробке по свойствам не может сравниться со свинцовым.
Однако мы также могли бы предположить, что, если свинцовый шарик оказался столь подходящим для нашей задачи, то, может быть, другой шарик будет еще лучше. Продолжая эксперименты, мы наткнулись бы на шарик из графита и изумились, насколько более интенсивный черный цвет он оставляет. Нечего и говорить, что он заменил бы свинец. С другой стороны, если бы в коробке не было графитового шарика, то даже при безграничном терпении мы не получили бы ничего лучше свинца, но могли бы допустить, что материал с лучшими свойствами существует где-то за пределами коробки. Короче говоря, поведение человека — обнаруживает ли он или изобретает нечто, соответствующее ожиданиям, с которыми он приступал к поиску, доволен ли он тем, что получилось в результате, будет ли он продолжать испытания — на самом деле зависит не только от существования идеального материала, но также и от того, что полагает возможным исследователь.
У наших предков не было коробки с шариками, чтобы найти там подходящие инструменты для письма, но так или иначе они обнаружили материал, который показался им годным, и придали ему нужную форму. Название эталонного материала перешло на предмет. В наименовании «свинцовый карандаш» объединились два не связанных ранее объекта — вещество и существовавшая независимо от него кисточка для письма. Современный карандаш является прямым потомком их союза. И такие браки заключаются отнюдь не на небесах, а здесь, на земле. Союзы земных материалов устраиваются руками и умами свободно мыслящих ремесленников, изобретателей и инженеров. А браки бывают и случайными, и совершенными по расчету.
Трудно с уверенностью сказать, как именно происходил процесс усовершенствования древних щеток, плугов, домов или мечей, поскольку в лучшем случае он фиксировался, образно выражаясь, в карандаше и редко или никогда — в чернилах. Именно этим идеи и продукты из инженерного мира так сильно отличаются от литературных, философских и научных трудов и теорий. Последние появились гораздо позже, и для них конечной целью могло являться сохранение прошлого опыта. Классические образцы формального мышления высоко ценятся как законченные произведения; они неоднократно переписывались, а впоследствии печатались и переводились на другие языки, а в наше время служат источником для ссылок и цитат. Классические труды, даже опровергнутые впоследствии теорией и практикой, все равно считаются эталонными образцами мышления, из которых и сегодня извлекают пользу, подражая им или вдохновляясь ими. Иногда их прославляет выдающаяся форма или стиль, иногда красота логики — неоспоримые достижения классики. Точно так же инженерный метод, который можно назвать формой технологии, мог бы стать вполне достаточным основанием для сохранения истории давно усовершенствованных инженерных прорывов. И хотя сколько-нибудь достоверное восстановление методов, которыми пользовались в прошлом, может оказаться сложной или вовсе непосильной задачей, мы начали сохранять предметы, почти не уступающие им по ценности, — артефакты, изготовленные при помощи этих методов.
Технологические артефакты, особенно те, которые не попадали в захоронения монарших особ, часто считались ненужными и устаревшими, если в ходе эволюции появлялись их улучшенные версии. Ни к чему было хранить память о древнем плуге (сберегая или воспроизводя предмет или фиксируя способ его изготовления), если ему на смену приходила свежая модель, возможно, даже изготовленная из новых материалов. Вместе с мастерами прошлого уходили в небытие старинные инструменты и архаичные методы строительства. А старые мечи, которые не успели отправить в лом, гибли в схватках с новыми, более совершенными и прочными. Хранители техноартефактов, промышленные археологи, историки технологий — все это сравнительно новые профессии, которые начали возникать на волне осознания того, что продукты технологий ушедших времен обладают интеллектуальной и культурной ценностью и могут преподнести нам уроки не менее ценные, чем те, что мы получаем из трудов Платона и Шекспира.
Любые плоды изобретательства сменяются другими его плодами. Однако стиль технологического мышления, с помощью которого они были воплощены в дереве, камне, стали или другом материале, является более или менее постоянно действующим историческим фактором. Инженерный метод сложен для понимания и становится видимым и осязаемым только благодаря воплощению в артефактах, поэтому кажется, что его почти невозможно передать словами. Тем не менее, глядя на преемственность рукотворных объектов и эволюцию материалов, мы начинаем адекватно оценивать важность того, что скрыто за техническими деталями.
Ландшафт материальной культуры прошлого на первый взгляд меняется довольно резко и внезапно, если не сказать бессистемно. Однако дело обстоит в точности наоборот: эволюция происходит медленно и неслучайно. Большинство технологических прорывов относятся к одному из трех типов перемен: новая концепция, новый масштаб, новый материал. Подлинно революционные новшества часто выступают сразу в двух или трех категориях. Так, изобретение первой кровати, если вообразить это событие, должно было включать появление концепции кровати, затем осознанное или инстинктивное решение относительно ее размеров и, наконец, выбор материалов. Когда создана «первокровать», то можно задаваться частными вопросами, подражая аристотелевскому мыслительному методу: правильные ли у нее размеры, не надо ли использовать другой сорт древесины, лучше выдерживающий нагрузки от веревочной сетки под матрас, и нельзя ли найти более эффективный способ плетения этой сетки.
Чтобы создать первый инструмент для письма, потребовалось осознать, что с помощью некоего предмета можно осознанно и многократно оставлять след. Затем понадобилось установить, какой материал способен оставлять след, и определить, можно ли использовать материал в исходном виде или ему стоит придать более удобную форму. Когда открытие было сделано и решение было принято, развитие концепции пошло в русле расширения масштабов производства и распространения инструмента. Также открылся путь изменения самих «следящих» материалов и разработки наилучших носителей. Изменения масштаба обычно ассоциируются с поисками оптимальных или максимальных размеров предмета или же с наращиванием объемов производства. В области материалов перемены означают поиск экономических выгод или улучшение функциональности и качества. Инженеры редко говорят об инновациях во всех трех категориях сразу.
Большинство инженерных проектов не связаны с новшествами масштаба. Да и выбор материалов зачастую бывает произвольным и диктуется не столько технологическими требованиями, сколько эстетическими предпочтениями или соображениями престижа. Но если идею пытаются воплотить в неподходящих материалах, результат часто оказывается катастрофическим. Например, деревянный плот хорошо плавает, чего нельзя ожидать от плота из камня, при этом некоторые виды древесины подходят для строительства плотов лучше, нежели другие. Томас Эдисон знал, что не каждый материал годится для создания нити в лампе накаливания, но в глубине своей инженерной души был уверен в принципиальной работоспособности идеи и ее воплотимости, если только только ему удастся обнаружить сырье с нужными свойствами. Эдисон перепробовал множество материалов, пока не нашел нужный, а когда его спрашивали, был ли он обескуражен долгими поисками, он, по свидетельствам современников, отвечал отрицательно, поскольку каждый неудачный опыт приносил ему пользу: исключение еще одного материала из списка. Чарльз Бэтчелор, сподвижник Эдисона, работавший с ним в Менло-парке, описывал один из таких неудачных экспериментов: «В нитях из пеньковых волокон, скрепленных графитом наподобие того, что использовался в простых карандашах, было много примесей, и материал, казалось, разбухал, образовывал дуги и выделял газы, которые разрывали лампы».
Однако карандаши, служившие, по мнению Бэчелора, источником слишком плохого графита, интересовали Эдисона по другим причинам. «Эдисон любил короткие карандаши и уговорил владельцев карандашной фабрики делать короткие карандаши специально для него». Возможно, он выбирал карандаш путем проб и ошибок, так же как искал нить накала, но, едва найдя идеал, Эдисон тут же прекратил поиски. Карандаши, которые он закупал партиями по тысяче штук и всегда носил в нижнем кармане жилета, имели очень мягкий грифель, были толще обычного, длиной около семи с половиной сантиметров. Однажды выполненный заказ пришелся ему не по вкусу, и Эдисон сообщил компании «Игл пенсил» о том, что «карандаши из последней партии были слишком короткими». Он пожаловался, что они «крутятся в кармане и застревают в подкладке».
История о карандашных предпочтениях Эдисона по понятным причинам рассказывается не так часто, как история изобретения им лампы накаливания. Но биография простого карандаша тоже сопряжена со знаменательными исследованиями. Например, поиски материалов для изготовления грифеля и способов их переработки для замены чистого графита, запасы которого оскудевают, велись по всему миру на протяжении нескольких столетий. И всегда, как только артефакт (карандаш, электрическая лампочка или что-то еще) достигает определенной степени технического совершенства, всем начинает казаться, что предмет и материалы, из которых он сделан, прямо-таки были созданы друг для друга. Именно на этом этапе начинают появляться новинки другого сорта вроде коротких карандашей Эдисона или квадратных лампочек.
Но замена материала в доведенном до совершенства артефакте может иметь плохие последствия, как это было недавно, когда выяснилось, что миллионы болтов, завезенных в Америку, сделаны из некачественной стали. В лучшем случае она сойдет за неудачную шутку; я столкнулся с подобным, когда пытался писать карандашом, купленным моим сыном в лондонском магазине розыгрышей. Карандаш выглядел заурядным, уже неоднократно точившимся инструментом, но я понял смысл его названия — «Напиши-ка» (Tryrite), — только ткнув в бумагу резиновым кончиком.