Археологи розкрили випадкове відкриття залізного віку в Грузії

Три тисячі років тому група металургів на території сучасної південної Грузії намагалася вирішити технічну проблему. Їхні мідні руди були забруднені кремнеземом, який перетворювався на липке скло у печі. Тому вони спробували додати блискучу червоно-чорну породу, відому як гематит. Відходи виглядали чистіше, вихід міді збільшився, і плавильники не здогадувалися, що щойно випадково відкрили шлях до залізного віку.

Це було схоже на експеримент, який пішов не так, або навпаки правильно, залежно від точки зору. Експериментуючи з гематитом, металурги бронзового віку заклали основи однієї з найбільших технологічних революцій в історії людства — видобування заліза з породи.

Історія розпочинається в Квемо-Болнісі, плавильній майстерні, розташованій на схилі пагорба на Кавказі. Радянські археологи вперше розкопали це місце в п'ятдесятих роках минулого століття і одразу оголосили його одним з найдавніших центрів виплавки заліза, датованим приблизно тисячним роком до нашої ери. Адже вони знайшли піч, купи шлаку та скупчення гематиту вагою в сотні кілограмів.

Однак коли дослідники з Кренфілдського університету нещодавно повторно проаналізували це місце, вони виявили, що радянські археологи помилилися. Використовуючи сучасну мікроскопію та хімічний аналіз, Натаніель Ерб-Сатулло та Боббі Климчук показали, що майстерня була призначена для плавлення міді, а не заліза.

Гематит не використовувався як руда для виплавки заліза. Він був флюсом — допоміжним матеріалом, який додавали в піч, щоб мідь виходила чистішою. Іншими словами, металурги експериментували з новими технологіями, які раніше не застосовувалися.

Ерб-Сатулло пояснив, що вони розуміли оксид заліза як окремий матеріал і експериментували з його властивостями в печі. Його використання тут свідчить про те, що такі експерименти мідників були вирішальними для розвитку залізної металургії.

Це схоже на знаходження лабораторного зошита, де хтось записав перший контрольований експеримент, який випадково створив нову галузь науки. За винятком того, що в цьому випадку зошитом є шлак, а записами — крихітні металеві включення, заморожені в породі.

Найдавніші залізні предмети — намистини в Єгипті близько три тисячі двохсот років до нашої ери, знаменитий кинджал Тутанхамона з тисяча триста п'ятдесятого року до нашої ери — були виковані з метеоритів. Буквально космічний метал.

Перехід до виплавки заліза — витягування його зі звичайної породи в печах — зайняв набагато більше часу. Археологи вказують на кілька претендентів на першість.

У центральній Анатолії, в Туреччині, на місці Каман-Калехойюк уламки того, що може бути сталлю, з'являються вже близько тисяча восьмисотого року до нашої ери. Чи були це перші фрагменти виплавленого заліза? Можливо. Докази спокусливі, але спірні.

У Леванті, в Йорданії, на місці Телль-Хамме є сліди доменних печей, що виробляли залізо приблизно в період пізнього бронзового віку.

У Африці на південь від Сахари, в таких місцях, як Лежжа в Нігерії, деякі дослідники стверджують, що виплавка заліза з'явилася вже близько двох тисяч років до нашої ери, можливо, незалежно від Євразії. Інші вважають, що ці дати занадто щедрі.

Тож чому Квемо-Болнісі має значення, якщо воно з'явилося набагато пізніше? Це не перша залізоплавильна майстерня, але вона може показати, як люди дійшли до цього. Вона фіксує той проміжний момент, коли металурги тикали в породи, розігрівали печі сильніше і натрапляли на будівельні блоки нової ери.

Дослідники стверджують, що експерименти мідників з багатими на залізо породами могли призвести до випадкового виробництва металевого заліза. Додайте занадто багато гематиту, трохи збільште температуру, і раптом у вашій печі опиняються шматки заліза.

Близько тисяча двохсотого року до нашої ери цивілізації бронзового віку по всьому східному Середземномор'ю руйнувалися. Землетруси, посухи та загадкові морські народи порушили торгівлю. І, можливо, найгірше з усього, держави, які покладалися на імпортне олово для виготовлення бронзи, раптом опинилися в скрутному становищі.

Залізо не потребувало олова, оскільки це не сплав. Йому потрібен був лише один інгредієнт, і він був скрізь. Коли ковалі навчилися працювати з ним, вони отримали дешевий, поширений і неймовірно міцний матеріал.

Коли залізо поширилося, світ змінився. Фермери в Індії розчищали ліси для рисових полів залізними плугами. Китайські металурги розробили чавун, виготовляючи дешевий посуд та інструменти. Банту-мовні спільноти в Африці перетворювали термітники на залізні печі. А імперії як Ассирія та Рим будували армії та інфраструктуру, які перетворили континенти.

За словами історика Деніела Хедрика, для більшості людей саме залізо, а не бронза, поклало кінець кам'яному віку.

Те, що робить відкриття в Квемо-Болнісі таким захоплюючим, це те, що воно підкреслює дуже людський патерн. Багато наших найбільших стрибків походять не від генеральних планів, а від експериментів та випадковостей. Мідники не намагалися стати частиною раннього залізного віку. Вони просто експериментували з хімією своєї печі, намагаючись виготовити кращу бронзу.

Це той самий випадковий процес, який дав нам пеніцилін, мікрохвильові печі та технологію редагування генів. Інновації часто починаються з того, що хтось каже: давайте просто кинемо це туди і подивимося, що станеться.

Є також темна сторона цього. Залізний вік живився вирубуванням лісів. Печі потребували величезної кількості деревини, а залізні інструменти стимулювали більше землеробства, більше людей і більший попит. Цілі ліси зникли у вогні.

Сьогодні залізо все ще підтримує наш світ — від сталі в мостах до порошкового заліза для каталізаторів. А купи шлаку в Квемо-Болнісі нагадують нам, що майбутнє часто починається в купі відходів, у проігнорованих експериментах людей, які ніколи не уявляли, що вони починають.

Як зазначив Ерб-Сатулло, є прекрасна симетрія в такому дослідженні, в тому, що ми можемо використовувати методи сучасної геології та матеріалознавства, щоб проникнути в розум давніх матеріалознавців.

Результати дослідження опубліковані в журналі археологічних наук. Це відкриття змінює наше розуміння того, як людство перейшло від бронзового до залізного віку, показуючи, що великі технологічні революції часто починаються з простих експериментів та випадкових відкриттів.