100 великих загадок древней истории - Андрей Юрьевич Низовский

в Джамшедпуре (Индия) провела международный семинар по проблеме Железной колонны. Ученые сошлись во мнении, что поразительная антикоррозионная стойкость столба – не результат случайного стечения обстоятельств, но целенаправленное изделие мастеров, проявивших исключительную изобретательность.

Индийские металлурги в древности добились значительных успехов. Так, уже в IV–III столетиях до н. э. они научились получать металлический цинк. В Европе цинк впервые был получен лишь в XVIII веке (правда, по свидетельству Страбона, этот металл умели получать римляне, но позже это искусство было утеряно). Ярче всего мастерство индийцев проявилось в сфере обработки железа. Ктесий, врач персидского царя Артаксеркса (ок. 400 г. до н. э.), упоминает о мечах из индийской стали, полученных им в подарок при персидском дворе. Квинт Курций Руф, автор «Истории Александра Македонского», пишет о том, что в 326 г. до н. э. правители Северо-Западной Индии прислали Александру в качестве дани 100 талантов индийской стали в виде слитков. Другой античный хронист, Арриан, сообщает об импорте индийской стали купцами из Абиссинии. Китайский монах Фа Сянь, побывавший в Индии в V в. н. э., отмечал, что жители этой страны пользуются железными цепями, на которых подвешивают мосты. Некоторые исследователи считают, что особый вид высококачественной стали, позже названной «дамасской» или булатной, был первоначально получен в Индии.

Таким образом, к V в. н. э. железное производство в Индии было достаточно развито и хорошо организовано, однако задача получения нержавеющего железа даже для здешних мастеров выглядит достаточно трудной. Тем не менее индийским металлургам она оказалась по плечу, и Железная колонна – вовсе не единственный памятник подобного рода. В разных районах Индии сохранилось еще несколько массивных изделий из нержавеющего железа. Правда, они не так известны, как железный столб из Дели.

Один из таких памятников находится в Дхаре, древней столице королевства Малава (штат Мадхья-Прадеш). Здесь возле мечети Джами лежит разбитый на три части железный столб, весьма похожий на делийский. Разница лишь в том, что столб из Дхары… почти в два раза выше Железной колонны! Другой железный столб установлен в Маунт-Абу (штат Раджахстан). Его высота – около 4 м.

Относительно сухой климат Раджахстана помогает металлу сопротивляться коррозии, но вот пример совершенно другого рода. Возвышенность Кодачадри (штат Карнатака) лежит на высоте приблизительно 1450 м над уровнем моря. Горы покрыты густыми влажными тропическими лесами. В год здесь выпадает от 500 до 750 см осадков, дождь непрерывно идет шесть-восемь месяцев подряд. Но в здешнем храме богини Мукамбики в Коллуре тоже высится нержавеющий железный столб! Установленный на холме перед входом в храм, он достигает высоты 9,76 м при основании 10 × 13 см.

Другой классический пример – железные балки, использованные строителями храма Джаганнтах в Пури и храма Солнца в Конараке (оба датируются IX–X вв.). Правда, в отличие от железных колонн из Дели, Дхара и Коллура, они довольно сильно подверглись разрушительному воздействию ржавчины. Здесь впечатляет другое: огромные размеры этих конструкций. Так, балки храма в Конараке имеют длину приблизительно 7,2 м и толщину от 22 до 26 см. Самая большая балка достигает 12 м в длину при толщине 27 см. Помимо высокого качества железа, эти изделия наглядно свидетельствуют о весьма значительных масштабах железоделательного производства в средневековой Индии. Техника получения железа для всех этих изделий, должно быть, была очень схожа, если не идентична, хотя методы обработки могли отличаться.

Почти с уверенностью можно сказать, что нержавеющая колонна не изготовлена методом литья: трудно поверить, чтобы полторы тысячи лет назад кто-либо был способен отлить десятитонный цилиндр из нержавеющего железа. Для этого требовался сложный технологический процесс с использованием доменной печи, однако вплоть до XIV столетия человечество такими технологиями не располагало. Основным приспособлением металлургов являлась сыродутная печь, позволявшая получать кричное железо непосредственно из руды. Металл из такой печи представлял собой грязную пористую массу-полуфабрикат, из которой путем ковки (порой многократной) получали более или менее чистое железо. Только в XVIII в. появилась технология, позволяющая выплавлять железо непосредственно из руды, однако даже сегодня очень трудно (если вообще возможно) получить не поддающееся коррозии железо методом простого литья. Так что делийский железный столб, наиболее вероятно, был кропотливо «построен» методом кузнечной сварки, а железо для него получено по традиционной кричной технологии, в горнах с применением древесного угля.

Особенностью Железной колонны является необычайная чистота металла. Британский археолог Александр Каннингхэм, один из первых исследователей «нержавеющего чуда», еще в начале XX в. отправил образцы металла колонны для химического анализа в Англию. Оказалось, что металл на 99,72 % состоит из чистого железа с незначительными (всего лишь 0,28 %) примесями углерода, серы, меди и фосфора. Железо такой чистоты нелегко получить и сегодня. Не в этом ли кроется одна из причин высокой коррозионной устойчивости делийского столба?

Впрочем, коррозионная устойчивость Железной колонны – вещь спорная. Дело в том, что еще в 1871 г. ученые, проводившие раскопки у основания колонны, обратили внимание на то, что та часть колонны, что находится под землей… ржавая, подобно обычному железу! Позже этот факт был забыт, и на него обратили внимание лишь сто лет спустя, когда шведские материаловеды, изучавшие колонну, вновь добрались до ее подземной части и убедились, что оно проржавело на глубину до 16 мм по всему диаметру.

Но почему не ржавеет верхняя часть колонны? Может быть потому, что этому способствует сравнительно сухой климат Дели? Известно, что серьезный процесс коррозии железа начинается лишь после того, как уровень относительной влажности превысит отметку в 80 %. В Дели такой уровень влажности отмечается приблизительно 20 дней в году. Еще 65 дней в году уровень влажности колеблется на отметке 70–80 %, все остальное время он существенно ниже критического. Поэтому, хотя ежегодный уровень осадков здесь составляет приблизительно 15–30 дюймов, атмосферные условия Дели в целом благоприятствуют сохранности железа.

Помимо свойств окружающей среды, определенную роль в сохранении памятника могла сыграть защитная пленка окислов, покрывающих колонну и образовавшаяся в результате отжига. Другой важный фактор – большая масса железного столба. Она действует как стабилизатор температуры, предотвращая конденсацию влаги на колонне. Выше уже говорилось, что процесс коррозии активизируется после того, как относительная влажность на поверхности металла превысит критическое значение (80 %). В Дели это возможно только в предрассветные часы, когда столб на очень короткое время становится холоднее, чем воздух. Днем воздух очень сух (за исключением, конечно, тех дней, когда идет дождь), и огромная железная масса столба нагревается под лучами солнца. Из-за высокой теплоемкости столб остается теплым на протяжении почти всей ночи. Только под утро атмосферная влага способна конденсироваться на остывший металл, но капли воды мигом испаряются в лучах взошедшего солнца…

По всей видимости, секрет коррозионной устойчивости Железной колонны может объясняться совокупностью множества факторов: