Водная сила
Для отопления уголь был незаменим, но движимые им паровые машины конкурировали со старым и сравнительно чистым источником энергии – водяным колесом. Изобретенные в Азии, водяные колеса использовались там для подъема воды и орошения полей, мастера средневековой Европы нашли им множество новых применений. После заката Рима и до самой Промышленной революции массовое использование водной энергии в переработке сырья было самым большим отличием европейской экономики от ее восточных конкурентов – Китая, Индии, исламского Леванта. Деревянные машины, соединенные валом с водяным колесом, поднимали воду, мололи зерно, пилили древесину, резали и шлифовали строительные камни. Они поднимали руду из шахт, дробили ее, задували воздух в металлургические печи и ковали металл. Сложные механизмы, работавшие на водяном колесе, пряли волокна – сначала шелк, потом хлопок. В Книгу судного дня, перечислявшую все объекты земельной собственности в Англии в 1086 году, занесены 6000 водяных мельниц; их число росло, используя пригодные для запруд водопады, перепады и повороты рек. Водяные мельницы, лесопилки и фабрики были очень дорогими сооружениями. Само по себе водяное колесо не было особенно сложным; труднее были гидротехнические работы. Впереди колеса ставили запруду или плотину, поднимая уровень воды и создавая резервуар, который затоплял землю вверх по течению. Огромное вертикальное колесо надо было поставить на прочный фундамент, защищенный от оползня и вибрации. Из резервуара в обход плотины к нему шел точно рассчитанный водоотвод. На одной оси с колесом располагалась машина, преобразующая крутящий момент колеса во вращение жерновов или в возвратно-поступательное движение мехов, пилы или молота. Соединенные метровыми шестернями, машины стояли под одной крышей с колесом; огромная конструкция скрипела, тряслась и шаталась. Но деревянные колеса работали долго – до двадцати лет и были гораздо надежнее первых паровых машин. Их недостатком была зависимость от уровня воды в реке, а значит, от сезона и климата.
До нас дошло множество стационарных мельниц, потому что они требовали земляных работ и больших зданий, которые еще долго продолжали использоваться. Но еще больше водяных мельниц были плавучими. На баржу ставили одно или два колеса, привязывали ее на стремнине, и такая мельница могла молоть муку или пилить доски в течение десятилетий. Плавучие мельницы не сохранились, но они запечатлены на картинах XV–XVIII веков. Их было особенно много в речных бассейнах Северной Европы. Дешевле стационарных мельниц, они не занимали земли, не требовали плотин и не зависели от уровня воды. Но стационарные мельницы было легче масштабировать – ставить новые колеса и соединять с новыми машинами. В этом состоял путь Промышленной революции.
Особенностью водяных мельниц было то, что остановить их было невозможно; производственные процессы становились непрерывными. Экономя ручной труд и делая безработными тысячи людей, эти фабрики требовали постоянного присутствия обученных операторов; от них ожидалась полная занятость, и многие заводы включали общежития. Резко удешевив переработку зерна, дерева и волокон, заводы играли первостепенную роль в хозяйственной жизни своих стран. Преображая экономику, эти гидротехнические комплексы с их плотинами, прудами, мостами, каналами, шлюзами и акведуками меняли экологию. Одни земли заливало водой, другие осушались, третьи заболачивались. Поля и леса вокруг фабрик застраивались, там росли новые города. Даже простая мельница с вертикальным колесом в 1–2 лошадиные силы и каменными жерновами для помола зерна высвобождала 50–60 человек, в основном женщин, от изнурительной ручной работы. Создавая дорогой, пользовавшийся постоянным спросом товар с минимальным участием труда, такие мельницы были центрами сосредоточения капитала. Благодаря им росли цены на землю; крупные землевладельцы, готовые к большим вложениям и длительному возврату капитала, например монастыри, получили возможность превратить свои земли и реки в источник капитала. От Страсбурга до Болоньи и от Тампере до Луганска, многие города Европы обязаны своим быстрым ростом фабрикам, работавшим на воде. Все более разнообразные машины, соединенные валами с водяными колесами, создавали капитал и технологии для Промышленной революции, которая потом использовала похожие механизмы, соединив их с паровыми машинами.
В течение целого столетия паровые машины применялись как дополнение к удобной, экономичной и почти универсальной технологии водяного колеса. Сжигая уголь, первые паровые машины поднимали воду выше плотины, поддерживая ее уровень в случае засухи. В сравнении с водяными колесами у паровых машин было одно преимущество: их можно было останавливать и потом вновь запускать. Потом их стали применять для осушения шахт. К середине XIX века паровые машины конкурировали с водяными колесами в главных товарных производствах – на хлопчатобумажных, прядильных и текстильных фабриках. Победа паровых машин, вытеснивших водяные мельницы, была обусловлена не экономическими, но политическими факторами. В сравнении с дымными и шумными паровыми машинами, превращавшими в отходы огромные массы угля, воды и металла, водяные колеса не требовали топлива. Затопленная земля была главным ресурсом, который они расходовали, но и этот расход был меньше того, что требовали угольные карьеры и шахты. Шведский эколог Андреас Малм доказывает, что отказ от водяных мельниц и переход к паровым машинам не был обусловлен истощением природного ресурса; двигая тысячи колес, водная энергия английских рек была использована на считаные проценты. Более того, как раз накануне этого перехода шотландский гидротехник Роберт Том (1774–1847) создал принципиально новые проекты, которые могли на порядок увеличить мощности водяных фабрик. Его проекты должны были задерживать воду в огромных резервуарах в верховьях рек и спускать ее акведуками к искусственным прудам, на которых стояли бы десятки фабрик. Он планировал изменить таким образом течение Клайда и создал еще несколько масштабных проектов; осуществлена была лишь малая доля задуманного. Проекты Тома, великого, но забытого инженера, были осуществимы благодаря тому же углю: его неограниченное сжигание давало неограниченные количества кирпича. Проекты обсуждались в парламенте и лондонской прессе; долгосрочные преимущества гидротехнических каскадов были велики, но аппетита к ним не было. Владельцы мануфактур предпочитали паровые машины. Резервуары и акведуки Тома предполагали глубокое переустройство прав собственности; они мыслились как корпоративные владения под государственным контролем, дававшие воду и землю в лизинг частным производителям. Торгово-промышленный капитализм не был создан для таких испытаний. Паровые машины были дороги и ненадежны, но они находились, как и фабрики, в частной собственности. Если бы Промышленная революция развивалась без ископаемого горючего, она бы вернула государству роль «гидравлической империи». Так называл древние деспотические государства Нила и Инда, отвечавшие за орошение полей, социолог Карл Август Витфогел, один из основателей Франкфуртской школы. «Невидимая рука», которая вела развитие капитализма, была иного рода.