Энергия и цивилизация

Но задолго до того, как максимальная мощность работающих животных увеличилась в три раза (более сильные лошади и совершенная упряжь), водяные мельницы стали самыми мощными первичными движителями. Их последующее развитие было медленным: первое увеличение максимальной эффективности в десять раз потребовало около 1000 лет, второе – около 800. Пиковая мощность на единицу в результате превысила мощность паровой машины конца XIX века, а доминирование водяных мельниц закончилось только с появлением двигателей внутреннего сгорания и паровых турбин. Оба эти изобретения были представлены в 1880 годах, но лидерство захватили только в 1920-х, и остаются ведущими первичными движителями, как стационарными, так и мобильными, в начале XXI века.

Примечание 7.1. Устойчивость одушевленного труда

В Америке лошади, мулы и волы помогли освоить большую часть ныне культивируемой земли во время распашки обширных травянистых пространств в США. Великие Равнины, канадские прерии, бразильский cerrado и аргентинская пампа были освоены в последние десятилетия века девятнадцатого и в самом начале двадцатого. Только к 1963 году, когда мощность американских тракторов более чем в 12 раз превзошла рекордный показатель всех животных в 1920-м, министерство сельского хозяйства США перестало считать тягловую рабочую силу. В период позднего императорского и раннего республиканского Китая вклад ветряных, водяных мельниц и пара оставался пренебрежимо малым по сравнению с вкладом человеческого труда, чья агрегированная мощность значительно превосходила ту, которую выдавали тягловые животные. Лучшие оценки показывают, что даже к 1970 году человеческий труд в Китае давал около 200 ПДж полезной энергии, и это по сравнению с чуть более 90 ПДж, которые приходились на тягловых животных (Smil 1976).

Доминирование человеческих мускулов ограничивало мощность наиболее широко распространенных рабочих единиц до 60-100 Вт постоянного (на протяжении дня) полезного труда. Это значит, что во всех обстоятельствах, кроме нескольких исключений, высочайшая концентрация мощности под единым командованием (от сотен до тысяч работников на стройках) давала не более 10-100 тысяч ватт постоянной мощности, хотя пиковые усилия могли превосходить это значение в разы. Архитектор или строитель каналов традиционной эпохи, таким образом, контролировал потоки энергии, эквивалентные тому, что сегодня выдает единственный двигатель, приводящий в движение небольшую землеройную машину.