Могло ли общество достичь технологий 1800-х годов, если бы оно ограничивалось использованием меди и бронзы?

Задний план:

В альтернативной истории острова, который стал современной Британией, доисторические люди вступили в бронзовый век, но затем (по разным религиозным причинам — полные подробности которых, вероятно, не имеют отношения к вопросу) решили, что было бы отвратительно начинать баловаться с любым другим. металлы. По сути, медь считалась священной, в то время как все другие металлы считались нечестивыми и были запрещены (в том числе в торговле с континентальной Европой). это _считается приемлемым использовать немного олова для изготовления бронзы, но только в том случае, если одной меди будет недостаточно для данной цели. Вожди племен, кочевники и даже одинокие отшельники по всему острову разделяют эти верования и поддерживают их как могут. Запрещены даже сами изделия из чистого олова; олово разрешено использовать только при производстве бронзы, составляющее не более ~ 20% конечного сплава.

Запрет успешно соблюдается в течение тысяч лет (за исключением, как можно предположить, случайных контрабандистов, время от времени занимающихся контрабандой мелких кусков железа и стали) до римской оккупации Британии. В этот момент группы этих любящих бронзу людей отступают в магически изолированные части страны (десятками или сотнями), чтобы продолжить жизнь без железа и других металлов. Тайные общины могут легко торговать и общаться друг с другом, но их не беспокоят римляне и последующие захватчики. Проще говоря, они живут и работают в районах Британии, которые невозможно обнаружить (в отличие от амулета «Фиделиус» из Гарри Поттера или фильтра восприятия из «Доктора Кто»), и они могут получать медь, олово и другие материалы из этих мест точно так же, как и сами. нормально бы.

Вопрос:

Предположительно, эти ограничения приводят к эффекту потолка в том, что касается технического прогресса, но насколько хорошо может на самом деле развиваться основанное на бронзе общество, прежде чем оно достигнет своих пределов, если мы позволим им свободно использовать заменители (медь, бронзу, содержащую только олово, или не -металлы), где мы обычно использовали бы железо, сталь, свинец, латунь и любой другой металл или сплав? В частности, могли ли они дойти до георгианско-викторианского периода? Должен сказать, мне не нужно, чтобы они могли использовать электричество; они ненавидят это так же сильно, как железо и сталь

Одно замечание: я рад проявить здесь некоторую творческую вольность с геологией и заявить, что доступность не является ограничивающим фактором. Это Земля, где меди и олова столько, сколько нам нужно, чтобы способствовать технологическому прогрессу. Меня больше волнует, действительно ли физические свойства бронзы соответствуют назначению. Из того, что я читал, причина, по которой доисторический человек перешел от бронзы к железу, была в основном связана с простотой поиска и обработки последнего, а не с открытием каких-либо превосходных физических свойств (по крайней мере, в то время). Это отвечает на мой вопрос о первых нескольких сотнях лет медленного технологического роста, но мне интересно, начнет ли общество, состоящее только из бронзы, падать к тому времени, когда мы достигнем средневековья или промышленной революции,

Есть несколько конкретных технологий, в которых я особенно не уверен, хотя я здесь новичок, и, возможно, было бы слишком широко публиковать их список. Возможно нет. Я пока оставлю это здесь, но буду рад отредактировать, если это не подходит:

  • Газовые лампы (и, соответственно, производство газа или добыча природного газа)
  • Внутренняя сантехника
  • Паровозы
  • Раннее огнестрельное оружие
  • Канализационная система
Если бы на Земле было много меди и, что гораздо важнее, олова, нормальная цивилизация предпочитала бы бронзу железу вплоть до открытия промышленных процессов производства стали в 19 веке. Так что да, очевидно, они могли достичь технологий 18 или начала 19 века. К сожалению, олово на Земле встречается редко... Например, до XIX века из бронзы делали огнестрельное оружие; медная внутренняя сантехника по-прежнему широко используется; газовые фонари чаще всего делались из стекла или бронзы; а канализационные системы обычно строились из кирпича до появления железобетона.
Я полагаю, что может быть проще спроектировать свой мир с изобилием материалов, которые вы хотите, чем пытаться волшебным образом решить проблемы, вызванные железом в нашем мире. Возможно, железо присутствует в небольших количествах, но без каких-либо рудных месторождений.
Ваша самая большая проблема — это промышленное оборудование, медь (и «чистая» бронза) имеет дерьмовую износостойкость, а это означает, что такие вещи, как мельницы или подшипники из меди, изнашиваются невероятно быстро. Как только вы начнете получать большие мощные машины или маленькие сложные, использование меди не сработает. Вам действительно нужны триметаллические бронза и латунь, чтобы сделать такие машины.
@AlexP Даже сталь не обязательно лучше бронзы. Только низкая доступность делает его более широко используемым.
@John Bronze изнашивается хуже, чем латунь? Это новость для меня.
@DKNguyen намного хуже, пока вы не достигнете точки, когда сможете начать добавлять никель, алюминий или другие металлы.

Ответы (4)

Как ни странно, для всех вещей из вашего списка «неуверенных» медные сплавы вполне приемлемы. В некоторых случаях лучше, чем альтернативы на основе железа. В большинстве из них используется железо, потому что оно намного дешевле меди.

Большая проблема - инструменты ИМХО. Поскольку медь мягче, инструменты на ее основе будут деформироваться и изнашиваться намного быстрее. Это удвоится для любого вида силовой техники. И это станет проблемой на удивление рано. Железные топоры или плуги лучше, чем их бронзовые аналоги. Хотя исторически быть достаточно дешевым, чтобы быть доступным для обычных людей, вероятно, было самым большим преимуществом.

Трудно предсказать влияние доступных меди и бронзы, тем более что технический прогресс в значительной степени определяется экономикой. Многое будет зависеть от того, что делает медь доступной для них.

И это не единственная неизвестная переменная. Насколько многочисленна их популяция? Какова их транспортная система? Сколько еды они могут производить? Какова их площадь поверхности? Нужна определенная «масса» и плотность людей, чтобы развивать и поддерживать индустриализацию.

Кроме того, «неизвестная Британия» в значительной степени требует магии. Это, вероятно, имело бы огромное значение.

И, очевидно, очень важно учитывать, насколько они связаны с внешним миром. Любой объем торговли, каким бы осторожным и хорошо контролируемым он ни был, даст людям доступ к преимуществам внешнего технического прогресса и экономического роста. Если вы знаете, что кто-то извне построил паровую машину, то для ее воспроизведения из разрешенных материалов требуется гораздо более низкая технологическая и экономическая база, чем для первого изобретения. Если вы можете купить еду снаружи, отсутствие надлежащих плугов не так уж и важно. Вы даже можете импортировать свои бронзовые инструменты или медные трубы массового производства вне завода. (Возможно, хорошая идея, она должнадержите все это адское загрязнение подальше.) Вы даже можете производить и продавать свои собственные продукты на внешних рынках и избегать проблемы с вашей собственной экономикой, которая слишком мала для поддержки промышленной экономики.

Газовые лампы
Я не вижу никакой проблемы в том, чтобы сделать медную газовую лампу. Устройство для обработки газа может быть немного более проблематичным, а форма и размер оборудования могут быть другими, но это все равно должно быть выполнимо.

Внутренняя сантехника
Может быть достигнута, но будет трудно, если не будет разрешено немного оловянного припоя. Если для этой цели не разрешено использовать олово, тогда можно использовать какой-то медный компрессионный фитинг, но на разработку может уйти больше времени. На ранних этапах трубопровод может быть ограничен тем, что может быть установлено в виде одной детали. Другой вариант — нагреть медную втулку вокруг соединения, а затем слегка обжать ее.

Паровые двигатели
Я бы подумал, что паровые двигатели можно сделать из меди http://www.alspcs.com/Copper.html В этом есть стальной стержень и несколько латунных фитингов, но я думаю, что их можно переделать из меди или бронзы. и при необходимости изготавливается по размеру. Например, диаметр штока поршня может быть такой же ширины, как головка поршня. Тем не менее, я полагаю, что будет больше механических отказов и гораздо более низкое давление и эффективность.

Раннее огнестрельное оружие
Да снова. Бронза использовалась для изготовления раннего огнестрельного оружия в нашем мире.

Канализационная система
Базовые туннели, облицованные кирпичом, будут работать на самом базовом уровне. Это зависит от того, что вы хотите. Возможны насосы, должны быть возможны отстойные резервуары и воздуходувки.

Резюме
Все предметы, которые вы упомянули, должны быть сборочными. Но их может быть сложнее установить или разработать вне синхронизации с нашей линией времени (внутренняя сантехника), они могут работать гораздо менее эффективно (паровые машины и огнестрельное оружие).

Если вы можете просто сделать бронзу с различным количеством меди и олова, вы получите сплавы с широким спектром механических и физических свойств, некоторые из которых можно сравнить даже со сталью. На самом деле бронза-ллургия :) это все, что вам нужно.

Одной из исторических причин перехода от бронзы к стали в Европе была геология. Основные поставщики олова обычно не находились на континенте. С другой стороны, железа и угля довольно много. Если убрать это ограничение, сталь может стать ненужной до самого конца XIX века, когда технология высокотемпературных печей проложила путь для обработки других типов материалов.

Относительно вашего списка:

  • Газовые лампы (и, соответственно, производство газа или добыча природного газа): хотя температура плавления не такая высокая, как у углеродистой стали, бронза не будет легко плавиться при использовании в качестве каркаса для газовой лампы. Я не знаком с механическими свойствами, необходимыми для добычи газа, но поскольку речь идет о производстве труб и резервуаров под давлением, не должно возникнуть проблем с заменой стали на бронзу. Напомним, что последний использовался для пушек, и поэтому он способен выдерживать довольно высокое давление и высокие температуры. Кроме того, учитывая, что бронза делает прочные лезвия, я не удивлюсь, если ее можно будет использовать для сверл.

  • Паровозы и раннее огнестрельное оружие: раннее огнестрельное оружие действительно было сделано из бронзы, в частности пушки. Это говорит о том, что материал также может быть пригоден для скрепления парового двигателя. Обратите внимание, что сегодня мы используем бронзу для износостойких подшипников.

  • Внутренняя сантехника и канализация: по сравнению со сталью и железом бронза менее подвержена коррозии и должна служить дольше при использовании в сантехнике. До сих пор некоторые трубы для отопления зданий изготавливают из медных сплавов.

на самом деле вы довольно ограничены, если у вас есть только медь и олово, большинство используемых форм бронзы содержат третий металл, такой как свинец, цинк, никель или алюминий. Почти все, что вы перечисляете, было сделано из 3-металлической бронзы, а не только из меди и олова.

Я бы предположил (согласно предыдущим сообщениям), что все перечисленные вами технологии действительно возможны с заданными ограничениями. Я тоже думаю, что маловероятно. Если существует набор религиозных идей, которые ограничивают мышление против определенных металлов, то исследование металлургических идей для создания сосуда высокого давления (необходимого для паровой машины), вероятно, будет либо в лучшем случае выходить за рамки типичного мировоззрения исследователей, либо считаться ересью. в худшем случае. Это означало бы, что металлургические достижения будут в основном случайными и займут гораздо больше времени.