Από τον 5ο έως τα τέλη του 15ου αιώνα, την περίοδο δηλαδή του Μεσαίωνα, η τεχνολογική εξέλιξη δεν σταμάτησε, ενώ ορισμένες από τις ανακαλύψεις ήταν καθοριστικές για τα θεμέλια της επερχόμενης βιομηχανικής επανάστασης.
Το 600 εφευρίσκεται από τους Σλάβους, το άροτρο με βαρύ αναστρεπτήρα. Το άροτρο αυτό ήταν πολύ αποτελεσματικό για τα βαριά και υγρά εδάφη της ανατολικής και βόρειας Ευρώπης και όταν διαδόθηκε σιγά-σιγά σε αυτές τις περιοχές, η παραγωγή τροφής αυξήθηκε, με αποτέλεσμα να αυξηθεί αντίστοιχα και ο πληθυσμός.
Το 673 επινοείται το υγρό πυρ (ή ελληνικό πυρ) από τον αλχημιστή Καλλίνικο, το οποίο έσωσε την Κωνσταντινούπολη από την πολιορκία των Αράβων.
Γύρω στο 770, άρχισαν να χρησιμοποιούνται τα σιδερένια πέταλα για την προστασία των ευαίσθητων οπλών των αλόγων κατά το όργωμα. Μετά το άροτρο με αναστρεπτήρα και τα πέταλα, το μόνο που εξακολουθούσε να είναι απαραίτητο για να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά το άλογο στις αγροτικές εργασίες ήταν ένας καλός τρόπος ζεύξης.
Περίπου το 900, άρχισε να χρησιμοποιείται από τους Σλάβους το περιαυχένιο στα άλογα. Αυτό επέτρεπε στο άλογο να έλκει με τους ώμους, χωρίς να πιέζεται η τραχεία, πράγμα που πενταπλασίασε την ελκτική του ικανότητα.
Στη Γαλλία, γύρω στο 1050, κατασκευάσθηκε το πρώτο μηχανικό φορητό όπλο – η βαλλιστρίδα, που εκτόξευε μικρά βέλη και είχε βεληνεκές γύρω στα 300 μέτρα.
Ο υδραυλικός τροχός είναι γνωστός από την αρχαία εποχή και χρησιμοποιούνταν στα αρδευτικά συστήματα της αρχαίας Ανατολής, στην Αίγυπτο, Ασσυρία, Κίνα, Ινδία. Στην Ευρώπη πρωτοχρησιμοποιήθηκε τον 3ο αιώνα π.Χ., όπως μαρτυρούν τα υπολείμματα ενός υδραυλικού τροχού που εντοπίστηκαν από τον Tomlinson σε ανασκαφές στην Περαχώρα Κορινθίας. Αποτελούνταν από ένα μεγάλο κατακόρυφο τροχό που έφερε χάλκινα ή πήλινα δοχεία και περιστρεφόταν με τη βοήθεια ζώων μέσω δύο καθέτων εμπλεκόμενων ξύλινων γραναζιών. Τα δοχεία αυτά γέμιζαν στο κατώτερο σημείο του τροχού και στην συνέχεια ανατρέπονταν σε αύλακα στο ψηλότερο σημείο της διαδρομής τους. Περίπου τον 1ο αιώνα π.Χ., αντικαταστάθηκαν τα ζώα με μια φυσική πηγή ενέργειας που ήταν το ρεύμα του ποταμού. Το νερό περιστρέφει έναν τροχό ωθώντας τα πτερύγια που προεξέχουν από αυτόν και ο τροχός περιστρέφει με την σειρά του την μυλόπετρα, με την οποία συνδέεται με κατάλληλους οδοντωτούς τροχούς. Έτσι εφευρέθηκε ο νερόμυλος. Τον 5ο αιώνα κατά πάσα πιθανότητα, σκέφτηκαν να οδηγήσουν το νερό πάνω από τον τροχό, ώστε πέφτοντας από το κανάλι προσαγωγής του στα πτερύγια της φτερωτής, να χρησιμοποιείται εκτός από την κίνηση του και η βαρύτητα με τη μικρού ύψους υδατόπτωση. Σταδιακά προέκυψε η ανάγκη κατασκευής υδραυλικών έργων υποδομής για την συγκέντρωση του νερού (νεροκράτες), τη μεταφορά του (νεραύλακα), την αποθήκευση του (στέρνες) και, τέλος, την διοχέτευση του στο μηχανισμό κίνησης της εγκατάστασης (υδατόπυργοι). Η εκμετάλλευση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό ήταν το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε αρχικά για το άλεσμα των δημητριακών. Η αξία αυτών των έργων μερικές φορές ήταν μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του νερόμυλου. Ο άνθρωπος χρειαζόταν μια πηγή ενέργειας που δεν θα παρουσίαζε παρόμοιους περιορισμού και τόσο υψηλό κόστος. Η λύση δόθηκε από τον άνεμο. Στη Γαλλία, το 1180, κατασκευάζεται ο πρώτος ανεμόμυλος, μια κατασκευή γνωστή στην Περσία ήδη από τον 7ο αιώνα, που την μετέφεραν στην Ευρώπη οι σταυροφόροι. Οι ανεμόμυλοι έγιναν παραγωγικότεροι με την εμφάνιση του μύλου-πύργου, που επέτρεπε το πάνω τμήμα του να στρέφεται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση τύγχανε να φυσά ο άνεμος. Νερό και αέρας χρησιμοποιούνται τώρα σε μύλους για την άλεση των σιτηρών και την άντληση νερού, αλλά και για την γναφή και τη βαφή υφασμάτων και τον πριονισμο ξυλείας.
Ιστορικά καταγεγραμμένα, η πυξίδα αποτελεί επινόηση των Κινέζων περίπου το 200 π.Χ. κατά τη διάρκεια της δυναστείας των Qin. Περί το 800 μ.Χ. και πάλι στην Κίνα οι μαγνητίτες παίρνουν τη μορφή μεταλλικής βελόνας όπως περίπου την ξέρουμε σήμερα, όμως η συστηματική χρήση της στην ναυσιπλοΐα γίνεται από τους Ευρωπαίους περίπου από τον 12ο αιώνα, σύμφωνα με τις γραπτές μαρτυρίες του Άγγλου λογίου Αλεξάντερ Νέκαμ (Alexander Neckam, 1157-1217). Το έργο του Γάλλου φιλοσόφου Πιερ Πελερέν ντε Μαρικούρ, (Pierre Pelerin de Maricourt). «Η Επιστολή για τον μαγνήτη», (1269), περιέχει την πρώτη απόπειρα ερμηνείας του μαγνητισμού, και δίνει την πρώτη περιγραφή στη Δύση της κατασκευής της πυξίδας. Εξηγεί ότι η πυξίδα θα λειτουργούσε καλύτερα αν η μαγνητική βελόνη ήταν τοποθετημένη πάνω σε ένα άξονα αντί να επιπλέει πάνω σε ένα κομμάτι φελλού και ότι από κάτω της θα μπορούσε να υπάρχει μια κυκλική κλίμακα με διαβαθμίσεις ώστε να διαβάζονται πιο εύκολα οι κατευθύνσεις. Η χρήση της μαγνητικής πυξίδας από τους Ευρωπαίους τους επέτρεψε να ταξιδεύουν ανά τους ωκεανούς, με αποτέλεσμα να ανακαλύψουν και να κυριαρχήσουν σε όλο των κόσμο.
Σε αυτές τους τις ανακαλύψεις βοήθησε και η χρησιμοποιήσει του πηδαλίου από τα μέσα του 13ου αιώνα. Μέχρι τότε η διακυβέρνηση των πλοίου γινόταν με ένα πλατύ κουπί που κρατούσαν στο πίσω μέρος του σκάφους. Η τοποθέτηση του πηδαλίου στον άξονα του πλοίου έκανε την ναυσιπλοΐα πιο αποτελεσματική και ασφαλή. Νέοι τύποι ιστίων, όπως ο φλόκος, βελτιώνουν την πλεύση των καραβιών. Όμως, η καινοτομία που άλλαξε τον τρόπο των ταξιδιών ήταν η τοποθέτηση του φλόκου δίπλα στο τριγωνικό λατίνι, που επέτρεπε στο καράβι να ταξιδεύει με οποιονδήποτε άνεμο. Τον 13ο αιώνα ναυπηγείται από τους Πορτογάλλους η καραβέλα που ήταν πιο ευέλικτο, πιο ανθεκτικό και περισσότερο σταθερό πλοίο από αυτά που υπήρχαν μέχρι τότε. Καραβέλες χρησιμοποίησαν οι θαλασσοπόροι Βάσκο ντα Γκάμα, Ζακ Καρτιέ, Χριστόφορος Κολόμβος στις εξερευνήσεις τους. Η εξέλιξη της χαρτογραφίας αποτέλεσε πολύτιμο βοήθημα για κάθε επίδοξο ναυτικό, ενώ νέα όργανα (αστρολάβος και βαλλιστρίδα) προστίθενται στον εξοπλισμό του.
Αν και η καύση του γαιάνθρακα (κάρβουνου) ήταν γνωστή από τον 10ο αιώνα π.Χ., η συστηματική του εξόρυξη ξεκινά στην Αγγλία από τις αρχές του 13ου αιώνα μ.Χ.
Το 1249 ο Άγγλος λόγιος Ρότζερ Μπέικον (Roger Bacon, περίπου 1220-1292) αναφέρει την εφεύρεση των διορθωτικών γυαλιών. Ακατέργαστα μεγεθυντικά γυαλιά και κρύσταλλα είχαν ανακαλυφθεί νωρίτερα και χρησιμοποιούνταν για διάβασμα. Το όλο ζήτημα ήταν να βελτιωθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μειώσουν την παραμόρφωση και να συνδεθεί ένα ζευγάρι σε ένα φορητό μηχανισμό, έτσι ώστε να αφήνει ελεύθερα τα χέρια. Τα ματογυάλια είχαν κυρτούς φακούς και διόρθωναν την πρεσβυωπία, που εμφανίζεται συνήθως σε ανθρώπους μετά τα 45 χρόνια τους. Οι κοίλοι φακοί, που διορθώνουν τη μυωπία, εμφανίστηκαν αργότερα, το 1451 από τον Γερμανό λόγιο Νικολάους Κουζάνους (Nikolaus Cusanus,1401-1464). Η εφεύρεση των διορθωτικών γυαλιών υπερδιπλασίασε την εργάσιμη ζωή των ειδικευμένων βιοτεχνών, των κατασκευαστών οργάνων και εργαλείων, των υφαντών και των μεταλλεργατων, ενώ έκανε ικανή την λεπτή εργασία και τη χρήση λεπτών εργαλείων. Αλλά και το αντίστροφο επίσης: Τα ματογυάλια ενθάρρυναν την εφεύρεση λεπτών εργαλείων. Επίσης η γνώση των φακών ήταν ένα σχολείο για περαιτέρω προόδους στον τομέα της οπτικής.
Το 1291 στη Βενετία αναπτύχθηκε για πρώτη φορά η τεχνική της προσθήκης υλικών που αποχρωματίζουν το γυαλί και έγινε έτσι δυνατή η παραγωγή γυαλιού που ήταν σχετικά καθαρό και διαφανές. Το άχρωμο γυαλί επέτρεψε την κατασκευή του κάτοπτρου (καθρέφτη).
Ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύγματα της μεσαιωνικής μηχανικής ευφυΐας ήταν η επινόηση του μηχανικού ρολογιού. Δεν γνωρίζουμε ποιος ήταν ο εφευρέτης του. Μάλλον εμφανίστηκε στην Ιταλία και την Αγγλία (ίσως ταυτόχρονα) στο τελευταίο τέταρτο του 13ου αιώνα. Ένας από τους πρώτους σχεδιαστές του μηχανικού ρολογιού, αναφέρεται ότι ήταν ο αστρονόμος και γιατρός Τζιακόμο Ντόντι (Giacomo Dondi, 1268-136O) από την Πάδοβα της βόρειας Ιταλίας, ο οποίος έγινε μ’ αυτό τον τρόπο ηγέτης μιας οικογένειας ορολογοποιών που απέκτησε πανευρωπαϊκή φήμη. Από το 14ο αιώνα αρχίζει στην Ιταλία και αλλού η εγκατάσταση μηχανικών ρολογιών σε δημόσιους χώρους, τα οποία τώρα κτυπούσαν τις ώρες. Τα φορητά, ατομικά ρολόγια διαδόθηκαν στην Ευρώπη ήδη πριν από το 1500 και συνδέονται με την πόλη της Νυρεμβέργης. Σ’ αυτά τα ρολόγια πηγή ενέργειας ήταν ένα σπειροειδές μεταλλικό έλασμα – το ελατήριο (ανακαλύφθηκε το 1470), το οποίο αποταμιεύει δυναμική ενέργεια και την αποδίδει σταδιακά. Η κατασκευή μηχανικών ρολογιών αποτελεί ένα από τα σημαντικά άλματα στην πορεία της Τεχνικής. Μέχρι τότε οι ερευνητές μέτραγαν με αρκετή ακρίβεια τις γεωμετρικές διαστάσεις και το βάρος των σωμάτων, ο χρόνος δεν ήταν όμως δυνατόν ακόμα να μετρηθεί με ακρίβεια – μέχρι που κατασκευάστηκαν τα μηχανικά ρολόγια. Με τη χρήση των ρολογιών επήλθε και μια μεταβολή αντιλήψεων: ενώ μέχρι τότε έπρεπε να ανταποκρίνονται οι ανθρώπινες κατασκευές στη φύση (π.χ. χάρτης), στο εξής γινόταν αξιολόγηση της φύσης σύμφωνα με τις ενδείξεις οργάνων μέτρησης (μήκους, μάζας, χρόνου). Σταδιακά, με τη διάδοση των οργάνων, εισάγεται πλέον μια αντικειμενικότητα, γιατί το όργανο επιβάλλει το μέτρο σύγκρισης που γίνεται απ’ όλους αποδεκτό.
Η υψικάμινος έκανε την εμφάνισή της περίπου το 1350 στη Σουηδία, αυξάνοντας την ποσότητα του παραγόμενου σιδήρου και βελτιώνοντας την ποιότητά του.
Η πυρίτιδα και το κανόνι είχαν μπει σε χρήση, από τις αρχές του 14ου αιώνα, τροποποιώντας έτσι την τέχνη του πολέμου. Στην πρώτη μεγάλη μάχη του Εκατονταετούς Πολέμου, στο Κρεσύ της βορειο-κεντρικής Γαλλίας, στις 26 Αυγούστου του 1346, ο Εδουάρδος Γ’ της Αγγλίας χρησιμοποίησε πρωτόγονα κανόνια με ελάχιστη αποτελεσματικότητα, προοιωνίζοντας όμως τις μελλοντικές εξελίξεις. Ο βασιλιάς της Γαλλίας Καρολος Ζ’ ανέλαβε να αναμορφώσει τον γαλλικό στρατό και το 1439 προσέλαβε δυο αδελφούς, τους Ζαν και Γκασπαρ Μπυρώ (Jean και Gaspard Bureau) για να αναδιοργανώσουν το πυροβολικό. Αυτοί βελτιώσαν τα κανόνια και την ποιότητα της πυρίτιδας, αύξησαν την παραγωγή κανονιών και έθεσαν τις μονάδες του πυροβολικού υπό τον έλεγχο ειδικών. Ο γαλλικός στρατός ήταν ο πρώτος που έκανε σωστή χρήση του πυροβολικού. Στην μάχη του Καστιγιόν, στις 17 Ιουλίου 1453 ο γαλλικός στρατός εφοδιασμένος και με πυροβολικό νικά ολοκληρωτικά τους Άγγλους και τερματίζεται ο Εκατονταετής Πόλεμος. Η πυρίτιδα πέρα από τις στρατιωτικές δραστηριότητες, χρησιμοποιήθηκε και στα λατομία, στη διάνοιξη σηράγγων και στα αμυντικά έργα.
Ένας άλλος σπουδαίος νεωτερισμός ήταν η λογιστική διπλής εισόδου, που εφευρέθηκε στην Βενετία και που αποτυπώθηκε σε βιβλίο από τον Ιταλό μαθηματικό Λουκά Πατσιόλι (Luca Pacioli, 1447-1517), το 1494.
Όμως η πιο σπουδαία εφεύρεση ήταν η τυπογραφία, η οποία έφερε επανάσταση στην ραγδαία μετάδοση της γνώσης και τη διεύρυνση της πνευματικής καλλιέργειας, που ως τότε ήταν προνόμιο μόνο του κλήρου και των αριστοκρατών, οδηγώντας στην περίοδο της Αναγέννησης. Η τυπογραφία εφευρέθηκε στην Κίνα (η οποία είχε εφεύρει και το χάρτη) τον 9ο αιώνα. Στην Ευρώπη, ο Γερμανός σιδηρουργός, χρυσοχόος, τυπογράφος και εκδότης Ιωάννης Γουτεμβέργιος (Johannes Gutenberg, περιπου 1390-1468) διερευνούσε την χρήση κινητών τυπογραφικών στοιχείων από το 1435. Είχε στη διάθεση του χαρτί και πειραματιζόταν με διάφορα είδη μελάνης. Επινόησε επίσης ένα «τυπογραφικό πιεστήριο», μια συσκευή που πίεζε ομοιόμορφα το χαρτί πάνω σε μικρά μεταλλικά τυπογραφικά στοιχεία. Μέχρι το 1454 ο Γουτεμβέργιος είχε λύση όλα τα προβλήματα αυτής της μεθόδου και ήταν έτοιμος για το μεγάλο έργο: άρχισε να τυπώνει την Αγια Γραφή στην λατινική της μετάφραση, σε δίστηλο, με 42 αράδες ανά στηλη.Τύπωσε 300 αντίτυπα με 1 282 σελίδες το καθένα. Μέσα στον μισό αιώνα που ακολούθησε, η τυπογραφία εξαπλώθηκε από την Ρηνανια σε όλη την Δυτική Ευρώπη. Τα έργα των αρχαίων, που είχαν προ πολλού χαθεί από την Δύση, κυκλοφόρησαν ξανά μεταφρασμένα τώρα από τα αραβικά στα λατινικά. Η εκτιμώμενη παραγωγή αρχετύπων (βιβλίων που τυπώθηκαν πριν το 1501) ανήλθε σε εκατομμύρια-μόνο στην Ιταλία σε 2 εκατομμύρια3.
Βιβλιογραφία:
Ashton T., 2007. Η Βιομηχανική Επανάσταση. Αθήνα: Εκδόσεις Τόπος
Asimov I., 2011. Το Χρονικό των Επιστημονικών Ανακαλύψεων. E-book. Ηράκλειο: Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης
Ferguson N., 2012. Πολιτισμός. Αθήνα: Εκδόσεις Παπαδόπουλος
Landes D., 2005. Ο πλούτος και η φτώχεια των εθνών. Γιατί μερικά έθνη είναι τόσο πλούσια και μερικά τόσο φτωχά. Αθήνα: Εκδόσεις Λιβάνη
Tuma E., 2000. Ευρωπαϊκή Οικονομική Ιστορία. Από το δέκατο αιώνα εως σήμερα. Θεωρία και Ιστορία της Οικονομικής Μεταβολής. Αθήνα: Εκδόσεις Gutenberg
Petinakis 