W X-XI wieku Europejczycy znacznie zwiększyli energię, najpierw koła wodnego, a następnie siłę mięśni konia: wynaleziono podkowę, strzemię i obrożę. To był początek ożywienia gospodarczego Europy i odnowienia myśli naukowej na kontynencie.
Po kilku „ciemnych wiekach” następujących po upadku Cesarstwa Rzymskiego w Europie nastąpił powrót do postępu. Już od VIII wieku na całym kontynencie zaczęto masowo budować młyny wodne, które nawet w Cesarstwie Rzymskim miały ograniczone zastosowanie. Jednocześnie ulepszono koło wodne, co uczyniło z nich uniwersalne źródło energii, które może pracować zarówno na dowolnych rzekach, jak iw każdej branży. W XI wieku koła wodne dostarczały energię do filców, browarów, tartaków, młotów mechanicznych i miechów, a także były używane do ciągnienia drutu i konopi. O skali rozprzestrzeniania się koła wodnego w Europie świadczy następujący fakt: w Book of Doomsday (1086) na południe od Severn w Anglii było 5624 młyny wodne - mniej więcej jeden na 50 gospodarstw domowych.
W XI wieku młyny pływowe pojawiły się nawet w Europie - w okolicach Wenecji, na południu Anglii i na zachodnim wybrzeżu Francji.
Poczyniono również postępy w wykorzystaniu energii mięśniowej. Koń służył człowiekowi od tysięcy lat zarówno na wojnie, jak iw czasie pokoju, ale jego skuteczność dramatycznie wzrosła dzięki trzem innowacjom. Pierwsza była podkowa. W Rzymie do ochrony końskich kopyt używano hipopotamów, ale wygląd podkowy był niezaprzeczalną poprawą.
Podkowy były szczególnie przydatne na wilgotnych glebach, które dominowały na północ od Alp oraz dla ciężkich koni. Podkowy chroniły kopyta przed kontaktem z glebą, co powodowało ich zawilgocenie, szybkie zużywanie się i pękanie. Podkowa weszła do powszechnego użytku w Europie w IX wieku. Podkuwano również konie juczne i muły, co doprowadziło do coraz większego wykorzystania koni w transporcie komercyjnym.
Drugą ważną innowacją było wynalezienie strzemion, które przydały się przede wszystkim na wojnie, choć docenili je również pokojowi jeźdźcy. Według słynnego oświadczenia historyka Lynn White, strzemię było bezpośrednią przyczyną powstania feudalizmu. Strzemię przez wieki zapewniało jeźdźcowi niekwestionowaną przewagę nad piechotą, zmuszając do wyposażenia i uzbrojenia dużych armii rycerskich. Z powodu braku koni i żelaza cały system gospodarczy musiał zostać odbudowany, aby sfinansować takie armie.
Trzecią istotną innowacją jest nowoczesny zacisk. Na początku XX wieku emerytowany oficer kawalerii Richard Lefebvre de Knott napisał studium porównujące użycie konia w starożytności i średniowieczu. Grecy i Rzymianie używali uprzęży składającej się z dwóch pasów, które owijały się wokół brzucha i szyi konia. Obroża, owinięta wokół gardła, pod obciążeniem uciskała żyłę szyjną i tchawicę zwierzęcia, uniemożliwiając mu oddychanie. Dzięki eksperymentom Lefebvre de Knott stwierdził, że zaprzęgnięta w ten sposób siła konia została wykorzystana nie więcej niż 20%. Z tego powodu koń został umieszczony za wozem i nie ciągnął go, ale pchał (z wyjątkiem lekkich rydwanów).
Film promocyjny:
We wczesnym średniowieczu ludzie przestali to znosić, znajdując łatwy sposób na zakończenie marnotrawstwa cennej energii. Rozwiązaniem problemu było wynalezienie pasa piersiowego i obroży mocowanej do łopatki konia. Oba te urządzenia wyeliminowały potrzebę stosowania jarzma, unikając w ten sposób głównej wady rzymskiej uprzęży.
W rezultacie konie stopniowo zaczęły odgrywać ważną rolę w rolnictwie i transporcie. Uprząż została uzupełniona innymi osiągnięciami w technologii konnej. We wczesnym średniowieczu zaczęto używać wagonów konnych (zaprzęganych w rzędzie jeden po drugim). W XI wieku pojawił się dyszel - drewniany słupek, który łączył zacisk z wózkiem lub broną.
W ten sposób na początku średniowiecza naprawiono najbardziej elementarne błędy w wykorzystywaniu siły mięśniowej zwierząt, popełniane na przestrzeni wieków przez wysoko rozwinięte cywilizacje śródziemnomorskie. Pod koniec XI wieku 70% całej energii zużywanej przez społeczeństwo angielskie pochodziło od zwierząt, a pozostała część z młynów wodnych.
Zwiększona prędkość i zasięg powozów konnych, w połączeniu z ulepszeniami samych powozów, przyczyniły się do ożywienia transportu lądowego i handlu na średnich dystansach.
Udoskonalenie uprzęży końskiej umożliwiło również aktywniejsze wykorzystanie jej w rolnictwie, stopniowo wypierając woły - główną siłę pociągową orki we wczesnym średniowieczu. W tym samym czasie pojawiły się jeszcze dwie ważne innowacje - ciężki pług i system trójpola.
Starożytny pług, używany w gospodarkach śródziemnomorskich, rysował tylko bruzdę w ziemi drewnianym lub żelaznym czubkiem (lemieszem), który przecinał i kruszył glebę, zapobiegając parowaniu wilgoci. Taki pług nie nadawał się dobrze na ciężkie i wilgotne gleby na równinach na północ od Alp.
Ciężki pług w swojej ostatecznej postaci poruszał się na kołach i był wyposażony w nóż przecinający glebę w pionie, lemiesz przecinający ją w poziomie oraz lemiesz, który odwracał pocięte kawałki gleby i pozostawiał głęboką bruzdę. Ciężki pług pozwolił na rozwój rozległych, żyznych ziem, które w czasach rzymskich pozostawały nieużytkowane lub uprawiane przy pomocy prymitywnych technik cięcia i spalania.
Jednak ciężki pług wymagał dużej uprzęży wołów lub koni (4-6 zwierząt; przewaga koni nad wołami polegała na tym, że ich wykorzystanie gospodarcze było szersze). Przytłaczająca większość gospodarstw domowych nie mogła sobie na to pozwolić. Próbując rozwiązać ten problem, średniowieczne społeczeństwo stworzyło system pół-spółdzielczy (dwór).
Potrzeba posiadania zwierząt pociągowych do orki stworzyła techniczny problem tego, co karmić inwentarz. We wczesnym średniowieczu problem ten został rozwiązany.
Po pierwsze, w trójpolowym systemie płodozmianu jedna trzecia gruntów ornych pozostawała odłogowana i była wykorzystywana jako pastwisko: zwierzęta gospodarskie zarówno karmiły się nią, jak i nawoziły obornikiem. W systemie trzech pól każda działka była z kolei wykorzystywana pod ugorowany, ozimy i jare.
Po drugie, po żniwach wypuszczano również zwierzęta gospodarskie na pola przeznaczone pod uprawy - zwyczaj ten zaczęto nazywać „prawem do wspólnego wypasu”.
Po trzecie, wieś zaczęła zawierać oddzielne wspólne pastwisko, które nie uczestniczyło w płodozmianie i pełniło rolę pastwiska.
Wprowadzenie systemu trójpolowego umożliwiło rozszerzenie upraw dodatkowych oprócz upraw głównych, takich jak pszenica i żyto. Na drugim polu zaczął uprawiać owies (idealna pasza dla koni), jęczmień i fasolę. Wzrost liczebności zwierząt doprowadził do wzrostu „plonu” obornika, na który chłopi mogli sobie teraz pozwolić nie tylko na zboże, ale także na uprawy ogrodnicze (co znacznie poszerzyło dietę zarówno chłopów, jak i rosnącej liczby mieszczan).
To właśnie wraz z powszechnym wprowadzeniem koła wodnego i „ulepszonego” konia Europa zaczęła odchodzić od innych społeczeństw świata, w tym czasie jeszcze bardziej rozwiniętych - od świata muzułmańskiego, Indii i Chin. Jak zauważa historyk Lynn White, średniowieczna Europa stała się pierwszym społeczeństwem na świecie, które zbudowało swoją gospodarkę nie na garbach niewolników i kulisów, ale znajdując inne źródła energii.
+++
Porównajmy czas pojawienia się ciężkiego pługa w Europie Zachodniej i Rosji. W Rosji przed zniesieniem pańszczyzny obfitość bezpłatnej siły roboczej sprawiała, że korzystanie z ulepszonych maszyn było całkowicie bezużyteczne ekonomicznie. Nawet ekstensywna gospodarka regionu Wołgi i Syberii nie przedstawiała zapotrzebowania na maszyny i narzędzia oszczędzające pracę, gdyż brak dobrych szlaków komunikacyjnych wykluczał możliwość sprzedaży plonów i sprawiał, że ekspansja orki była nieopłacalna.
Lew Tołstoj nadal orał pługiem.
Ciężki pług zaczął być aktywnie używany w Rosji dopiero w XIX wieku (po 7-8 wiekach, ponieważ stał się powszechny w Europie Zachodniej). Do tego czasu pług był najpopularniejszym narzędziem. W 1726 roku V. N. Tatiszczew, wracając ze Szwecji, stanowczo opowiadał się za przejściem z pługa na pług: „Lepiej orać woły pługiem, a nie pługiem konnym”. Ten apel nie spotkał się z poparciem większości rolników. W obronie pługa wypowiadało się wielu pisarzy i właścicieli ziemskich. Książę Rostopchin opublikował nawet w 1806 roku książkę „Pług i sokha”, w której napisał: „Jak bardzo angielska uprawa ziemi może przynosić zyski w sąsiedztwie większej liczby miast, jest tak bezużyteczna, a właściwie niemożliwa wszędzie dla Rosji w jej obecnym położeniu. Nie będąc całkowicie wrogiem pługa, pozostanę przyjacielem pługa nie z powodu uporu czy niewiedzy, ale z tegoże od najmłodszych lat kochał i szanował starego Rosjanina, a doświadczenie, które wzbogaca dobra rosyjska gospodarka, potwierdziło jego doświadczenie”.