Сущность инструмента состояла в том, что воздух из насоса или, как в устройстве Герона, миниатюрной ветряной мельницы вдувался в металлическую шаровидную камеру, погруженную в воду; с усилением давления воздух вытесняет воду из шара, поднимая уровень воды в окружающем сосуде, а избыточный воздух поступает внутрь трубы, поднимающейся над водой. Между ходами насоса давление воздуха в металлическом шаре сохраняется постоянным за счет воды во внешнем бассейне. В римском варианте, описанном Витрувием, поток воздуха, направленный по отдельным трубкам, регулируется клапанами, находящимися в квадратной камере, закрываемой квадратной деревянной затворкой; каждая затворка имела соответствующую клавишу, на которую органист нажимал, выпуская тем самым воздух. Как и в современном органе, разные тона производились с помощью трубок разного размера, которых в римских образцах было до 19.
Начиная со II в. н. э. существовал римский орган, приводимый в действие воздуходувными мехами; он был меньше по размеру и мощности, чем гидравлис. Преимущество водяного органа заключалось в том, что металлический шар внутри резервуара с водой выполнял функцию регулятора давления воздуха. Неважно, насколько сильно давили на поршень мехов, одним этим невозможно было обеспечить такое давление воздуха, чтобы привести в действие огромный инструмент.
Водяной орган стал популярным в странах Средиземноморья и, наконец, во всей Римской империи. В рукописи 90 г. до н. э. из Дельф, в Греции, есть запись о том, что некий Антипатр "покрыл себя славой", играя на гидравлисе два дня кряду, соревнуясь с другими музыкантами. Орган был любимым инструментом небезызвестного императора Нерона. Ко II в. н. э. на нем постоянно играли, аккомпанируя при состязаниях гладиаторов. Кроме того, его использовали в театрах и амфитеатрах, во время игр, процессий и цирковых представлений, на пиршествах и свадьбах знатных людей и даже как обязательное сопровождение церемонии принятия присяги при вступлении на государственную должность. То. что на водяном органе играли почти на каждом публичном мероприятии, доказывают его остатки, найденные в развалинах здания гильдии ткачей в Будапеште. сожженного в III в. н. э.
Создание клавишных инструментов
И все же, несмотря на его огромную популярность, водяной орган не сохранился после 500 г. н. э. Навыки, необходимые для его конструирования, были утрачены при нашествиях варваров. Сохранился только наипростейший орган с воздуходувными мехами в Восточной Римской империи. Арабские инженеры начали создавать органы на основе мехов в IX в., и вскоре императорские дворцы Византии и Багдада наполнились звуками этих инструментов.
Органы вновь попали на Запад в виде подарков из Византии, как, например, прекрасный образец, присланный франкскому королю Пипину императором Константином Копронимом в 757 г. Император Священной Римской империи Людовик (сын знаменитого Карла Великого) в 826 г. послал в Венецию за священником по имени Георгий, чтобы тот явился и построил ему орган. В "Утрехтской псалтыри", иллюстрированной книге псалмов начала IX в., показан инструмент, подобный сделанному для Людовика.
Эти первые средневековые органы предназначались скорее для светских, нежели религиозных целей, и лишь через еще одно столетие они стали неотъемлемой частью церковной службы. Однажды утвердившись, органы стали широко использоваться в церквях, и приблизительно в 990 г. монах Вульфстан сочинил поэму в честь органа в Винчестере (Англия), заканчивавшуюся словами:
«Громкий звук отдается как эхо повсюду, Лишь рукою прикроешь отверстья устройства, Оглушительный грохот тотчас же раздастся, Выражая звучанья богатую гамму, И мелодия муз поплывет среди люда, Разнося по стране его громкую славу.» Отсюда церковный орган распространился по всему свету, став прародителем всех клавишных инструментов. И хотя клавиши действуют теперь совсем по иному принципу (и в основном на базе электроники), можно проследить более чем 2-тысячелетнюю эволюцию идеи талантливого юноши из древней александрийской цирюльни.
МУЗЫКА И ЕЕ ЗАПИСЬ
Древнейшая запись музыки
В 1893 г. французские археологи, делавшие раскопки в Дельфах, священном городе бога Аполлона, обнаружили две любопытные каменные пластинки. На них обычным греческим алфавитом конца II в. до н. э. были записаны гимны в честь Аполлона. Но от других греческих манускриптов, найденных ранее, их отличали бросающиеся в глаза дополнительные знаки, вырезанные между строками гимнов. К большому удовольствию археологов, оказалось, что это частично уцелевшие музыкальные партитуры, которые являются самыми ранними образцами музыки Древней Греции.
Оказалось, что эта поразительная находка и множество других фрагментов греческих музыкальных партитур относятся к периоду с середины III в. до н. э. до III в. н. э. Большинство из них записано на папирусах, часто очень маленьких бесформенных кусочках, которых, впрочем, достаточно, чтобы понять, что они в основном являются отрывками из музыкальных композиций для сопровождения таких пьес, как знаменитая драма "Орест", написанная Эврипидом около 450 г. до н. э. Эти редкие археологические находки определяют как древнегреческие нотные записи. Некто Алипий в III или IV в. н. э. создал довольно удобную нотную систему, ставшую классической для греческой музыки. Он составил список используемых символов (смесь алфавитных и псевдоалфавитных знаков) и дал подробное объяснение их значений. К счастью, его работа сохранилась благодаря усиленному копированию, распространенному в средние века. Знание древнегреческой системы нотной записи никогда не терялось — фактически наша современная система нот, начавшая развиваться в средние века и выкристаллизовавшаяся окончательно в XVII в., основана на греческом образце.
МУЗЫКА ДРЕВНЕЙ ГРЕЦИИ
Если сыграть по найденным в Дельфах музыкальным партитурам гимн богу Аполлону, он, возможно, покажется не очень приятным. Но следует помнить, что религиозная музыка может звучать несколько архаично, ведь надпись была высечена в конце II в. до н. э. К сожалению, у нас всего лишь ноты, и нет никаких указаний на размер этого отрывка.
Музыка и математика
Первые уцелевшие образцы греческой нотной записи пришли из III в. до н. э., сама система была изобретена, вероятно, задолго до этого. Скорее всего, она была разработана вследствие акустических открытий, сделанных великим мудрецом и математиком Пифагором в конце VI в. до н. э.
По преданию, Пифагор, размышляя над тем, как облечь в математическую формулу музыкальную шкалу, набрел однажды на мастерскую кузнеца. Зачарованный гармоничным перезвоном молотков, ударявших по наковальне, он вошел, чтобы исследовать это явление. Сначала он задумался над тем, определяет ли сила удара высоту получаемых тонов; но это предположение пришлось исключить, после того как по его просьбе кузнецы поменялись молотками: они продолжали издавать те же звуки. Тогда Пифагор взвесил молотки и обнаружил, что самый тяжелый производил самый низкий звук.