Матюхин обнаружил также, что эффективность инструментов зависит от следующих факторов: вида горной породы, веса орудия, угла заострения, формы острия, величины прилагаемых усилий, силы и опыта экспериментатора, сорта дерева и его положения. Оптимальный угол заострения у орудий, предназначенных для рубки деревьев, колебался от 55 до 65 градусов. Орудие оставалось эффективным еще при угле заострения 80–90 градусов, но при угле в 100–110 градусов для работы уже не годилось.
Сергей Семенов пришел к выводу, что ручные рубила, которые возникли также в древнем палеолите, но позже чопперов, были несколько эффективнее. Кремневой репликой ашельского ручного рубила, которую он держал прямо в ладони, он срубил ольху диаметром девять сантиметров за 7 минут. Удары он наносил под углом в 50 градусов. При помощи удобного орудия он выполнил еще одну задачу: из березы диаметром 6 сантиметров изготовил палицу. Для палицы ему требовалось корневище — наиболее твердая и тяжелая часть дерева. Для этого пришлось перерубить разветвленные корни, отсечь верхнюю часть ствола, обтесать комель, содрать кору и обработать конец рукояти, на что ушло 35 минут.
Для обрубки тонких ветвей, заточки небольших колышков, строгания дерева, вырезания мелких предметов (ложек, сосудов) люди с позднего палеолита использовали каменные пластинки и отщепы из кремня и аналогичных горных пород. О полезности этих небольших орудий вы можете составить некоторое представление по следующему опыту. Инструментом, состоящим из нескольких пластинок, вложенных ступенчато друг за другом в деревянный держак, экспериментатор отрезал легко, двумя-тремя взмахами ивовые и березовые ветви диаметром восемь миллиметров. В час он отрезал 1300 веток. Односторонним каменным ножом-пластинкой с прямым лезвием он действовал еще быстрее, потому что для срезки полусантиметровой или сантиметровой ветки ему достаточно было сделать одно, реже — два движения. А вот нож с выпуклым острием себя не оправдал. Тонкие ветки он скорее ломал, а ветки диаметром более полусантиметра не брал.
Первенство, завоеванное ручным рубилом в соревновании со своим булыжниковым «коллегой» — чоппером, удерживалось им вплоть до неолита. Земледельцы должны были рубить деревья в несравненно большем объеме (выжигание леса, строительство деревянных домов), и поэтому они изобретали более совершенные орудия. Они изготовляли их шлифовкой, а некоторые и сверлением преимущественно метаморфических горных пород. Готовые топоры насаживали на деревянные топорища. Знаете, чем завершилось их соперничество с ручным рубилом? Уважение к древнему орудию, которое сопровождало человека сотни тысячелетий, заставляет нас с содроганием выдать эту тайну. Впрочем, ничего не поделаешь, тем более что ваше любопытство уже так подогрето: молодая ольха диаметром 10 см пала под ударами кремневого ручного рубила за 10 минут, тогда как неолитический нефритовый топор расправился с ней за одну минуту.
Соревнование, однако, на этом не окончилось. Полукилограммовым медным топором (медь означала наступление века металлов) экспериментатор срубал сосну диаметром четверть метра за 5–6 минут. Топором из зеленого сланца ту же операцию он заканчивал через 15 минут. В последующих экспериментах сравнивалась продуктивность каменного, медного и стального топоров. Она была в 2–3 раза выше у медного в сравнении с каменным и в 1,5–2 раза выше у стального в сравнении с медным.
Появление металлических орудий означало не только ускорение производственной деятельности, но и одновременно повышение ее качества. Ведь лезвие каменного инструмента должно было быть довольно массивным, учитывая свойства камня (иначе оно легко бы повреждалось), а это приводило к необходимости наносить удары по стволу нискось (лезвие образовывало со стволом угол приблизительно в 40 градусов), чтобы лезвие вообще проникало в древесину. По существу таким образом ствол перерубался, по форме напоминая заточенный ножом карандаш (часть ствола при этом практически уничтожается). Подобным образом поступают бобры. Более тонкие лезвия металлических инструментов, наоборот, позволяли врубаться в дерево и при углах, близких к 90 градусов.