И също така благодарение на уменията на римските техници и инженери. Трябва да се отбележи, че значителна част от римските научни и технически иновации и постижения са създадени от древногръцката култура през елинистичния период (края на 4-2 в. пр. н. е.).
Римското време не е имало забележителните изобретения в селското стопанство, металообработването, керамиката и тъканите на цивилизациите от неолита и бронзовата епоха на Египет и Близкия изток, но римляните са били в състояние да развият и подобрят технологиите, които познават. Гръцкото културно пространство на Източното Средиземноморие даде на римските инженери познанията за основите на математиката, природните науки и други науки, което им позволи радикално да подобрят производството на енергия, селскостопанските технологии, минното дело и металообработването, стъклото, керамиката и текстила, транспорта, корабостроенето , инфраструктура, строителство, масово производство на стоки, комуникация и търговия.
Основи на математиката
Въпреки че позиционните бройни системи са били известни още в римско време, които са били по-напреднали и наподобяват съвременната десетична система, консервативните римляни предпочитат да използват традиционната система за броене, в която числата се записват като поредици от повтарящи се букви.
За практически изчисления (по-специално за основни аритметични операции) римската цифрова система не беше подходяща. За целта се използва табло за броене (абакус), с помощта на което се посочват единици, десетки, стотици и други цифри на числата. Така не само инженерите и техниците, но и търговците, занаятчиите и търговците на пазара можеха лесно да извършват елементарни изчисления.
За ежедневни (например търговски) изчисления римляните създадоха преносима версия на бронзовото сметало, което лесно се побира в чанта и позволява да се извършват не само основни аритметични операции, но и изчисления с дроби с помощта на малки камъни (лат. calculi). По принцип абакусът може да се използва във всяка бройна система. Особеният успех на римляните е да стандартизират огромния брой възможни фракции, които могат да се използват в света на търговията - унцията е намалена до една стойност.
В римския свят дванадесетичната система е била използвана за монети, мерки и теглилки, които първоначално се появяват в Египет и Вавилон, разпространена е в Средиземно море и достига до Рим благодарение на финикийските търговци и гръцките колонисти от Южна Италия. Наред с измерването на теглото в унции, за тази система са характерни и дроби със знаменател 12, което опростява операциите с дроби. Като „междинна памет“ при умножаване или разделяне на големи числа, робите, които огъват фалангите на пръстите си, често са служили като удобен инструмент за фиксиране на числа за своите господари.
Докато търговците, занаятчиите и техниците правеха изчисления по отношение на унции, в някои области бяха обичайни по-точни мерки за тегло. Например в областта на прецизната механика и при полагане на тръби се е използвал пръст (лат. digitus), който е бил 1/16 от крака.
В други области римляните също проявиха интерес предимно към практическото приложение на математическите знания: например те знаеха приблизителната стойност на π 22 7 ≈ 3,142 857 (\displaystyle (\tfrac (22)(7))\прибл. 3(,)142857)и го използва, наред с други неща, за изчисляване на тръбни секции. Римските геодезисти, въпреки простия дизайн на своите инструменти, можели да определят ъгли, коти и наклони.
Енергиен източник
Реконструкция на воденица по Витрувий
В Римската империя има пет източника на енергия: мускулната сила на хората, животните, водната енергия (от времето на Август), горивото (дърва и дървени въглища) и енергията на вятъра. Последното се използва само в навигацията, вероятно защото бързо променящата се посока на вятъра се смяташе за пречка за създаването на механизми. Парната енергия, теоретично позната още от елинистичното време, също не се използва в производството. Ниско нивоМеханизацията на римската икономика направи невъзможно разработването на нови източници на енергия и замяната на ръчния труд с машинен труд като възможна стъпка към повишаване на производителността.
Много механизми са били задвижвани от физическата сила на човек - например грънчарски колела или строителни кранове, които често преместват тежки товари с помощта на ходови колела. Вярно е, че търговските кораби бяха оборудвани с платна, за да използват вятъра, но военните кораби, които трябваше да маневрират независимо от вятъра, заедно с товарни кораби и лодки, бяха задвижвани от екип от гребци. Превозът на стоки в римските градове също се извършвал предимно от носачи. Поради изобилието от тесни алеи, паланкинът е бил най-предпочитаното средство за придвижване на заможните граждани.
Както в цялото Средиземноморие, римската държава е използвала тегленето и подемната сила на животните - предимно бикове, магарета и мулета - които са били използвани в селско стопанствои като транспорт. Използването на коне първоначално е ограничено до военната сфера и конните надбягвания, но с течение на времето ролята им в транспорта също нараства.
Благодарение на така наречената „помпейска мелница“, която за първи път използва принципа на ротационното движение, беше възможно да се замени досадната и монотонна работа на хората с използването на магарета и коне. Често за тази цел са използвани стари и изтощени животни.
Римските източници отразяват използването на хидравлична енергия за подаване на вода с помощта на колела, както и използването й във водни мелници. Витрувий описва водни колела, задвижвани от потока на река; те бяха прост механизъм, в който задвижващото колело служи и като сос. Водените мелници бяха по-малко икономични - за да се прехвърли енергията на въртене към воденичния камък, беше необходим подходящ механизъм със зъбни колела.
В Рим са издигнати много водни мелници, разположени на склона на хълма Яникул, близо до Тибър и приемащи вода от акведукта. В късната Римска империя, близо до Арелат (Галия), се появява подобен комплекс с осем водни мелници на стръмен склон. Тук постоянен приток на вода също се осигуряваше от акведукт. Меровингските източници предполагат, че водните мелници са били често използвани в Галия през късната античност. Паладий препоръчва изграждането на такива мелници на собствениците на земя, за да могат да мелят зърно без използване на мускулната сила на хората и животните.
По-сложна беше ситуацията с осветлението на помещенията. Имаше само един начин да се засили слабата светлина на лампите - да се увеличи броят на източниците на светлина, така че римляните използвали стоящи и висящи лампи, свещници, както и множество маслени лампи. В южната част на Римската империя маслиновото масло е било широко използвано за осветление, което също е частично внесено в северните провинции. Прости глинени лампи, масово произвеждани, бяха достъпни за всички; Заедно с тях са направени и бронзови лампи. Глинените лампи имаха страничен отвор за фитила и през дупка в капака можеше да се добавя масло. Маслото обикновено гореше без дим и можеше да дава светлина за произволно дълго време (при условие, че е добавено навреме). Традиционните бяха лампите, които консумират повече масло, с автоматичен сос.
По-малко практичните свещи обикновено се правеха от навит плат, напоен с восък или грес и изгаряха по-бързо. За закрепването им са използвани канделабри с шипове. Свещите са били използвани предимно на север, където маслиновите дървета, произвеждащи масло, не са растат.
селско стопанство
Без изключение всички древни общества са били земеделски (с изключение на номадските): огромното мнозинство от населението е било селско население, а селското стопанство е било основният отрасъл на икономиката. Богатството на богатите римляни се състоеше предимно в земя, която даваше високи доходи. Така по-голямата част от данъчните приходи на Римската империя идват от селските райони.
Значителна част от селското население на Рим работеше главно за задоволяване на собствените си нужди. Естествена икономикаселяните от централна Италия започват да се променят само с нарастването на населението и развитието на градовете. В по-слабо населените райони без изградени транспортни маршрути той остана същият.
Снабдяването на големите градове (например Рим, който вече имаше 800 000 жители през 1-ви век сл. Хр.) можеше да се осигури само чрез адаптиране на структурата на индустриите към реалните условия, по време на които имотите, разположени в близост до града и по търговските пътища, започнаха да се задоволяване на нарастващото търсене чрез преориентиране на производството към пазара. Много често това се дължи на специализация в специфични продукти като вино или зехтин(който по-късно се използва за осветление). Тук се появяват началото на разделението на труда в селското стопанство: основната част от селскостопанската работа се извършва от роби, а допълнителната нужда от труд през периода на прибиране на реколтата се компенсира чрез наемане на безплатни дребни селяни и селскостопански работници. В допълнение към това, вносът на продукти от други части на империята е бил необходим за задоволяване на нуждите на Рим от зърно, масло и вино.
За разлика от дребните селяни, които запазват старите начини на работа и оръдия на труда, при големите имения е имало фундаментална нужда от иновации - както в подобряването на вече познатите инструменти, така и в напълно нова технология. На практика обаче собствениците на земя обръщаха малко внимание на техническите иновации. Техните познания за селското стопанство често са били сравнително малки; произведенията на римските агрономи, които са достигнали до нас, също съдържат доста малко сведения за земеделските оръдия. По-специално,
Интересът към всичко, свързано с Римската империя, винаги е висок. Тази древна държава успя да обедини хиляди хора и националности, като в продължение на векове държеше цялото Средиземноморие под контрол. Велики учени и мъдри философи, непобедими командири и железни легиони, легендарни политици и ненадминати оратори, опитни архитекти и опитни инженери, чест и слава, триумф и лавров венец - всичко това е Вечният град.
Падането на Римската империя през 468 г. без преувеличение потапя Европа за дълго време в хаос и забавя развитието на човечеството преди стотици години. Много от технологиите, използвани през ерата на империята, бяха забравени за много години.
Разбира се, римляните не са имали компютри и летящи машини. Но хората трябваше да минат векове или дори хилядолетия, за да възвърнат в някои индустрии нивото, което вече е било достигнато веднъж.
Количеството и качеството на изгубената или забравена технология и произтичащият от това провал на цивилизацията са толкова поразителни, че човек се чуди каква би била историята, ако Рим беше устоял на земята. Може би щяхме да живеем в много по-технологичен и развит свят. Но, както се казва, историята не познава подчинителното наклонение и можем само да се изненадаме от способността на римляните и да си фантазираме какви висоти би могъл да достигне човек, ако всичките му открития бяха използвани навреме и ефективно и не бяха забравени.
Стъклена чаша
Въпреки че технологията за производство на стъкло е позната на хората от древни времена (най-старите стъклени бижута, намерени при разкопки в Египет датират от 5-то хилядолетие пр.н.е.), именно римляните са били в състояние да развият производството на стъклени прибори за всички времена. високо ниво. Римските занаятчии се научиха как да издухат стъклени предмети, придавайки им желаната форма, правейки прозрачно стъкло и мозайки.
Портландската ваза е едно от изключителните произведения на антични стъклодухачи, което е оцеляло и до днес. След разпадането на Римската империя количеството и качеството на произвежданото в Европа стъкло рязко намалява. Местните стъклодухачи можеха да изработят само най-елементарните предмети. Само византийските майстори съхраняват и предават от поколение на поколение тайните на стъкларството. Изминаха стотици години, преди изкуството на правенето на стъкло да се възроди близо до Венеция през 13 век.
Пътища и мостове
Основната цел на всички пътища в Римската империя е бързото прехвърляне на войски на дълги разстояния, както и контролът на територии. На второ място по важност беше пощенската услуга, а след това и търговията. Обикновено пътищата се прокарват от едно населено място до друго, но големите пътища (модерни магистрали) могат да бъдат свързани помежду си с по-малки пътища (модерни селски пътища).
Преди да прокарат нова пътека, инженерите внимателно провериха всички параметри и след това работниците разчистиха пътя от дървета и растения и донесоха материал за строителство (. Предварително бяха отбелязани трудни пътни участъци, изискващи разширение, където каравани, пътуващи към тях, можеха да се сблъскат с всеки Забележително е, че римските пътища са имали изпъкнала форма, позволяваща на дъждовната вода да се оттича до ръбовете в специално изкопани вдлъбнатини.
През реките бяха положени каменни или по-рядко дървени мостове, на разклоните бяха поставени табели и на всеки 15 километра пътникът чакаше станция с нощувка и сменяеми коне. Изненадващо, в планинските райони можете да намерите дори тунели в скалата, направени от римски майстори за безпроблемно продължаване на пътя.
Каменният мост в испанската Алкантара (провинция Касерес) е един от шедьоврите на древното инженерство. Построен в началото на 2 век след Христа при император Траян За да разберем по-добре системата на римските пътища, достатъчно е да си припомним поговорката „Всички пътища водят към Рим“. И наистина, така нареченият „нулев километър“ за всички пътища на империята започна във Вечния град. И всеки пътник може да стигне до столицата отвсякъде, като спазва едно просто правило: изберете най-широкия път на разклона на пътя.
Бетон
AT Древен Римбетон се излива в кухините на носещите конструкции. Благодарение на широкото използване на бетон много римски сгради са оцелели до наши дни. Също така римляните масово са използвали комбинация от бетон и метална армировка, постигайки голяма стабилност на сградите, така че да издържат безпроблемно силно земетресение.
По време на строителството на римския Колизеум бетонът е широко използван като свързващо средство. Както можете да видите, римските инженери са си знаели работата - най-големият паметник на древната архитектура е стоял почти 2000 години След падането на Римската империя през 5-ти век сл. Хр. технологията на бетона е загубена. Европейците успяха да преоткрият производството на бетон едва след хиляда години.
СЛЕДВА ПРОДЪЛЖЕНИЕ…
абонирайте се за нашитет
Римската цивилизация остави след себе си огромен принос в историята, въпреки факта, че в повечето случаи беше в сянката на съседите си от Гърция. Римляните заимстваха много науки и броенето с римски цифри като цяло беше неприятно. Въпреки това, има поне 10 технологии, създадени в Рим, които все още се използват днес.
В древни времена се е смятало, че за да научите основите на геометрията или философията, е за предпочитане да се обърнете към гръцкия. Ако е необходимо да се построи мост, канализация или мощно оръжие, тогава е по-добре да се обърнете към римлянин. Наистина, ненадминати технологични постижения отличават тази цивилизация от другите представители на своето време. Резултатът от римските изобретения е фактът, че много технологии се използват и до днес по цялата планета. Ще говорим за десет от най-известните.
10. Купол
Това, което сега се приема за даденост: арки, атриуми, стъклени стени и тавани, беше немислимо в древен свят: преди римляните да успеят да създадат технологията за подобряване на сградите, най-добрите архитекти от онова време са страдали дълго време с каменни покриви. Всички архитектурни произведения, създадени преди разцвета на римската цивилизация, като пирамидите, изглеждат много по-впечатляващи отвън, отколкото са били вътре – те са били тъмни стаи с ограничено пространство. Именно римляните са първите в историята, които създават огромни отворени вътрешни пространства благодарение на осъзнаването, че арката може да се върти в три измерения. И за да се създаде мощна надеждна сила, която да държи такива структури, беше необходимо да има специална субстанция, която се превърна в бетон - постижението на римляните. В тази класация ще се върнем към това постижение на цивилизацията
9. Въоръжение
Подобно на повечето технологии от онова време, обсадните оръжия са създадени за първи път от гърците, но са усъвършенствани от римляните. Благодарение на заловените образци на гръцки оръжия светът видя балиста - гигантски арбалети, леки и точни. Използването на балисти беше широко насочено срещу пехотата, докато на тяхна основа бяха създадени "обсадни машини" - мощни и маневрени мини-катапулти, които, въпреки че не бяха толкова насочени като балисти, нанасяха огромни щети, което направи възможно успешното използване ги за обсада
8. Бетон
Течен камък, известен още като бетон - един от най-големите постиженияримляни. В днешно време бетонът се използва широко в строителството с различни размери. Античен бетон се състоеше от смес от вулканична пепел, пуцолан, натрошен камък, вар и пясък. Бетонът позволяваше изливане на всякаква форма и беше необичайно здрав. Първоначално римските архитекти го използват за отливане на основите на олтарите, но по-късно са проведени различни експерименти с този материал, което води до появата на такива чудеса като Пантеона - най-голямата неармирана бетонна конструкция в света и все още е на 2000 години. .
7. Пътища
Говорейки за постиженията на римската цивилизация, не може да се премълчи такова изобретение като пътищата, които са създадени толкова добре, че много от тях все още са подходящи за използване. Разбира се, би било неправилно да се сравняват римските пътища с модерните асфалтови магистрали, но те бяха наистина издръжливи и бяха създадени от векове на няколко етапа. В началото беше изкопана огромна яма с дълбочина около метър, след това на дъното на изкопа бяха монтирани широки каменни блокове, след което останалото пространство се запълни с дебел слой чакъл. Най-горният слой беше положен със специални плочи с издутини, върху които можеше да тече вода. Както знаете, инженерите на империята настояваха за създаването на изключително прави пътища, което изискваше огромни ресурси за разчистване на района, през който минаваха тези пътища. Въпреки това, до 200 г. пр. н. е. Римската империя имала 85 000 километра пътища.
6. Канализация
Монументалните колекционери на римляните се превърнаха в едно от най-емблематичните творения, въпреки факта, че първоначално са били построени за съвсем различна цел. Първоначално "Cloaca Maxima" ("Най-голямата канализация" в буквалния превод) е създадена, за да източи част от водата от местните блата. Започвайки от 600 г. пр. н. е. и през следващите стотици години са добавени много водни пътища. В момента е трудно да се определи точно в кой момент помийната яма се е превърнала в пълноценна канализация, но с нарастването на градовете канализацията започва да прониква все по-дълбоко в тях, като в крайна сметка напълно ги покрива. Основното постижение на канализацията беше фактът на незабележимостта и избавянето на обществото от повечето инфекциозни заболявания, а Плиний Стари заяви, че римската канализация е много по-сложна архитектурна структура от египетските пирамиди
5. Топъл под
Създаването на оптимална температура е най-трудната инженерна задача, която изисква мощен научен потенциал дори в наше време, да не говорим за древни времена. Римляните обаче се справят с тази задача. Те първо приложиха идеята, която все още се използва при изграждането на подово отопление - това беше конструкция от глинени кухи колони, които бяха изградени под основата на пода, и решиха няколко проблема наведнъж: проблема с огъня и проблема с дима . Огънят по това време беше основният източник на топлина, но сградите имаха свойствата да горят, а димът, който се отделя при това, носи огромна опасност от задушаване. В римската отоплителна система подът е бил повдигнат, което позволява на горещия въздух от пещта никога да не влиза в контакт със стаята: той преминава през кухите плочки и на излизане от сградата се абсорбира от глинените плочки, които правят възможно е да се постигне желаният ефект.
4. Акведукт
Подобно на пътищата, акведукти с феноменална дължина се превръщат в отличителен белег и истинско инженерно чудо в живота на римляните. Едно от ограниченията на растежа на древните градове беше невъзможността да се стигне от която и да е точка до пия водаи този проблем е решен. В крайна сметка, въпреки че Рим се намираше на река Тибър, той беше прекомерно замърсен от друго архитектурно изобретение: канализацията. Римските акведукти са сложна система, която се простира на над 400 километра и доставя чиста питейна вода на града.
3. Хидроенергия
Римляните успяха да съчетаят гръцката технология и собствените си инженерни умения, което направи възможно създаването на първите в света водни мелници, турбини и дъскорезници. Също така римляните създадоха първото в света обърнато колело, което по-късно стана широко разпространено по целия свят. Прави впечатление, че въпреки изобилието от инженерни идеи, в по-голямата част от империята продължава да се използва достъпен и евтин ръчен труд.
2. Арка от сегменти
Въпреки че такова изобретение като арка не принадлежи на ръцете на римляните, те откриха възможността да го подобрят. Римските инженери успяха да разберат, че за да придаде здравина на конструкцията, арката не трябва да се състои от един сегмент, когато може да бъде разбита на много малки части. Това позволи създаването на много по-мощни и надеждни мостове.
1. Понтонни мостове
Огромен брой римски пътища предполагаха възможността за бързо движение на армии, а понтонният мост, създаден през 55 г. пр. н. е. от Юлий Цезар, дълъг повече от 400 метра, позволи на римляните да пресекат Рейн със светкавична скорост, в която древните племена на германците видяха надеждна защита от нашествие. Мостът над Рейн се оказа изключително хитро творение, защото изграждането на мост през реката без да се нарушава течението е много трудна задача, особено във военна ситуация. Инженерите работиха бързо и ефективно: пилотите бяха сглобени в рамките на десет дни, след което мостът беше сглобен
Историята не винаги е справедлива. Свикнали сме да издигаме древногръцката култура, докато отреждаме второстепенна роля на римската. Римската поезия не е била толкова възвишена като гръцката, философията на елините задава тон на древния свят. Ученето от гърците е било норма за благородството на древния Рим.
Ако искате да ви обяснят геометрията, тогава най-добре е да се обърнете към гръцкия, но ако трябва да построите плаващ мост, канализационна мрежа или да построите оръжие, което изстрелва пламтящи топки чакъл и смола на разстояние от до 274 метра, тогава трябва да се възползвате от помощта на римлянин. Изобретенията на Рим все още служат в съвременния свят.
Блестящите архитектурни, организационни и технически подвизи на римляните ги отличават, както и гърците, сред древните народи. Въпреки че познанията им по математика бяха елементарни, те изграждаха модели, експериментираха и изграждаха възможно най-здраво по онова време. В резултат на това можем да видим работата им и до днес: те се простират от моста Лимира в Турция до Адрианова стена в Шотландия. По-долу са най-значимите постижения на древните римляни.
1. Понтонни мостове
Римската инженерна технология често се нарича синоним на военна технология. Световноизвестните пътища не са построени за ежедневната употреба на обикновените хора, те са построени, за да гарантират, че легионите бързо стигат до местоназначението си и също така бързо напускат оттам. Понтонните мостове, проектирани от римляните, построени предимно по време на войната, служат за същата цел и са идея на Юлий Цезар. През 55 г. пр.н.е. той построява понтонен мост, дълъг около 400 метра, за да премине река Рейн, която традиционно германските племена смятат за своя защита срещу римското нашествие.
Мостът на Цезар през Рейн беше изключително умна конструкция. Изграждането на мост през реката, макар и да не нарушава течението на самата река, е много трудно начинание, особено във военно положение, където строителната площадка трябва да се охранява денонощно, а инженерите трябва да работят много бързо и ефективно . Инженерите поставиха опорите на дъното на реката под ъгъл спрямо течението, като по този начин придадоха на моста допълнителна здравина. Поставени са и защитни пилоти, което елиминира потенциална заплаха, която може да плува по реката. В резултат на това всички пилоти бяха сглобени заедно, а върху върховете им беше построен дървен мост. Общо строителството отне само десет дни, като се използва само дървен материал. Така сред местните племена бързо се разпространява информация за всеобхватната сила на Рим: ако Цезар е искал да премине Рейн, той го е правил.
Може би същата апокрифна история придружава понтонния мост на Калигула, построен през морето между Баяе и Пуцуоли, дълъг около 4 км. Предполага се, че Калигула е построил този мост, след като чул от гадател, че има приблизително същия шанс да стане император, както и възможността да прекоси залива Бая на кон. Калигула прие това като предизвикателство и построи точно този мост.
2. Сегментна арка
Както при почти всички горепосочени инженерни подвизи, римляните не са участвали в изобретяването на арката, но са сигурни, че са я усъвършенствали. Арките и сводестите мостове са съществували от близо две хиляди години, когато римляните поемат властта. Римските инженери осъзнават, че арките не трябва да са непрекъснати, тоест не трябва да покриват дадена празнина „с едно движение“. Вместо да преминават пространството с един скок, те могат да бъдат разбити на няколко, по-малки парчета. сегментни арки.
Новата форма на арката имаше две различни предимства. Първо, потенциалното пространство на един мост може да се увеличи експоненциално. Второ, тъй като се изискваше по-малко материал за направата, сегментните аркови мостове бяха по-гъвкави, когато водата минаваше под тях. Вместо да принуждава водата да тече през един малък отвор, водата под сегментираните мостове тече свободно, като по този начин намалява риска от наводняване и степента на износване на стълбовете.
3. Хидроенергия
Витрувий, кръстникът на римското инженерство, описва няколко от техниките, които римляните са използвали за използване на водата. Чрез включването на гръцки технологии като зъбчати врати и водно колело, римляните са успели да развият своите модерни дъскорезници, мелници и турбини.
Преместващото колело, друго римско изобретение, се завърта под въздействието на течаща, а не падаща вода, което прави възможно създаването на плаващи водни колела, използвани за смилане на зърно. Това беше много полезно по време на обсадата на Рим през 537 г. сл. Хр. когато генерал Велизарий решава проблема с обсадата, като прекъсва доставките на храна, като построява няколко плаващи мелници на Тибър, като по този начин осигурява на хората хляб.
Странно, археологическите доказателства сочат, че римляните са имали всички необходими знания за създаване на различни видове водни устройства, но са ги използвали изключително рядко, предпочитайки вместо това евтин и широко достъпен робски труд. Въпреки това, тяхната водна мелница е била един от най-големите индустриални комплекси в древния свят преди индустриалната революция. Мелницата се състоеше от 16 водни колела, които смляха брашно за съседните общности.
4. Акведукт
Наред с пътищата, акведуктите са били друго чудо на римското инженерство. Смисълът на акведуктите е, че те са много дълги, много дълги всъщност.
Един от проблемите с водоснабдяването голям граде, че когато градът нарасне до определен размер, нямате достъп до чиста вода от никъде в него. И въпреки че Рим се намира на Тибър, тази река е била силно замърсена от друго римско инженерно постижение – канализацията.
За да решат този проблем, римските инженери построили акведукти, мрежа от подземни тръби, въздушни водопроводи и мостове, предназначени да пренасят вода до и от града.
Точно като пътищата, римските акведукти са били много сложна система. Въпреки че първият акведукт, построен около 300 г. пр. н. е., е дълъг само 11 километра, към края на трети век след Христа. В Рим е имало 11 акведукта с обща дължина 250 мили.
5. Отопляеми подове
Ефективният контрол на температурата е едно от най-трудните инженерни предизвикателства, пред които са изправени хората, но римляните успяват да го решат или поне почти го решават.
Използвайки идея, която все още се използва днес в технологията за подово отопление, хипокаустът представлява набор от кухи глинени колони под пода, през които горещ въздух и пара се изпомпват от отделна пещ към други помещения.
За разлика от други, по-малко усъвършенствани методи за отопление, хипокаустът спретнато решава два проблема, които винаги са били свързани с отоплителните системи в древния свят - дим и огън. Огънят беше единственият източник на топлина, но сградите се запалваха от време на време и полученият дим в затворено пространство често играеше фатална роля.
Въпреки това, тъй като подът беше повдигнат в системата за хипокауст, горещият въздух от печката никога не е влязъл в контакт със самата стая.
Вместо "да бъде" в стаята, нагрятият въздух минавал през кухите плочки в стените.При излизането им от сградата глинените плочки поглъщали топлия въздух, правейки стаята топла.
6. Канализация
Огромните канали на Римската империя са едно от най-странните творения на римляните, тъй като първоначално изобщо не са били построени, за да служат като канализационни системи. Клоаката Максима (или Голямата канализация, ако се преведе буквално) първоначално е построена с цел отводняване на част от водите на местните блата. Изграждането на "клоаката" започва през 600 г. пр. н. е. и през следващите стотици години се добавят все повече и повече водни пътища. Тъй като каналите продължават да се копаят редовно, е трудно да се каже точно кога помийната яма на Максим е престанала да бъде отводнителна канавка Първоначално много примитивна система, Cloaca Maxima се разпространи като плевел, протягайки корените си все по-дълбоко и по-дълбоко в града, докато растеше.
За съжаление, Cloaca Maxima имала достъп директно до Тибър, така че реката бързо се напълнила с човешки отпадъци. Римляните обаче не трябваше да използват водата от Тибър за пиене или измиване. Струва си да се отбележи, че те дори имаха специална богиня, която наблюдаваше работата на тази система - Клоацина.
Може би най-важното постижение на римската канализационна система е фактът, че тя е била скрита от човешките очи, не е позволявала да се разпространяват никакви болести, инфекции, миризми и неприятни гледки. Всяка цивилизация може да изкопае ров, за да се справи с естествените нужди, но за да се изгради и поддържа такава грандиозна канализационна система, беше необходимо да има сериозни инженерни умове. Системата била толкова сложна като конструкция, че Плиний Стари я обявил за по-грандиозна човешка структура от структурата на пирамидите.
Невъзможно е да се говори за постиженията на римското инженерство, без да се говори за пътищата, които са били толкова добре изградени, че много от тях и днес са доста използваеми. Сравняването на днешните асфалтови магистрали с древни римски пътища е като да сравнявате евтин часовник с швейцарски. Те бяха здрави, издръжливи и изградени, за да издържат векове.
Най-добрите римски пътища са построени на няколко етапа. Като начало работниците изкопаха яма, дълбока около метър в района, където се предвиждаше да се направи път. Освен това на дъното на изкопа бяха монтирани широки и тежки каменни блокове, останалото пространство беше покрито със слой пръст и чакъл. Накрая горният слой беше покрит с плочи с издатини в центъра, за да може водата да се оттича. Като цяло римските пътища са били изключително устойчиви на въздействието на времето.
По типичен римски начин инженерите на империята настояват за създаването и използването на прави пътища, тоест за тяхното изграждане през всякакви препятствия, а не за заобикалянето им. Ако е имало гора по пътя, са я изсичали, ако е имало планина, са изграждали тунел през нея, ако е имало блато, са я пресушавали. Недостатъкът на този тип пътно строителство, разбира се, беше огромното количество работна сила, необходима за работата, но трудът (под формата на хиляди роби) беше нещо, което древните римляни притежаваха в изобилие. До 200 г. пр.н.е. Римската империя е имала около 85 295 километра магистрали.
По отношение на иновациите в строителството течният камък, който е по-лек и по-здрав от обикновения камък, е най-великото творение на римляните. Днес бетонът е неразделна част от нашата Ежедневието, така че е лесно да забравим колко революционно е било неговото изобретение някога.
Римският бетон беше смес от натрошен камък, вар, пясък, пуцолана и вулканична пепел. Можеше да се излее във всякаква форма, за да се построи конструкция, също беше много здрава. Въпреки че първоначално е бил използван от римските архитекти за изграждане на силни основи за олтари, от 2-ри век пр.н.е. римляните започват да експериментират с бетон, за да конструират самостоятелни форми. Най-известната им бетонна конструкция, Пантеонът, все още е най-голямата неармирана бетонна конструкция в света, изправена от повече от две хиляди години.
Както бе споменато по-рано, това беше значително подобрение на старите етруски и гръцки правоъгълни архитектурни стилове, които изискваха колони и тежки стени да бъдат поставени около целия периметър на всяка сграда. Освен това бетонът като строителен материал беше евтин и огнеупорен. Освен това беше доста гъвкав, тъй като успяваше да оцелее при многобройните земетресения, които от време на време удряха вулканичния италиански полуостров.
Подобно на много технологии, римските обсадни оръжия първоначално са разработени от гърците и по-късно са подобрени от римляните. Балиста, по същество гигантски арбалет, който може да стреля с големи камъни по време на обсада, е конструиран от гръцки оръжия, попаднали в ръцете на римляните.
Използвайки сухожилията на животните, балистите работеха като пружини в гигантски капани за мишки, така че можеха да хвърлят снаряди на разстояние до 457 метра. Тъй като оръжието е леко и точно, то е снабдено с копия и стрели, така че е използвано като противопехотно оръжие. Балистите са били използвани и за обсада на малки сгради.
Римляните изобретили свои собствени "обсадни машини", наречени диви магарета, заради мощния удар, който може да нанесе дивото магаре. Въпреки че използвали и животински сухожилия в работата си, "дивите магарета" били много по-мощни мини-катапулти, които изстрелвали огнени топки и цели кофи с големи камъни. В същото време те са по-малко точни от балистите, но по-мощни, което ги прави идеални оръжия за подкопаване на стени и подпалване на огън по време на обсади.
Вътрешно пространство съвременен святприемаме за даденост, но не трябва да правим това. Нашите огромни сводести арки, големи атриуми, стъклени стени, тавани и много други са били немислими в древния свят.
Преди римляните да усъвършенстват куполите на сградите, дори най-добрите архитекти от онези времена трябваше да се борят дълго време със създаването на каменни покриви. Дори най-големите архитектурни постижения преди римската архитектура, като Партенона и пирамидите, изглеждаха по-впечатляващи отвън, отколкото отвътре. Вътре те бяха тъмни и представляваха ограничено пространство.
Римските куполи, за разлика от тях, бяха просторни, отворени и създаваха истинско усещане за вътрешно пространство. За първи път в историята. Въз основа на разбирането, че принципите на арката могат да се въртят в три измерения, за да се създаде форма, която има същата силна поддържаща сила, но "действа" върху по-голяма площ, куполната технология беше достъпна до голяма степен чрез бетон.
(1) Opus quadratum, една от най-старите техники, се използва от древни времена и се характеризира с редици от еднородни, правоъгълни камъни, положени в една линия.
(2) Opus incertum, техника за облицовка от opus cementitium за външни фасади, с неравномерно положени туфови блокове, вмъкнати в бетонната сърцевина като клинове.
(3) Opus quasi reticulatum, техника, при която дяланите камъни (тесани камъни) са поставени по-равномерно, през I век пр.н.е. д. тази технология се развива в opus reticulatum (4), при който поставянето на камъните става напълно еднакво.
(5) Opus vittatum, техника за външна декорация, датираща от 1-ви век, характеризираща се с редици хоризонтално положени тухли.
Най-разпространената система за зидария до края на републиканския период е т. нар. зидария opus quadratum. Въпреки че такава зидария беше доста здрава и устойчива, тя имаше сериозни ограничения при излагане на големи площи, които трябваше да бъдат изградени от дърво с помощта на ферма или обикновена конзола.
Един от проблемите, които накараха римските инженери да разработят по-сложни технологични решения, беше евтини плочки Cersanit(http://remforyou.ru/cersanit-rossiya.html) и високи сгради (пренаселеният Рим изискваше по-рационално използване на пространството). Методът opus cementitium е широко използван от римляните и до днес. Този метод направи възможно изграждането на монументални, сложни структури, като акведукти, театри, бани и др. Покривите на сградите можеха да се излеят на място, което направи възможно създаването на величествени сводове (както в Пантеона). Първата сграда, построена от бетон, е Portico Aemilia, разположена в новия бизнес район в подножието на Авентин. Бетонът беше много плътна, издръжлива смес от туфови фрагменти, теракотени камъни или чакъл, излята с хоросан. За укрепване и защита на бетона той е облицован от двете страни, така че бетонът остава вътре и е закрепен към зидарията, съставлявайки комбиниран набор от работи. Когато времето на простата зидария opus quadratum отмина, тя беше заменена от други видове зидария, като opus incertum, с кои малки блокчета туф бяха положени произволно върху двете повърхности; opus quasi reticulatum - с по-равномерно разположение на блоковете; opus reticulatum, при който външната повърхност имаше еднакъв, приятен външен вид поради внимателното поставяне на четиристранни конични блокове, вмъкнати дълбоко в бетонната сърцевина; opus mix-tum, което даде възможност за по-икономично изграждане на стени, тъй като решетъчните снопове бяха заменени с тухлени; opus latericium или testacium, който отначало (1 век пр. н. е.) е бил използван за особено влажни зони. Най-новата технология за зидария получи признание и в крайна сметка замени всички други от царуването на Антонин Пий и Марк Аврелий.
Тухлените фабрики работеха доста интензивно в Рим, произвеждаха и подови плочки (http://remforyou.ru/) за специфични конструкции като бани и акведукти. Фабриките доставяха също керемиди и набраздени керемиди, прясно пресовани тухли за уличен настил, за типична оребрена и рибена кост зидария (opus spicatum).
Проблемът с подовата настилка беше решен с помощта на различни технологии в зависимост от предназначението. Например улиците могат да бъдат павирани с павета или големи каменни плочи, като се добавят слоеве пясък или камъчета за здравина. Плувните басейни или водните резервоари бяха облицовани със смес от бетон и кирпич, известна като opus signinum, която направи стените водоустойчиви.
Можем да кажем, че жизнеспособността на римските строителни технологии се крие в способността да се намират напълно нови решения на проблемите, да се използват стари технологии, нескъп керамични плочки (http://remforyou.ru/) и ги адаптирайте за решаване на належащи проблеми, докато се намерят нови решения.
И днес се удивляваме на великолепието на римските структури, когато разглеждаме останките от паметници, оставени ни от римските архитекти от имперския период под формата на величествени сгради, акведукти, бани, укрепления, вили и храмове.
