Технические знания древнего мира и античности

Размещено на http://allbest.ru

РЕФЕРАТ

на тему: «Технические знания древнего мира и античности»

по курсу: «Философия технических наук и современные проблемы электроэнергетики и мехатроники»

Введение

В данном реферате будут рассмотрены технические решения, которые не могли быть реализованы без соответствующих знаний великих цивилизаций древности и античности. Для эпохи Древнего мира будем рассматривать достижения Египта, Греции, а в эпоху Античности достаточно изучить достижения Римской империи, поскольку именно она была на острие технического прогресса.

Египет

Достижения древнеегипетской культуры тесно связаны с их религией. Река Нил была священной, ведь от её циклов разливов и засухи зависила жизнь всего Египта. Во времена, когда науки ещё не было, определить заранее каким будет год не представлялось возможным. Египтяне начали «укрощать» Нил ещё 7000 лет назад. Тогда они начали строить ирригационные каналы, чтобы воду реки можно было использовать на отдалённых участках сельскохозяйственных угодий. Известно, что ещё до появления иероглифов древние пытались предсказывать уровень наводнения высекая метки на скалах. Однако, лучшим решением этой задачи оказался Нилометр. Он представлял собой помещение, в которое через проход, затекала вода из реки. Внутри была лестница и шкала в локтях. По высоте подъёма воды они могли определить, что готовит им грядущий год. Так, высота 18 локтей означала голод, 24 -- изобилие, а 27 -- грозили катастрофой.

Следуя природным циклам, египтяне разделили год на три сезона: сезон разлива, сезон посева и сбора урожая и сезон засухи. Каждый сезон был разделён на 4 месяца, и луна определяла каждый из ник как цикл, в котором 29 или 30 дней. У своих соседей, шумеров, древние египтяне переняли календарь, в котором было 360 дней.

Однако Луна оказалась недостаточно точным индикатором для предсказания наводнений. Открывая для себя законы и циклы ночного неба, египтяне заметили звезду -- Сириус (по-египетски Септет), которая поднималась каждый год в середине июля примерно в начале разлива Нила. С тех пор эта ночь у древних стала означать начало нового года -- регулярного цикла, в котором было 365 дней.

Желание разделить день и отмерять время побудило египтян создать собственные метки. В Каире, столице Египта, до сих пор стоит обелиск, которому уже 3500 лет. Он использовался в качестве солнечных часов. А чтобы определять время в дали от подобных объектов египтяне изобрели портативные солнечные часы. Принцип был простым: они направляли Г-образную планку со шкалой в сторону солнца, чтобы получить тень. Для точности использовался отвес, чтобы ровно удерживать прибор. Если держать его ровно и направить точно на солнце, то тень по ширине совпадала со шкалой, а длина тени позволяла определить время.

Рисунок 1. Схема использования портативных солнечных часов.

Впервые в истории египтяне разделили день на 24 части.

Из регулярных циклов Нила, которые можно было описать как жизнь (разлив) и смерть (засуха), древние сделали вывод, что после смерти существует загробная жизнь. И для египтян это было ловушкой, ведь для того чтобы жить нужно иметь тело, следовательно, и для загробной жизни оно требовалось тоже. Изначально они делали захоронения в песке, но бури доставали тела и разносили их по округе. Тогда египтяне стали делать гробницы глубже, в скалистом основании пустыни, и засыпать их саманными блоками, которые уже не смогли бы быть унесены ветром. Размеры гробниц и качество материалов зависели от достатка заказчика. Со временем от саманных блоков египтяне перешли к камням, которые имели ту же форму, но были гораздо крепче. Поэтому, сохранившиеся до наших дней пирамиды - гробницы фараонов - таких больших размеров. Конструкция гробниц, помимо погребальной комнаты, также подразумевала наличие часовни, к которой следовал коридор от входа. Особенностью таких коридоров было наличие сводчатых потолков. Считается что древним мастерам это удалось сделать, применяя равнобедренные треугольники. Таким образом, такие работы можно считать одним из первых примеров применения геометрии. Несмотря на использование простых инструментов, египтянам удалось создать сложные и продуманные методы, такие как, первая в мире система ирригации, позволявшая снабдить пищей всю страну. Однако также было и другое изобретение египтян, которое оставило большой след в истории - папирус. Папирус был одним из первых портативных носителей информации древнего мира. Он изготавливался из расщеплённой сердцевины стебля, которую затем размачивали и раскладывали перпендикулярно. После этого полотно накрывалось дощечкой и начиналась отбивка, которая способствовала взаимному проникновению волокон. Затем сверху помещался груз, который увеличивал плотность папируса и уменьшал его толщину. Последним этапом была сушка. Многое из того, что человечеству известно о строительстве гробниц и пирамид, стало доступно именно благодаря записям на папирусе. Около 2600 года до нашей эры Имхотеп - лекарь и архитектор фараона Джосера - придумал гробницу достойную царя. Он заботился о теле фараона в этой жизни и построил ему дом для загробной. Имхотеп вывел конструкцию гробницы на новый уровень и стал основателем новой эпохи. Он начал с маастабы (типичная гробница тех времен), которую расширил с двух сторон и возвёл четырёхступенчатую пирамиду. Над первой пирамидой он возвёл ещё одно сооружение и, по итогу, получилась шестиступенчатая пирамида высотой более 60 метров. Ещё в пирамиде была система подземных шахт и туннелей общей длиной более 5 километров.

Рисунок 2. Схема пирамиды Имхотепа

Следующая пирамида появилась только спустя полвека. Фараон Снофру решил поднять строительство пирамид на новую высоту. Для этого строители экспериментировали с квадратным основанием в Майдуме. Однако место захоронения было перенесено в Дашур и был начат новый проект - самый амбициозный. Однако, после того, как была завершена постройка 2/3 пирамиды, на внешних стенах появились трещины. Чтобы конструкция не обрушилась было решено изменить дальнейший угол постройки. В следствие этого пирамида получила название ромбоидальной.

Рисунок 3. Схема пирамиды Снофру

Эта неудача привела к тому, что фараон приказал построить новую пирамиду. Основание которой было квадратным, а угол наклона соответствовал вершине уже построенной пирамиды. Так у него получилась самая первая правильная пирамида. Метод проб и ошибок позволил египтянам рассчитывать параметры пирамид при следующих постройках. На папирусе Риндта (прим 1600 г. до н.э.) были обнаружены записи и рисунки, которые позволяют узнать, что у древних инженеров было понимание принципов теоремы Пифагора за тысячу лет до его рождения.

Внутри многих последующих пирамид впервые были применены створчатые своды. Они применялись для распределения веса.

Главным вопросом при строительстве пирамид было расположение. Оно должно было быть недалеко от источника камня, который использовался на всех этапах постройки, кроме облицовки. Вырубить и передвинуть камень для сердцевины пирамиды задача не такая сложная, как обработать облицовочный камень так, чтобы он вплотную стоял с соседними. Эта проблема побудила египтян создать инструменты. Египтяне использовали три ресурса: медную руду, кремень и песок. Из меди делали долото, топоры и свёрла. С помощью долото проводилась обработка камня. Уровень проверялся с помощью верёвки и трёх брусков одинаковой длины. Верёвка плотно натягивалась между двумя брусками, расположенных на концах камня. Третий брусок проводился между камнем и верёвкой. В случае неровности брусок приподнимал верёвку и таким образом находилась неровность. Помимо это прибора были и другие, представляющие собой деревянную конструкцию и груз на веревочке.

Но не только пирамидами запомнился древний Египет. На стройках пирамид работали наёмные рабочие (около 10 тысяч верных фараону человек) и обеспечение строителей пирамид припасами было отличным способом заработка, что и это повлекло за собой развитие торговли. Когда вера вышла за пределы царских гробниц, то она затронула все аспекты жизни египтян. Всё больше людей занималось удовлетворением потребностей людей, тем самым создавая ещё больше потребности. Предпринимательство и всё что с ним связано стало крупной отраслью. Благовония и бальзамы, которые раньше были царской привилегией, теперь понадобились массам. Ароматные масла наносились на тело для косметических и медицинских целей, а также использовались при бальзамировании.

Мумии - ещё одно наследие древнего Египта. Они дают нам представление о верованиях, науке и жизни древних египтян. Мумии поведали нам о том, что египтяне ломали кости, что им ампутировали конечности, что они, как и многие люди сейчас, страдали от артрита. Эти артефакты несут в себе свидетельства высокого уровня технологий и глубины познаний.

Ещё одним интересным наследием египтян можно назвать декоративные сады. Скучный пустынный пейзаж вдохновлял египтян создавать яркие образы и для жизни, и для загробного существования. В их мире цветы имели особое значение. Источники 2200 г. до н.э. говорят, что именно в Египте были созданы первые декоративные сады за 1500 лет до «Висячих садов» в Вавилоне. Падение Египта началось с появлением социальных классов, которые уже не зависели от царской семьи. Смещение власти на юг, войны и голод тоже сыграли в этом роль. Но последний удар был нанесён спустя тысячу лет с появлением новой религии, которая также утверждала о загробной жизни, но для неё уже не требовалось тело. Христианство прокатилось по Египту. Затем были и другие религии, которые уничтожили 3000-летнюю религию всего за несколько веков, что вызвало закат культуры и образа жизни, который она сформировала с помощью пирамид. В поисках вечной жизни египтяне оставили в наследие основы геометрии, зачатки науки и зачаточных технологий подготовив почву для интеллектуального роста.

Греция

Весь европейский мир построен на мудрости и традициях древних греков. Но то что мы о них знаем основано на легендах. Греки славятся не только своими войнами, спортсменами и богами, но и целым пантеоном философов. Они не искали решения для практического применения. Они представляли картину в целом и подходили к ней по-научному. Задавая ключевые вопросы, такие как: «Откуда мы взялись?» и «Куда всё движется?» или «Как сделать то-то и то-то?»; древние греки стали первыми в истории, кто взглянул на окружающий мир вопрошающим взглядом. Их поиск глубокого понимания законов природы предполагал мир отличный от мира богов. Так зародилась новая эра рационального мышления, которая привела к рождению науки и технологий. Это наследие того, что знали древние греки.

Центром древнего греческого мира был регион Анатолия, на западном берегу нынешней Турции. Возникновению этого именно здесь способствовало переселение греческого племени ионийцев с острова Пелопонес из-за постоянных нашествий моряков-мародёров. Вынужденная миграция привела к отказу от верований предков и переход к более прагматичному взгляду на жизнь, поскольку теперь не было уверенности в том, что их снова не прогонят с места. Ионийцы сосредоточились на будущем и с радостью принимали новые идеи, особенно если они годились для бизнеса. Они перенимали лучшие идеи всех своих соседей: египтян, персов, вавилонян и жителей Месопотамии. Когда лидийцы придумали чеканить монеты, то ионийцы первыми это использовали. А когда финикийцы придумали алфавит, то настал новый виток истории, ведь теперь они могли записывать сказанные ими слова. До этого передача знаний происходила из уст в уста сквозь поколения. Знания стали более доступны, поскольку теперь они были записаны, и это способствовало рождению новой эры. До того времени мир считал, что им правят боги, которые выражают свою ярость через природные явления -- внушая людям страх. Но вскоре ионийцы избавились от страха и бросили вызов богам.

Местом рождения науки и технологий считается город Милет. Фалес жил здесь в VI веке до нашей эры и был богатым жителем этого города. Он пересек Средиземное море и прославил свой город на весь мир. Во время своих путешествий он собирал не только сокровища, но и информацию. Фалес был первым человеком, который открыл законы природы и стал первым учёным и основателем естественных наук. Его наблюдения и проницательность доказали, что в мире царит порядок, а не хаос, созданный по прихоти богов. Во время своих путешествий он объединил свои наблюдения с чужими. Он понял, что человек не зависит от милости богов, а вся природа действует как единый механизм, действующий по свойственным ей законам. Законы помогают предсказывать, и Фалес хотел их понять. Считается что он перенял знания о движении звёзд, луны и солнца у древних египтян и вавилонян. Фалес понял принцип и когда он применил его чтобы предсказывать природные явления, то стал первым человеком в истории, который смог предсказать солнечное затмение. Это было шоком для древнего мира.

Фалес бросил вызов богам и этим же разрушил миф об их правлении. Он порвал с традициями и задал себе главный вопрос - «Почему?», и попытался понять основные законы. Так зародилась наука. Фалес так же доказал, что теоретические знания имеют практическое применение. Тогда, как и сейчас, оливки были основным экспортным продуктов в Ионии. Фалес поразил своих современников, когда предсказал богатый урожай задолго до того, как это случилось. Чтобы доказать серьёзность своего заявления -- он скупил все оливковые прессы в районе до начала сбора урожая. Мы не знаем, как именно он это сделал, но его предсказание сбылось и всем фермерам пришлось идти к Фалесу за своими прессами и получить первый урок о ценности науки.

Фалес наблюдал за традиционными линиями и углами богатых угодий вокруг Милета. Сопоставляя свои наблюдения с тем, что он увидел во время путешествий -- он решил описать этот мир используя систематические термины и найти правило, подходящее для всех случаев. Способы строительства египтян и записи, касавшиеся углов, треугольников и окружностей побудили Фалеса сформулировать собственные геометрические теории. Он стал отцом геометрии. Его открытия стали основой современной науки и технологий, описывающие главные правила физического мира. На острове Самос, в древнем городе Тиганион, а ныне Пифагорио, в честь одного из самых знаменитых жителей, проблема питьевой воды вдохновила его жителей на одно из чудес древнего мира. Эвпалинов тоннель -- подземный водовод, построенный в горе Кастро с помощью геометрии примерно в 522 г. до н. э. Длина тоннеля составляет 1036 метров, диаметр около 1.5 метра. Его рыли с обеих сторон, но точных записей как именно это было сделано не осталось. Герон, живший во II веке до н. э. сказал, что Эвпалинос сделал это так. Древние инженеры измерили расстояние вокруг горы используя правильные углы или направления на восток минус западные направления равные одной стороне прямоугольного треугольника.

Сумма всех северных и южных направлений равнялась длине второй стороны, а линия, соединяющая две стороны равна направлению предполагаемого тоннеля.

Ссылаясь на маленькие прямоугольные треугольники у каждго входа, Герон сделал вывод, что они делали отметки чтобы не сбиться с курса. Точность измерений была очень высокой, так в центре тоннеля, где встретились две шахты, отклонение составляет всего 4 см по вертикали. К слову о самом Пифагоре, говорят, что он в молодости встречался с Фалесом. Как и Фалес, Пифагор был жадным наблюдателем, но также он был и музыкантом и играл на лютне -- традиционном греческом музыкальном инструменте.

Наблюдения в купе с музыкой и математикой привели его к важным открытиям. Импровизируя на одной струне монохорда, он понял взаимосвязь между звуком натянутой струны зависит от её длины и их соотношения можно записать цифрами.

Теория Пифагора состояла в том, что музыкальные интервалы соответствуют длине струны. Он объединил музыкальные созвучия в пропорции, которые представляли разные тона в музыке. Пифагор считал, что математический порядок в музыке -- это пример принципа чисел, на котором построена вселенная.

Для Пифагора число было физической величиной, найденной в ходе эксперимента. Порядок и гармония с использованием пропорции, выраженной цифрами -- это идея космоса. Пифагор верил в это, как и многие люди, даже Альберт Эйнштейн. Эксперимент с монохордом позволил многим древним учёным поверить, что всё подчиняется основному правилу.

Современная медицина также зародилась в Греции. На острове Филопонес располагались оздоровительные комплексы -- храмы Асклепия. Люди с самыми разнообразными заболеваниями приезжали сюда. Основными принципами здесь были: жертвоприношения, молитвы, отдых, диета, чистая вода и свежий воздух.

Этот комплекс является прообразом современных спа-курортов. Однако греки также поняли силу внушения. И последователи Асклепия были известны за свои психоаналитические способности. Местом снятия напряжения был большой амфитеатр на 1500 мест. Поход в театр был одним их методов лечения. Древние греки считали, что переживание эмоций через театральную постановку даёт очищающий эффект.

В Афинах располагаются одни из самых красивых памятников греческой культуры. Считается, что древние греки понимали, что у красоты есть своя формула, которая заключается в пропорции, позже названной золотым сечением.

Меньшее соотношение можно использовать для создания прямоугольников или природных спиралей. Для многих золотая спираль -- это отображение модели природы.

Парфенон был легендой даже в античности. Назван он в честь богини Афины -- покровительницы города Афины, науки и техники. Древние строители не использовали известку или цемент. Все колонны поддерживают массивные архитравы с помощью металлических стяжек. Эстетику Парфенона создаёт золотое сечение, и он до сих пор является образцом для современного архитектурного дизайна.

Исходя из наблюдений можно заключить, что древние знали о том, что колонна одинакового диаметра по всей длине на верху выглядит уже, поэтому для создания видимости об их абсолютной прямоте они были сделаны коническими. Используя подобные хитрости, они позаботились об абсолютном совершенстве храма. Ещё одним образцом таких хитростей является лестница этого храма. Чтобы избежать возможных провисаний в середине лестницы -- эта часть сделана толще краёв. Также, каждый архитектурный орнамент на архитраве выступает вперёд, чтобы человеку снизу было всё видно. Ещё, можно отметить, что колонны на углах храма на 1 дюйм шире остальных, для придания надёжности конструкции. Весь храм содержит в себе оптические иллюзии: от фундамента до вершины здания. Он весь искривлён так, что в нём нет прямых линий.

Все открытия греков от Пифагора до соотношения природы и цифр, привели Архимеда к открытию принципов механики. На основе принципов пропорций Архимед сформулировал правило использования точки опоры и рычага. Он подсчитал, что для того чтобы сдвинуть с места камень весом 1000 фунтов понадобится вес в 55 фунтов.

Используя рычаг длиной 40 делений и точкой опоры по середине, он не смог сдвинуть его с места, но перенеся точку опоры всего на два деления от камня -- он смог уравновесить камень используя всего 50 фунтов. Это получилось, потому что формула выглядела так

40/2 * 50 = 1000

Добавив 5 фунтов Архимед сдвинул камень куда хотел. Закон Архимеда гласит -- чем длиннее рычаг, тем меньше требуется сил. По этому закону работают такие устройства как: краны, шкивы, блоки и винты. Архимед считается великим изобретателем древнего мира. Как именно древние поняли принципы физики и механики -- остаётся загадкой до сих пор.

После понимания принципа рычага греками было создано множество устройств. Например, водяной насос. Ктесибий в III веке до н. э. сделал насос, состоящий из рычага и двух поршней. Это изобретение позволило считать его «отцом пневматики». Ещё одним примером является механизм по продаже воды. Его принцип основывается на том, что заслонка, перекрывающая ход воды, отодвигается с помощью рычага в момент, когда человек кладёт монетку на его противоположный край.

Ещё одним изобретением Архимеда является, так называемый, «Архимедов винт». Это устройство состоит из полой трубы, внутри которой прокручивалась с помощью рук поверхность в виде спирали. Это изобретение использовалось для подъёма воды из низлежащих каналов и орошения полей.

Доказательства того, что греки использовали более сложные машины появились лишь в начале XX века. В 1901 году у берегов острова Антикитора обнаружили обломки корабля. Тогда впервые выяснилось насколько обширны были знания древних. Были обнаружены скульптуры превосходного качества, которые датируются I веком до нашей эры. Однако самым интересным артефактом является механизм, смысл которого не был разгадан до 1991 года.

На рентгеновском снимке аморфной глыбы морских наростов был обнаружен механизм, состоящий из десятков шестерней, хотя считалось что их изобрели на 1500 лет позже. Британский исследователь Майкл Райт построил дубликат этого прибора и считается, что этим устройством был планетарий, на котором были изображены Земля (в центре), Луна, Солнце и пять известных на тот момент планет: Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Сбоку, на пластине содержится информация о том, как считать года. Используя фазы Луны и расположение планет в небе и соотнося это с прибором можно было точно определять дни. По сути, это устройство представляет собой механический календарь с астрономической картой. Неизвестно кто именно сделал этот механизм, но документы гласят, что его предшественники тоже пытались создать машину, отображающую модель неба. Считается, что первым это удалось Архимеду. Его устройство представляло собой модель неба с Землей в центре. Как на рисунке ниже.

Архимед также был первым, кто понял принцип вытеснения воды и сформулировал его в закон, который сейчас так и называется «закон Архимеда». Поскольку море всегда было неотъемлемой частью греческой культуры, то и в этом деле у них были прорывные достижения. Ими был изобретён самый быстрый (до 9 узлов) и маневренный боевой корабль -- трирему. Самый успешный из них - «Олимпиос» - был реконструирован в 1988 году и хранится в национальном музее Греции. Эти триремы отличает три ряда вёсел по бортам на 170 гребцов, а также массивный бронзовый таран, расположенный в носу корабля чуть ниже ватерлинии. Древние греки нашли основную связь между пропорциями и числами, в которых скрыт ключ к гармонии во вселенной. Они открыли основные принципы механики, которая правит миром. А также заложили основы современной технологии. Они первыми задали вопрос «Почему?» и потребовали рационального ответа.

Рим

Многие века римляне распространяли свои знания, технологии и образ жизни по всему миру. Это была одна из величайших и самых прочных империй мира. И даже спустя две тысячи лет изобретения этой империи продолжают удивлять человечество. Монументальные здания, мощённые улицы, жилые дома, система водоснабжения и стоков, которая обеспечивала здоровую жизнь миллиону людей - это всё впервые появилось у римлян.

Римская империя занимала пространство от Шотландии до Сирии. Римские легионы захватили четверть мира, которому предстояло распасться на 36 современных государств. На бывшей границе империи, в германских лесах, археологи до сих пор ищут свидетельства успехов римлян, вплоть до мельчайших деталей. Две тысячи лет назад в этих местах римляне построили стену, которая была не только физическим препятствием, но и идеей, которая наглядно показывала то, чего достиг Рим своими знаниями и как выглядят неосвоенные леса и болота дикарей-варваров.

Образованные и дисциплинированные легионера прививали римские обычаи в колониях, подавляя всех, кто им сопротивлялся. Однако, военные успехи Рима во многом зависели от чужих технологий. Опыт, накопленный за многие столетия войн, давал римлянам знать, что эффективно работает. Не малая часть их военных приспособлений была заимствована у врагов: меч «Гладиус» был испанским, щит сомницким, кираса была вариантом кельтской, шлем был этрусским. Одним исключением является «Илум» - метательное копьё с широким металлическим наконечником, похожим на гарпун, которое было очень сложно вытащить из щита и приводила к ближнему бою на мечах, которому римляне также обучались. Ещё одним преимуществом легионов была их приспособляемость. Как например баллиста «Скорпион». У неё греческое происхождения, но доработки римлян сделали её очень точным и эффективным оружием. В ней использовалась энергия туго накрученной верёвки что давало много энергии. С помощью усовершенствованного храповика регулировалось натяжение. Угол подъёма также мог меняться, так что римский вариант имел высокую меткость. Организованные в отряды, римские легионеры могли сражаться гораздо эффективнее, чем орды варваров, с которыми они сталкивались.

Реконструированная баллиста

Немецкий город Зольдберг во времена Рима был фортом на одной из важнейших границ римлян. Чтобы провести границу между своим миром и дикими землями, римляне использовали реки и линии берега, но в центральной Германии местные племена яростно сопротивлялись римскому правлению, и римляне построили границу, которая прошлась по 560 км лесов и холмов - один из памятников древней архитектуры. Римляне строили лимесы - пограничные валы, отмечавшие границы империи. На этом участке есть стена длиной примерно 100 км, которая отклонилась всего на 75 см. Им удалось построить такую стену с помощью геодезических приборов, которые были заимствованы у греков. Один из таких - громо. На вращающемся рычаге установлен деревянный крест. С его четырёх концов свисают две пары грузиков. Геодезист смотрит вдоль одной из пар, проецируя прямую линию, а ассистенты устанавливают флажки. Глядя вдоль второй пары, можно провести линию под прямым углом, что использовалось при планировке городов. Это остроумное применение простого принципа. И хотя приборы изменились, идея проведения прямой линии с помощью визирования нескольких точек, остаётся основой современной геодезии.

Римские геодезисты искали самый короткий путь между двумя точками. Следуя этому принципу, они создали самые дороги в древнем мире. Римляне построили огромную сеть дорог, многие их которых были очень надёжными. Пролегавшие между отдалёнными границами дороги, были сосудами, питавшие сердце растущей империи. Когда римляне строили свои дороги, то они делали это надолго. Аппиева дорога самая древняя и знаменитая. Она проходит из центра Рима по всему Апеннинскому полуострову (почти 650 км). Римские инженеры использовали местный камень с присущими ему формами. Они складывали его как мозаику. В основе дороги была утрамбованная земля, по обе стороны от неё шли подпорные стенки и канавы, поверх укладывался тонкий слой камня на цементе, затем твёрдая прослойка (чаще всего гравий) и поверх всего этого покрытие из каменных плит.

По этим дорогам двигались товары и армия. На своём пути римские легионы занимались строительством, создавая звенья, скреплявшие империю. Величайшие сооружения Рима создавались повсюду, где побеждали римляне. В самом Риме можно понять, как и почему это было. Их успех зиждился на ещё одной заимствованной технологии - арке и её производном - своде. Без них ни одно из величайших строений было бы невозможно создать. Стены Колизея, размеры которого достигают размеров современного футбольного стадиона, поднимаются на высоту четырёх этажей. Будь они сплошные, то обрушились бы под собственным весом. В арках римские строители использовали греческое изобретение - распределение веса. Вот почему арки так эффективны. Она начинается с так называемых пятовых камней. Клиновидные камни, называемые сводчатыми, удерживаются на месте замковым камнем. И вес равномерно направлен вниз, на колонны.

Выйдя за городскую черту можно понять насколько арки были важны для образа жизни римлян. Акведуки, создаваемые благодаря аркам, обеспечивали древний город 170 млн литрами воды. В самом Риме, у порта Маджори, четыре акведука пересекались перед соединением с лабиринтом из свинцовых труб, распределявших воду по городу. Фонтаны - конечная точка акведуков. Во времена Рима фонтаны были по всему городу, поскольку они служили источниками питьевой воды, к тому же они были спасением в типичный для Рима летний зной. Фонтаны были гарантами здоровья общества. Подводные воды несут угрозу здоровью, а вода Тибра была просто мерзкой и множество таких фонтанов давали населению здоровье. Расширяя империю легионы руководствовались одним правилом: здоровье общества зависит от чистой воды, которая доставляется акведуками. Использование арок, помимо надёжности постройки, также несло в себе смысл превосходства над варварами. Ведь чтобы стоить сооружения с арками требуются знания и технологии и, следовательно, это пугало дикарей своей мощью.

После завоевания, строительство городов становилось для легионов следующей задачей. Римские солдаты были не просто воинами. Многие до вступления в легион овладевали каким-либо ремеслом. По всей империи солдаты были инженерами и строителями.

До того, как были изобретены анализы воды, римляне её пробовали и нюхали. Они проверяли как вода воздействует на людей. Здоровые ли у них волосы, кожа и зубы. И если люди доживали до старости, то вода получала одобрение. И только после этого инженеры подводили воду к городу. Поскольку кранов тогда ещё не было, и вода текла без конца, то надо было сделать так, чтобы она куда-то уходила. Решением римлян стала канализация. Она была выполнена в виде прямых подземных тоннелей, уровень которых понижается на несколько сантиметров каждые сто метров. Это была очень эффективная система.

В каждом городе римляне стремились создавать образ жизни Рима. Одним из её элементов были бани. Купание подразумевало ряд процедур, выполнявшихся в различных температурных зонах: от холодной, до горячей (50 градусов по Цельсию). Всё это обеспечивала уникальная система обогрева «гипокауст», что переводится как «огонь внизу». Принцип работы заключался в следующем. Воздух разогревался в печи, топившейся углём или дровами, и направлялся под пол, приподнятый на небольших колоннах. В одну или несколько стен были встроены глиняные трубы, по которым теплый воздух продолжал своё движение. Таким образом нагревались по и стены. На нагрев уходило много времени, однако такая конструкция сохраняла тепло на долгое время, что делает её очень эффективной.

Растущее население империи создавало спрос на продукты. И римляне первыми в истории задумались о массовом производстве. Первым, что удалось механизировать римлянам, была мельница, каменные жернова которой приводились в движение водяным колесом. До изобретения выдувания стекла в 50 году до н.э. римляне использовали обычные глиняные чашки, однако они впитывали запахи и были негигиеничны.

Они оценили преимущества стекла и за 40 лет культура использования стеклянных бокалов распространилась по всей империи. Производство стекла было большой промышленностью с отточенными технологиями, большинство которых используется до сих пор. Способность объединять простые технологии в сложные системы стало основой образа жизни римлян, уровень которого был беспрецедентным для древнего мира. Римские дороги и мосты соединили и создали мир Европы. Римляне оставили после себя великолепное наследие и смелые инновации. Будь то архитектура, изобразительное искусство или ремесло - римляне вдохновляют человечество. архимедов винт архитектурный гробница

Размещено на Allbest.ru