Проект изобретение в риме. Древние изобретения рима в современном мире. Архитектура Римской республики

Финансы

Западная Римская империя пала более 1500 лет назад, но ее богатое наследие - технологии и инновации - можно увидеть и сегодня. Римляне были поразительными строителями и инженерами, и их процветающая цивилизация породила достижения в области технологии, культуры и архитектуры, которые сохранились на протяжении веков. Из нашего списка вы узнаете больше об инновациях, созданных в Древнем Риме.

Акведуки

Римляне использовали множество удобств, которые нам кажутся обычными, но не были распространены в то время. Среди них можно выделить фонтаны, общественные бани, подземные канализации и туалеты. Но эти водные инновации не были бы возможными без акведука. Впервые разработанное около 312 г до н. э., это инженерное чудо обеспечивало водой трубопроводы в городских центрах. Акведуки сделали римские города независимыми от водоснабжения и оказались бесценными для общественного здравоохранения и санитарии. Хотя римляне и не изобрели водопровод - примитивные каналы для орошения и транспортировки воды, которые существовали ранее в Египте, Ассирии и Вавилоне, они усовершенствовали этот процесс, используя свое мастерство в строительстве. В конечном счете по всей империи возникли сотни акведуков, и некоторые из них доставляли воду более чем на 100 километров. Но больше всего впечатляет качество строения акведуков, ведь некоторые из них используются и сегодня. Известный фонтан Треви, к примеру, питается от восстановленной версии акведука Девы, одного из 11 в Древнем Риме.

Бетон

Многие древнеримские сооружения, такие как Пантеон, Колизей и Римский форум, сохранились до сих пор благодаря тому, что для их строительства использовали цемент и бетон. Римляне впервые начали использовать бетон в строительстве водопроводов, зданий, мостов и памятников более 2100 лет назад на территории всего Средиземноморского бассейна. Римский бетон не такой прочный, как современный аналог, но он оказался на удивление устойчивым благодаря своей уникальной рецептуре. Римляне использовали гашеную известь и вулканический пепел, которые вместе создавали своего рода липкую пасту. В сочетании с вулканической породой, этот древний цемент образовал бетон, который переносил химический распад. Бетон сохранял свои свойства даже при погружении в морскую воду, что позволило использовать его для строительства сложных бань, пирсов и гаваней.

Газеты

Римляне были известны своими общественными дискуссиями. Они использовали официальные тексты, чтобы решать гражданские, правовые и военные вопросы. Известные под названием «ежедневные акты», эти ранние газеты были написаны на металле или камне, а затем распространены в таких местах, как Римский форум. Предполагают, что «акты» впервые появились в 131 году до н. э. В них, как правило, содержались подробности римских военных побед, списки игр и поединков гладиаторов, уведомления о рождении и смерти и даже интересные рассказы. Были также «сенаторские акты», в которых подробно описывалась работа римского сената. Традиционно они были закрыты для общественного доступа, пока в 59 г до н. э. Юлий Цезарь не приказал опубликовать их в рамках многих реформ, которые он проводил во время своего первого консульства.

Обеспечение

Древний Рим был источником идей для современных государственных программ, в том числе мер, направленных на субсидирование продуктов питания, образования и др. Эти программы восходят к 122 г до н. э., когда правитель Гай Гракх поручил поставлять гражданам Рима зерно по более низким ценам. Эта ранняя форма обеспечения продолжилась при Марке Траяне, который реализовал программу для детей из бедных семей: их кормили, одевали и обучали. Также был составлен список товаров, цены на которые контролировались. В него входили кукуруза, масло, вино, хлеб и свинина. Их можно было купить с помощью специальных жетонов, которые назывались мозаикой. Такие действия помогли римской власти завоевать благосклонность народа, но некоторые историки уверены, что это стало одной из причин эконмического падения Рима.

Связанные страницы

Большую часть нашей истории литература имела форму громоздких глиняных табличек и свитков. Римляне упростили их, и начали использовать стопку связанных страниц. Это изобретение считается ранней версией книги. Первые книги делали из связанных восковых табличек, но вскоре они были заменены на пергамент, который больше напоминал современные страницы. Древние историки отмечают, что первую версию такой книги создал Юлий Цезарь: сложив вместе папирус, он получил примитивную тетрадь. Однако связанные книги не были популярными в Риме вплоть до первого века. Ранние христиане одними из первых приняли новую технологию и с ее помощью начали изготавливать копии Библии.

Дороги и магистрали

Во времена своего процветания Римская империя охватывала территорию 4,4 млн квадратных километра и включала большую часть Южной Европы. Чтобы обеспечить эффективное управление такой обширной территорией, римляне построили самую сложную систему дорог в Древнем мире. Эти дороги строили из грязи, гравия и кирпича, изготовленного из гранита или закаленной вулканической лавы. При проектировании дорог следовали строгим стандартам и создавали специальные канавы, которые обеспечивали сток воды. Римляне построили более 80 тысяч километров дорог до 200 г н. э., и в первую очередь они должны были служить для военных завоеваний. Эти дороги позволили римским легионам передвигаться со скоростью 40 километров в день, а сложная сеть почтовых домов означала, что сообщения передавались с поразительной скоростью. Часто эти дороги управлялись так же, как и современные магистрали. Знаки на камнях сообщали путешественникам расстояние до места назначения, а специальные отряды солдат действовали в роли дорожной полиции.

Римские арки

Арки существовали в течение 4 тысяч лет, но древние римляне стали первыми, кто начал эффективно использовать свои знания для строительства мостов, памятников и зданий. Оригинальный дизайн арки позволил равномерно распределить вес здания по различным опорам, предотвращая разрушение массивных сооружений под собственным весом. Инженеры улучшили их, сглаживая форму, чтобы создать сегментарную арку и повторить ее с различными интервалами. Это позволило построить более крепкие опоры, которые могли охватить большие промежутки, что используются в мостах и акведуках.

Юлианский календарь

Современный григорианский календарь очень похож на свою римскую версию, которая появилась более 2 тысяч лет назад. Ранние римские календари, скорее всего, были списаны с греческих моделей, которые основывались на лунном цикле. Но поскольку для римлян четные числа были несчастливыми, они изменили свой календарь, чтобы каждый месяц имел нечетное количество дней. Так продолжалось до 46 г до н. э., когда Юлий Цезарь и астроном Сосиген решили выровнять календарь в соответствии с солнечным годом. Цезарь удлинил количество дней в году с 355 до 365, и в результате получилось 12 месяцев. Юлианский календарь был практически идеальным, но он не рассчитал солнечный год на 11 минут. Эти несколько минут, в конечном счете, отбросили календарь на несколько дней. Это привело к принятию практически идентичного григорианского календаря в 1582 году, в котором для исправления этих расхождений добавили високосный год.

Правовая система

Многие современные юридические термины происходят от правовой системы римлян, которая доминировала в течение многих столетий. Основанием для нее стали Двенадцать таблиц, которые сформировали существенную часть Конституции во время республиканской эпохи. Впервые принятые примерно в 450 до н. э., Двенадцать таблиц содержали подробные законы, которые касались собственности, религии, а также наказаний за многие проступки. Еще один документ Corpus Juris Civilis - амбициозная попытка собрать историю римского права в один документ. Основанный императором Юстинианом между 529 и 535 гг, Corpus Juris Civilis включал современные правовые понятия, к примеру то, что обвиняемый считается невиновным, пока не доказана его вина.

Полевая хирургия

В Риме было изобретено множество инструментов для хирургических операций. Римляне были первыми, кто использовал кесарево сечение, но самой ценной стала полевая медицина. Под руководством Августа был установлен военный медицинский корпус, который стал одним из первых специализированных подразделений полевой хирургии. Специально обученные медики спасли бесчисленное количество жизней за счет использования римских инноваций в медицине, таких как кровоостанавливающие бандажи и артериальные хирургические зажимы. Римские полевые врачи также проводили осмотр новобранцев и помогали остановить распространенные болезни, контролируя уровень санитарии в военных лагерях. Они были известны еще и тем, что дезинфицировали инструменты в горячей воде прежде, чем их использовать, а также новаторской формой антисептической хирургии, которая начала широко использоваться только в 19 веке. Римская военная медицина оказалась настолько успешной в лечении ран и общем оздоровлении, что солдаты, как правило, жили дольше, чем среднестатистические граждане, несмотря на опасности, с которыми постоянно сталкивались на поле боя.

Интерес ко всему, что связано с Римской Империей, всегда высок. Это античное государство смогло объединить в себе тысячи людей и народностей, на протяжении веков держа под контролем все Средиземноморье. Великие ученые и мудрые философы, непобедимые полководцы и железные легионы, легендарные политики и непревзойденные ораторы, искусные зодчие и опытные инженеры, честь и слава, триумф и лавровый венок — все это Вечный Город.

Падение Римской Империи в 468 году, без преувеличения, на долгое время повергло Европу в хаос и отбросило развитие человечества на сотни лет назад. Конечно, у римлян не было компьютеров и летательных аппаратов. Но людям пришлось идти века или даже тысячелетия, чтобы в некоторых отраслях вновь достичь того уровня, который однажды уже был достигнут.

Количество и качество потерянных или забытых технологий и последовавший за этим провал в развитии цивилизации настолько поражает, что начинаешь задумываться о том, как бы сложилась история, если бы Рим устоял. Возможно, мы бы жили в намного более технологичном и развитом мире.

мы уже рассказывали о таких удивительных римских изобретениях и технологиях, как изготовление стекла, строительство мостов и дорог и изготовление бетона, благодаря крепости которого мы до сих пор можем любоваться античными сооружениями, оставшимися со времен Римской Империи. Во второй части мы познакомимся с другими уникальными технологиями и новшествами, использовавшимися в Древнем Риме.

Хирургия

«Война — лучшая школа для хирурга» — сказал как-то знаменитый греческий врач Гиппократ, и был по своему прав. Римляне вели множество войн, и врачи, равно как и школа врачевания у них были одними из лучших в мире. И пусть даже множество знаний римские врачи почерпнули у своих греческих коллег и из египетских источников, их труд по систематизации и практическому применению этих знаний нельзя недооценивать.

Римские хирургические инструменты, обнаруженные в городе Помпеи

О том, что хирургия и врачевание в Риме находились на высоком уровне, свидетельствуют находке в городе Помпеи (город был погребен под слоем пепла 24 августа 79 года н.э. и сохранился в законсервированном виде до наших дней, являясь уникальным наследием античной эпохи). В частности, были обнаружены около 40 хирургических инструментов, причем многие из них имели два конца для более удобной работы. Примечательно, что в наши дни хирурги пользуются инструментами похожей формы.

Наиболее известным среди римских докторов, безусловно, являлся Галлен, труды которого оставались актуальными на протяжении 15 веков после его смерти!

С наступлением Темных веков и Средневековья для хирургии и врачевания наступают плачевные времена: церковь запрещает проводить любые хирургические операции, обвиняя врачей в ереси. Возрождение хирургии начинается лишь в 14 веке.

Гигиена

Гигиене римляне уделяли особое внимание. Известно, что в поздней Римской Империи во всех крупных городах были построены публичные бани, на наиболее оживленных улицах стояли общественные туалеты. А еще Рим славился гигантской канализационной системой, которая называлась Cloaca Maxima (переводится как «Большая клоака»). Cloaca Maxima представляла собой большой туннель 3х4 метра, к которому тянулись десятки стоков от общественных бань, туалетов и домов горожан.

Разумеется, не всем жителям империи были доступны блага цивилизации, а некоторым и вовсе приходилось жить около сливных стоков от городских канализаций, но все это не идет ни в какое сравнение с тем, что творилось во времена Средневековья, когда какая-либо санитария практически отсутствовала. Первые канализации в городах Европы начали появляться лишь спустя тысячелетие, причем часто за основу использовались системы, оставшиеся еще со времен римлян.

Это интересно : римляне считали , что у Cloaca Maxima есть своя богиня , которую зовут Клоакия . Большая Клоака и по нынешний день исправно функционирует и отводит с улиц Рима дождевую воду .

И, конечно, нельзя обойти вниманием знаменитые римские акведуки. При их постройке инженерам удавалось достигать чрезвычайной точности, за счет чего эффективность прохождения воды по акведукам была максимальной. К сожалению, весь опыт постройки данных технических сооружений был утерян в Темные века. Как же люди доставляли воду в города во времена Средневековья? Все очень просто — рыли колодцы.

Римский акведук в Каталонии, Испания

Технологичность римских акведуков была настолько высокой, что они не устарели даже спустя полторы тысячи лет, когда Европу снова охватил бум доставки воды в города с помощью акведуков.

Механизмы

Самыми знаменитыми римскими механизмами являлись строительные краны. Идея использовать краны была не нова, и с их помощью часто возводили постройки в древней Греции (в особенности можно выделить инженерные решения Архимеда) и на востоке. Однако римляне, позаимствовав конструкцию, смогли ее улучшить и с помощью технических инноваций достигли грузоподъемности в 7,5 тонн на один кран.

Во времена первого века нашей эры вдоль рек стояли водяные мельницы, освобождая работников от тяжкого труда по помолу зерна, а вдоль побережья стояли маяки, свет которых был виден за несколько десятков километров благодаря хитрой системе вогнутых зеркал.

Отдельных слов заслуживают многочисленные военные орудия: баллисты, онагры, катапульты и т.д. В этом вопросе римская военная инженерия потрудилась на славу. Как это часто бывало, взяв за основу военную технику эллинов, римляне постепенно совершенствовали ее и придумывали все новые разновидности осадных машин для различных типов боя: осады, обороны, прямого столкновения и т.п. Пожалуй, до появления пороховых орудий, римская армия являлась наиболее механизированной за всю историю.

О том, что машиностроение, в том числе и военное, на долгое время пришло в упадок после краха Рима, свидетельствует то, что почти все археологические находки механизмов относятся самое крайнее к 5 веку нашей эры. До 1200 года только лишь Византия и в какой-то мере страны востока поддерживала создание механизмов для гражданских и военных нужд. Лишь в 13 веке в Европе начинается эпоха возрождения машиностроения, которое работало первоначально в основном на нужды армии.

А еще многие историки всерьез полагают, что римляне были способны создать паровой двигатель. По крайней мере, у них были необходимые технологии для получения необходимых деталей, а возможность использования пара была им известна еще от древних греков, которые экспериментировали с созданием простых игрушек, движущие части которых приводились в движение силой пара. К сожалению, никто не рассматривал их как нечто, способное заменить практически бесплатный ручной труд рабов. Хотя, кто знает, не появилась бы паровая машина на тысячу с лишним лет раньше, если бы Римская Империя не пала под натиском варваров?

Перечисленные в данной статье технологии — далеко не все изобретения римлян. Множество мелких бытовых изобретений, таких как разные формы ботинок для левой и правой ноги, зонтики от дождя и солнца, ножницы, носки и другие полезные вещицы помогали жителям империи каждый день справляться с бытовыми хлопотами и удивляли гостей из дальних земель. Какую-то часть знаний удалось сохранить и приумножить Византии, однако многие технологии человечеству пришлось постигать заново.

подписывайтесь на наш T

Архитектура Древнего Рима основана на двух великих цивилизациях – греческой и этрусской. Этруски обладали отличными технологиями по постройке храмов, домов, гробниц. Именно они ввели арку и свод. Но, в отличии от греческих, храмы этрусков были построены из недолговечных материалов, поэтому мало сохранилось до наших дней.

Этрусская арка в Перуджи, Италия

Тем не менее, есть объекты, изучая которые можно получить много информации об этой культуре. Известно, что несущая конструкция зданий была из дерева, использовались кирпичи и терракотовые покрытия.

Этрусская арка в Перуджи представляет собой неповрежденный пример городских ворот.

Архитектура Древнего Рима: периоды

Реальная римская архитектура с оригинальными особенностями, которые перерабатывают этрусские и греческие влияния, определяется начиная со 2-го века до нашей эры.

Архитектура Римской Монархии

Считается, что Рим был основан в 753 году до н.э. В начале своей истории Рим был монархией. Согласно традиции, после правления Ромула, на трон поднялся царь Нума Помпилий, который улучшил организацию территории города. Его сменил Тулл Гостилий, опытный латинский воин, завоевавший близлежащие города. Четвертым королем был Анко Марцио, построивший порт Остия, в устье Тибра.

Последовали этрусские правители — Тарквиний Приск приказал покрыть камнем рыночную площадь, Форо, построил многочисленные храмы и заказал прокопать канализацию Клоака-Максима для сброса грязной воды. Сервий Туллий обнёс город стеной.

Монархия закончилась на правлении Луция Тарквиния Гордого, который был изгнан из города в 509 году до нашей эры, и Рим стал республикой.

Архитектура Римской республики

Во времена республики, которая длилась почти пять столетий, Рим всегда был в состоянии войны. После завоевания этрусков и других народов, проживающих на территории сегодняшней Италии, Римская Республика завоевала территории Греции и других стран Средиземного моря. Активно велось строительство. Для перемещения армии нужны были хорошие дороги, их строились много. Дорога (лат. strata ) формировалась из нескольких слоев (итал. strato ) и ее поверхность была покрыта каменными плитами.

Архитектура периода Римской республики уделяет большое внимание практическим и функциональным аспектам строений.

Архитектура Римской империи

После того как Римская республика сменилась Римской империей в 31 году до н.э., наступил длинный период процветания для искусства и архитектуры. Под императором Августом, затем под Трояном и Адрианом архитектура римской империи достигла своего великолепия и играла немаловажную роль пропаганды власти.

Сохранились обширные свидетельства, относящиеся к архитектуре, где римляне демонстрируют отличные навыки в технике строительства, скульптуре (портреты, рельефы, которые дополняют архитектуру), живописи (фрески, мозаики).

Архитектура христианской эпохи

Период варварских нашествий знаменует упадок римской архитектуры. Приходит новая эпоха — христианская.

Основные характеристики римской архитектуры

Чентинатура. Деревянная констркуция для поддержки сводов

В римской архитектуре, безусловно, просматривается великая преемственность с греческим искусством — симметрия, регулярность форм, использование архитектурных ордеров (дорический, тосканский, ионный и коринфский). На самом деле, вместо дорического ордера римляне использовали тосканский ордер (tuscanico/toscano ), который очень на него похож, разница заключалась лишь в том, что колонна была гладкой, без борозд (каннелюр ).
От этрусков римляне переняли арки и своды, став главными специалистами по их использованию. При возведении арки и сводов использовали временную деревянную конструкцию для поддержки — чентинатуру (centinatura ). Из большого количества арок, стоящих друг за другом римляне формировали цилиндрический свод (volta a botte ), а пересечение двух цилиндрических сводов образовывало крещатый свод (volta a crociera ). Первыми строителями настоящих куполов тоже были римляне. Один из самых красивых купольных Сводов является – Пантеон.

Купольные своды в архитектуре Древнего Рима

Материалы и технологии

Римляне использовали кирпичи для строительства стен, арок, колонн, полов. Мрамор, как дорогой материал, употребляли гораздо реже. Многообразие кирпичных форм – удлиненные, квадратные, треугольные, пирамидной формы- помогали создавать крепкие конструкции и захваты.

Производство кирпичей обходилось тоже недешево, и требовалось много рабочей силы для кладки.

Именно поэтому их часто заменяли блоками туфа и травертина, или другими материалами. Чтобы ускорить строительство стен, римляне начали использовать искусственный конгломерат или римский бетон (calcestruzzo) .

Бетон заливали в деревянные опалубки, уплотняли трамбовкой и, после его затвердевания, снимали опалубку. Такой метод строительства стен назывался opus caementicium .

Когда эту же технологию применяли для наполнения полостей двух несущих стен из кирпича или камня, то ее называли muratura a sacco . Таким образом, римляне получали толстые крепкие стены, экономя время и ресурсы. Техника не отражалось на эстетике, т.к. бетонная часть была внутри.

Архитектура Древнего Рима: строительство стен

Внешнюю кладку стен можно характеризовать по основным строительным традициям —

opus quadratum,
opus reticulatum,
opus incertum,
opus latericium.

Оpus quadratum

При работе с таким материалом, как мягкий туф, крупные камни в виде параллелепипеда были разрезаны и расположены рядами одинаковой высоты (opus quadratum) ; если использовался твердый известняк, такой как травентино, каждый элемент принимал свою собственную многоугольную форму (opus poligonalis) .

Оpus reticulatum

При этой технике цемент вливался между стенками, образованными небольшими пирамидальными каменными блоками, основания которых, образовывали регулярную ромбовидную сетку.

Древнеримская каменная кладка: опус квадратум и опус ретикулатум

Оpus incertum

В opus incertum камни имеют неправильную форму, и их укомплектовка кажется почти случайной.

Оpus latericium

Обожжённые кирпичи прямоугольной формы (около 45 см х 30 см) накладывались в чередующимся порядке. Начиная с эпохи Августа его использование учащается. Благодаря тому, что со временем толщина кирпичей и их цвет менялись, легко установить хронологический порядок архитектурных конструкций.

Opus mixtum

Несмотря на то, что кирпич обычно использовался однородно (opus testaceum), встречаются примеры его использования с другими камнями и рядами других кладок, создавая opus mixtum.

Каменная кладка Древнего Рима: опус латеричиум, опус инчертум, опус микстум

Архитектура и планировка городов (градостроительство)

Здесь два разных примера –

сам город Рим, который уникален по своему развитию,
и постройки новых городов.

Планировка большинства древнеримских городов была прямоугольной , основанной по принципу временных лагерей легионеров – castrum .

Планировка городов Древнего Рима

А именно, поселения разбивали и застраивали вдоль двух главных улиц – кардо (ориентирована с севера на юг) и Декуманус (с востока на запад). Место пересечения этих улиц отводили для главной площади города – Форо.

Реконструкция планировки города Римини

В городах сооружались дороги, водопроводы, канализация, мосты. Строились различные здания:

дома для проживания (Domus, Insulae и Villas);
для отдыха (театры, амфитеатры, цирки и термы);
предназначенные для поклонения богам (храмы);
для политической и административной деятельности (Курия и Базилика)
и праздничные памятники (триумфальные арки и колонны).

Краткий видеообзор-реконструкция архитектуры Древнего Рима:

А также благодаря умениям римских техников и инженеров. Следует отметить, что значительная часть римских научных и технических новшеств и достижений была создана еще древнегреческой культурой в эллинистический период (конец IV-II вв. до н. э.).

В римское время не появилось выдающихся изобретений в области сельского хозяйства, обработки металлов, изготовления керамики и тканей, подобных тем, что были созданы в эпоху неолита и в бронзовом веке цивилизациями Египта и Ближнего Востока, однако римляне смогли развить и усовершенствовать известные им технологии. Греческое культурное пространство восточного Средиземноморья дало римским инженерам знания основ математических, естественных и прочих наук, которые позволили им коренным образом улучшить производство энергии, агротехнику, горное дело и металлообработку, изготовление стекла, керамики и тканей, транспортное дело, судостроение, инфраструктуру, строительное дело, массовое производство товаров, связь и торговлю.

Основы математики

Хотя уже в римское время были известны позиционные системы счисления , являвшиеся более совершенными и напоминавшие современную десятичную систему, консервативные римляне предпочитали пользоваться традиционной системой счета , в которой числа записывались как последовательности повторяющихся букв.

Для практических вычислений (в частности, основных арифметических действий) римская система счисления не подходила. С этой целью использовалась счётная доска (абак), с помощью которой обозначались единицы, десятки, сотни и прочие разряды чисел. Таким образом, не только инженеры и техники, но и коммерсанты, ремесленники и рыночные торговцы имели возможность легко производить элементарные вычисления.

Для повседневных (например, торговых) вычислений римляне создали переносной вариант абака из бронзы, который легко помещался в сумке и позволял с помощью небольших камешков (лат. calculi ) производить не только основные арифметические действия, но и вычисления с дробями. В принципе, абак можно было использовать в рамках любой системы счисления. Особый успех римлян заключался в стандартизации необозримого числа возможных дробей, которые могли найти применение в мире торговли - унция была приведена к единому значению.

В римском мире для монет, мер и весов использовалась двенадцатеричная система , которая первоначально появилась в Египте и Вавилоне, была распространена по всему Средиземноморью и достигла Рима благодаря финикийским купцам и греческим колонистам Южной Италии. Наряду с измерением веса в унциях для этой системы были характерны также дроби с знаменателем 12, что упрощало действия с дробями. В качестве «промежуточной памяти» при умножении или делении больших чисел часто служили загибающие фаланги пальцев рабы, которые таким образом служили своим хозяевам подручным средством для фиксации чисел.

В то время как коммерсанты, ремесленники и техники производили вычисления с помощью унций, в некоторых областях были обычными более точные меры веса. Например, в сфере точной механики и при прокладке труб использовался палец (лат. digitus ), составлявший 1/16 фута.

В других областях римляне также демонстрировали интерес прежде всего к практическому применению математических знаний: так, они знали приближенное значение π 22 7 ≈ 3,142 857 {\displaystyle {\tfrac {22}{7}}\approx 3{,}142857} и использовали его помимо прочего для вычисления сечений труб. Римские землемеры, невзирая на простую конструкцию их приборов, могли определять углы, подъемы и наклоны.

Источники энергии

Реконструкция водяной мельницы по Витрувию

В Римской империи существовало пять источников энергии: мускульная сила людей, животных, энергия воды (со времен Августа), топливо (дерево и древесный уголь) и энергия ветра. Последняя применялась лишь в мореплавании, вероятно, потому что быстро меняющееся направление ветра считалось препятствием для создания механизмов. В производстве не использовалась и энергия пара, теоретически известная ещё с эллинистических времён . Низкий уровень механизации римской экономики не позволял рассматривать освоение новых источников энергии и замену ручного труда машинным в качестве возможного шага к повышению производительности.

Многие механизмы приводились в движение физической силой человека - например, гончарные круги или строительные краны, часто перемещавшие тяжелые грузы с помощью ходовых колёс. Правда, торговые суда были оснащены парусами для использования ветра, но военные корабли, которые должны были маневрировать независимо от ветра, наряду с грузовыми судами и лодками приводились в движение командой гребцов. Транспортировку грузов в римских городах также производили в основном носильщики. Из-за обилия узких переулков наиболее предпочтительным средством передвижения для состоятельных граждан был паланкин .

Как и по всему Средиземноморью, в Римском государстве использовалась тягловая и подъемная сила животных - прежде всего быков, ослов и мулов, - которые применялись в сельском хозяйстве и в качестве транспорта. Использование лошадей поначалу ограничивалось военной сферой и скачками, однако со временем увеличилась и их роль в транспорте.

Благодаря так называемой «помпейской мельнице», которая впервые использовала принцип вращательного движения, удалось заменить утомительный и монотонный труд людей применением ослов и лошадей. Часто с этой целью использовались старые и обессилевшие животные.

Римские источники отражают использование гидравлической энергии для подачи воды с помощью колёс, а также её применение в водяных мельницах . Витрувий описывает водяные колёса, приводимые в движение течением реки ; они представляли собой несложный механизм, в котором ведущее колесо служило одновременно и подливным . Водяные мельницы были менее экономичными - чтобы передавать жернову энергию вращения, требовался соответствующий механизм с зубчатыми колёсами.

В Риме было возведено множество водяных мельниц, располагавшихся на склоне холма Яникул , близ Тибра , и получавших воду из акведука . В поздней Римской империи вблизи от Арелата (Галлия) появился похожий комплекс с восемью водяными мельницами на крутом склоне. Здесь постоянный приток воды также обеспечивался акведуком. Источники эпохи Меровингов позволяют сделать вывод, что водяные мельницы часто использовались в Галлии времен поздней античности. Палладий рекомендовал землевладельцам строительство таких мельниц, чтобы иметь возможность молоть зерно без применения мускульной силы людей и животных .

Сложнее обстояло дело с освещением помещений. Был только один способ усилить слабый свет ламп - увеличить количество источников света, поэтому римляне использовали стоячие и висячие лампы, подсвечники, а также многочисленные масляные лампады. На юге Римской империи для освещения широко использовалось оливковое масло , которое частично ввозилось и в северные провинции. Простые глиняные лампы, производившиеся массово, были доступны каждому; наряду с ними изготовлялись и бронзовые лампы. В глиняных лампах было боковое отверстие для фитиля, а масло можно было подливать через отверстие в крышке. Масло обычно горело без дыма и могло давать свет сколь угодно долго (при условии, что его своевременно подливали). Традиционными были потребляющие больше масла лампы с автоматическим подливом.

Менее практичные свечи обычно изготавливались из свернутой в рулон ткани, пропитанной воском или жиром, и быстрее сгорали. Для их закрепления использовались канделябры с шипами. Свечи применялись прежде всего на севере, где не росли дающие масло оливковые деревья .

Сельское хозяйство

Все без исключения античные общества являлись аграрными (кроме кочевых): подавляющее большинство населения составляли жители сельской местности, а сельское хозяйство было главной ветвью экономики. Богатство состоятельных римлян заключалось прежде всего в земельных владениях, дававших высокие доходы. Таким образом, большая часть налоговых поступлений Римской империи исходила из сельских регионов.

Значительная часть сельского населения Рима трудилась в основном для удовлетворения собственных потребностей. Натуральное хозяйство крестьян центральной Италии начало меняться только с ростом населения и развитием городов. В менее населённых регионах без развитых транспортных путей оно осталось прежним.

Снабжение крупных городов (например, Рима, насчитывавшего в I веке н. э. уже 800 000 жителей) можно было обеспечить только приспособлением структуры отраслей к реальным условиям, в ходе которого имения, лежащие близ города и на торговых путях, начинали удовлетворять растущий спрос путём переориентирования производства на рынок. Очень часто это было связано со специализацией на конкретных продуктах, таких как вино или оливковое масло (которое впоследствии стало использоваться и для освещения). Здесь появляются зачатки разделения труда в сельском хозяйстве: основная масса сельскохозяйственных работ выполнялась рабами, а дополнительная потребность в рабочей силе в период сбора урожая возмещалась за счет найма свободных мелких крестьян и батраков. В дополнение к этому был необходим импорт продуктов из других частей империи, обеспечивавший потребности Рима в зерне, масле и вине.

В отличие от мелких крестьян, сохранявших старые способы работы и инструменты, в крупных имениях существовала принципиальная потребность в инновациях - как в усовершенствовании уже известных инструментов, так и в абсолютно новой технике. Однако на практике землевладельцы уделяли мало внимания техническим новинкам. Их познания в сельском хозяйстве часто были сравнительно малы; дошедшие до нас труды римских агрономов также содержат довольно мало сведений о сельскохозяйственных орудиях. В частности,

Глава «Строительные материалы, строительная техника, конструкции» подраздела «Архитектура Римской республики» раздела «Архитектура Древнего Рима» из книги «Всеобщая история архитектуры. Том II. Архитектура античного мира (Греция и Рим)» под редакцией Б.П. Михайлова.

Камень был основным строительным материалом в гористой, богатой разными его сортами и вулканическими породами стране. Наиболее удобными для обработки были разновидности мягкого туфа - серого, желтоватого или коричневатого цвета. Очень ценился твердый известняк - травертин, применявшийся крайне экономно в течение почти всего периода республики. Он использовался архитекторами лишь в местах наибольшей нагрузки здания в угловых частях и тех деталях, где нецелесообразен был пористый туф, легко подвергавшийся выветриванию. Снаружи каменные здания нередко покрывались легким слоем стука. Из камня возводились преимущественно культовые и общественные здания и инженерные сооружения. Жилища строились из кирпича-сырца. С конца II в. в употребление вошел обожженный кирпич разных форм. Из фасонного круглого или пятиугольного кирпича выкладывались стволы колонн (рис. 1). К концу I в. до н.э. в стенах терм применялись пустотелые кирпичные блоки для устройства обогревательной системы, в которой циркулировал горячий воздух (рис. 2).

В конце периода республики для отделки храмов, общественных зданий и богатых жилищ стал употребляться белый мрамор, как местный, так и привозимый из Греции.

В строительном искусстве и приемах обработки камня известное влияние на римлян оказали этруски. Остатки древнейших римских построек выполнены из больших камней неправильной формы. Кроме полигональной рано была освоена и квадровая кладка. За период V-III вв. до н. э. римляне усовершенствовали строительную технику, разработав так называемую «нормальную» кладку из блоков в форме параллелепипеда разных размеров (в среднем 60X60X120 см). Применялось несколько способов этой кладки: из одних ложковых рядов блоков; из ложков с редкими тычками; из чередующихся рядов ложков и тычков, а также с соблюдением ритмического чередования в каждом ряду тьчков и ложков (рис. 3).

К III в. до н.э. под влиянием греков улучшилась обработка внешней стороны блоков и были разработаны различные способы рустовки. Для подъема и перемещения тяжелых каменных блоков на стройках применялись простейшие подъемные краны (рис. 4).

Помимо стоечно-балочной системы в конструкциях употреблялись ложная арка и ложный свод. К концу III в. до н.э. относится появление римского бетона, открывшего огромные возможности в строительстве.

Развитие римского бетона началось с применения известкового раствора в бутовой кладке. Подобный строительный прием в эллинистическое время был широко распространен. Отличие римского бетона от обычных известковых растворов заключается в том, что вместо песка в нем использовались пуццоланы - вулканические пески, названные по месту добычи (городу Поццуоли - древние Путеолы). Применение пуццолан вместо песка в строительном растворе было вызвано отсутствием хороших сортов песка в этой части Италии. Пуццоланы оказались лучшим вяжущим средством в растворе, так как придавали ему водонепроницаемость, прочность и способствовали его быстрому схватыванию. Первоначально бетон использовался только для заполнения пространства между стенами из тесаного камня. Размеры камней, закладываемых в бетон, постепенно уменьшались, смесь становилась все более однородной и бетон превращался таким образом в самостоятельный строительный материал, хотя облицовка наружных поверхностей камнем сохранялась. Первоначально поверхность стены состояла из небольших камней неправильной формы, связанных с ядром стены и друг с другом бетонным раствором. Это так называемая неправильная облицовка- инцерт (opus incertum). Постепенно появляется (с 90-х годов I в. до н.э.) тенденция придавать камням все более правильную форму и, наконец, с середины I в. до н.э. входит в употребление ретикулат - сетчатая кладка (opus reticulatum), при которой внешняя поверхность бетонной стены облицовывается небольшими, тщательно уложенными камнями пирамидальной формы. Плоские основания их выходят наружу и образуют сетчатый узор, а остроконечные концы погружены в бетонное ядро стены (рис. 5). Углы стен и притолоки проемов образовывались кладкой из крупных блоков. Образцы ранней бетонной техники дошли до нас в небольшом числе. Это объясняется тем, что первоначально бетон использовался главным образом не в монументальных постройках, а в жилищах и мелких сооружениях, для которых был нужен быстро получаемый и недорогой стеновой материал. Техника бетона имела еще и то преимущество, что она требовала гораздо меньшего числа квалифицированных строительных рабочих и позволяла широко применять труд рабов.

Параллельно шло развитие арочно-сводчатых конструкций, которые применялись еще в архитектуре древнего Востока, иногда встречались и в Греции (Приена, Пергам и др.). Вопрос о том, привнесены ли арочно-сводчатые конструкции в архитектуру Рима извне или самостоятельно изобретены римскими архитекторами, нельзя в настоящее время считать окончательно решенным.

Первое появление клинчатой арки в Риме относится к IV в. до н.э. В III-II вв. до н.э. число арочно-сводчатых конструкций возрастает, особенно увеличивается оно с конца II в. до н.э.

Соединение бетонной техники и арочносводчатых конструкций, давшее невиданные ранее возможности, оказало огромное влияние на развитие римского зодчества. Только с помощью подобной строительной техники можно было создать такие выдающиеся архитектурные сооружения, как римские акведуки, Колизей и Пантеон.

Первым из дошедших до нас монументальных сооружений в этом новом виде техники является портик Эмилиев, бывший огромным складом зерна в Эмпории (порт Рима вниз по течению Тибра). Здесь производились крупные торговые операции. Первоначально Эмпорий был простой разгрузочной площадью, а портик Эмилиев - временным сооружением. В 174 г. до н.э. было построено здание портика (рис. 6). Он представлял собой большое прямоугольное в плане, вытянутое вдоль набережной здание (487X60 м), разбитое внутри на 50 коротких поперечных нефов 49 рядами столбов. Здание ступенями поднималось от берегов Тибра, и каждый неф был перекрыт ступенчатым цилиндрическим сводом пролетом 8,3 м. На фасаде из тесаного туфа каждому нефу соответствовала секция, отделенная от соседних пилястрами. Каждый неф выражен на фасаде: внизу большим арочным пролетом, наверху двумя окнами меньшего размера также с полуциркульным завершением. Стены здания выполнены из серого бетона очень хорошего качества, поверхность их облицована инцертом; из прямоугольных блоков того же материала выполнены углы здания и клинчатые арки над дверными и оконными проемами. Портик Эмилиев был выдающимся памятником раннеримского строительного искусства.

Здесь впервые в здании столь грандиозного масштаба достигнуто слияние сводчато-арочного принципа конструкций с бетонной техникой. Столь развитая конструкдия указывает, вероятно, на долгую предшествующую эволюцию.

Назначению здания отвечала простота его форм. Повторение на фасаде одного стандартного элемента 50 раз придавало зданию- масштабность и подчеркивало утилитарность его назначения.

Подобные огромные по размерам сооружения осуществлялись в исключительно короткие сроки. Грандиозный Колизей был построен за пять лет, а акведуки длиной в 100 и более километров вместе с субструкциями и мостами «в местах пересечения ими речных долин римляне успевали возвести за два-три года (срок действия полномочии эдила - руководителя строительства, избиравшегося сенатом). Строительство обычно сдавалось с торгов и осуществлялось подрядчиками, которые были заинтересованы в наилучшей организации цела, умело сочетая труд огромной массы неквалифицированных рабов и небольшого числа опытных архитекторов-строителей. Поэтому при проектировании широко использовали типизацию основных элементов конструкций, кратность их размеров футу и модульность, что позволяло расчленить работу на одинаковые несложные операции. Организация труда на римских стройках была очень высока.