Техніка Стародавнього Риму

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Акведук Пон-дю-Гар в Південній Франції, один із шедеврів римської архітектури

Техніка в Римській державі досягла свого розквіту між початком громадянських воєн в Римі (близько 100 р. до н. е.) та правлінням Траяна (98 −117 р. н. е.).

Загальні риси[ред.ред. код]

Римська культура широко поширилася в Європі та Середземномор'ї завдяки створенню ефективної структури управління, єдиної системи права, а також завдяки вмінням римських техніків та інженерів.

У римський час не з'явилося видатних винаходів у галузі сільського господарства, обробки металів, виготовлення кераміки і тканин, подібних тим, що були створені в епоху неоліту і в бронзовому столітті цивілізаціями Єгипту і Близького Сходу, проте римляни змогли розвинути і вдосконалити відомі їм технології. Грецький культурний простір східного Середземномор'я дав римським інженерам знання основ математичних, природничих та технічних наук, які дозволили їм докорінно поліпшити виробництво енергії, агротехніку, гірничу справу і металообробку, виготовлення скла, кераміки та тканин, транспортну справу, суднобудування, інфраструктуру, будівельну справу, масове виробництво товарів, зв'язок і торгівлю.

Хоча в період Римської імперії в деяких областях господарства були передумови до початку промислової революції, римське суспільство так і залишилося на доіндустріальному рівні: машини були практично не розвинені, використовувалася праця рабів. Наукові, економічні та соціальні причини такого шляху розвитку, що характеризується істориками як стагнація античної технології, є предметом подальшого техніко-історичного дослідження.

Джерельна база[ред.ред. код]

Писемні джерела з історії римської техніки значною мірою втрачено. Виключеннями є технічні твори таких авторів, як Вітрувій, а також трактати природного і технічного змісту, як наприклад, праці Плінія. Крім того, інформація про римську техніку і технології міститься в історичних і наукових текстах, а також у віршах римських поетів[1]. На відміну від історичної науки в цілому, для вивчення історії техніки більший інтерес часто представляють не письмові джерела, а збережені прилади, інструменти, засоби пересування та інші археологічні знахідки, а також античні зображення.

Аналіз і реконструкція римської техніки за допомогою археологічних знахідок ускладнюється тим, що поряд з каменем (який застосовувався, наприклад при будівництві млинів і олійнь), залізом і бронзою для створення багатьох апаратів, використовувалися і недовговічні матеріали, такі як дерево. Тут дослідник часто змушений звертатися до зображеннями і описами римського часу, щоб відтворити образ погано деталей що збереглися. Тим не менш, металеві прилади та інструменти в достатку трапляються дослідникам при розкопках римських міст і вілл. Завдяки цьому технології і механізми, що використовувалися римськими підприємствами (зокрема, млинами, ливарнчми та гончарними майстернями), нерідко можуть бути вивчені і відтворені в рамках експериментальної археології.

Основи математики[ред.ред. код]

Реконструкція римського абака (Римо-німецький музей, Майнц)

Хоча вже в римський час були відомі позиційні системи числення, які були більш досконалими і нагадували сучасну десяткову систему, консервативні римляни воліли користуватися традиційною системою рахунку, в якій числа записувалися як послідовності повторюваних букв.

Для практичних обчислень (зокрема, основних арифметичних дій) римська система числення не підходила. З цією метою використовувалася лічильна дошка (абак), за допомогою якої позначалися одиниці, десятки, сотні й інші розряди чисел. Таким чином, не тільки інженери та техніки, а й комерсанти, ремісники і ринкові торговці мали можливість легко робити елементарні обчислення.

Для повсякденних (наприклад, торгових) обчислень римляни створили переносний варіант абака з бронзи, який легко поміщався в сумці і дозволяв за допомогою невеликих камінчиків (лат. calculi) виробляти не тільки основні арифметичні дії, а й обчислення з дробами. В принципі, абак можна було використовувати в рамках будь-якої системи числення. Особливий успіх римлян полягав у стандартизації неозорого числа можливих дробів, які могли знайти застосування у світі торгівлі — унція була приведена до єдиного значення.

У римському світі для монет, мір і ваг використовувалася двенадцатирічня система, яка спочатку з'явилася в Єгипті і Вавилоні, була поширена по всьому Середземномор'ю і досягла Риму завдяки фінікійським купцям і грецьким колоністам Південної Італії. Поряд з вимірюванням ваги в унціях для цієї системи були характерні також дроби з знаменником 12, що спрощувало дії з дробами. У якості «проміжної пам'яті» при множенні або розподілі великих чисел часто служили загнуті фаланги пальців рабів, які таким чином служили своїм господарям підручним засобом для фіксації чисел.

У той час як комерсанти, ремісники і техніки виробляли обчислення за допомогою унцій, в деяких областях були звичайними більш точні міри ваги. Наприклад, у сфері точної механіки і при прокладці труб використовувався палець (лат. digitus), що становив 1/16 фута.

В інших областях римляни також демонстрували інтерес насамперед до практичного застосування математичних знань: так, вони знали наближене значення π \tfrac{22}{7} \approx 3{,}142857 і використовували його крім іншого для обчислення перерізів труб. Римські землеміри, незважаючи на просту конструкцію їх приладів, могли визначати кути, підйоми і нахили.

Джерела енергії[ред.ред. код]

Лібурн з водяними колесами, що приводиться в рух биками. Ілюстрація XV століття з видання римського трактатуDe Rebus Bellicis(IV ст. Н. Е..)
Реконструкція водяного млина по Вітрувію

У Римській імперії існувало п'ять джерел енергії: мускульна сила людей, тварин, енергія води (з часів Августа), паливо (дерево і деревне вугілля) і енергія вітру. Остання застосовувалася лише в мореплаванні, ймовірно, тому що напрямок вітру швидко змінюється, це вважалося перешкодою для створення механізмів. У виробництві не використовувалася і енергія пари, теоретично відома ще з елліністичних часів. Низький рівень механізації римської економіки не дозволяв розглядати освоєння нових джерел енергії і заміну ручної праці машинним в якості можливого кроку до підвищення продуктивності.

Багато механізмів наводилися в рух фізичною силою людини — наприклад, гончарні кола або будівельні крани, часто переміщують важкі вантажі за допомогою ходових коліс. Правда, торгові судна були оснащені вітрилами для використання вітру, але військові кораблі, які повинні були маневрувати незалежно від вітру, поряд з вантажними судами і човнами наводилися в рух командою веслярів. Транспортування вантажів у римських містах також виробляли в основному носії. Через велику кількість вузьких провулків найкращим засобом пересування для заможних громадян був паланкін.

Як і по всьому Середземномор'ю, в Римській державі використовувалася тяглова і підйомна сила тварин — насамперед волів, ослів і мулів, — які застосовувалися в сільському господарстві і як транспорт. Використання коней спочатку обмежувалося військовою сферою і стрибками, проте з часом збільшилася і їхня роль у транспорті.

Завдяки так званому «помпейському млині», який вперше використовував принцип обертального руху, вдалося замінити стомлюючу і монотонну працю людей застосуванням ослів і коней. Часто з цією метою використовувалися старі й знесилені тварини.

Римські джерела згадують використання гідравлічної енергії для подачі води за допомогою коліс, а також її застосування у водяних млинах. Вітрувій описує водяні колеса, які приводяться в рух течією річки [2]; вони представляли собою нескладний механізм, в якому провідне колесо слугувало одночасно й для підливу. Водяні млини були менш економічними — щоб передавати жорну енергію обертання, був потрібний відповідний механізм з зубчастими колесами.

У Римі було зведено безліч водяних млинів, що розташовувалися на схилі пагорба Янікул, поблизу Тибра, і отримували воду з акведука. У пізній Римській імперії у районі Арелата (Галлія) з'явився схожий комплекс з вісьмома водяними млинами на крутому схилі. Тут постійний приплив води також забезпечувався акведуками. Джерела епохи Меровінгів дозволяють зробити висновок, що водяні млини часто використовувалися в Галлії часів пізньої античності. Паладій рекомендував землевласникам будівництво таких млинів, щоб мати можливість молоти зерно без застосування мускульної сили людей і тварин [3].

Після того як під час навали готів у 537 році млини на Янікулі були зруйновані, за наказом візантійського полководця Велісарія на двох міцно пришвартований кораблях були споруджені водяні млини. Сильна течія Тібру створювала ідеальні умови для використання таких корабельних млинів, і їх число почало швидко збільшуватися, щоб забезпечити потреби римського населення. Цкй незвичайний різновид водяних млинів активно використовувалася протягом усього середньовіччя; останні такі млини припинили свою роботу в Римі тільки на початку XIX століття.

Зображення водяного млина в Гієраполі. Млин була побудована в III ст. н. е. і є першою відомою машиною, в якій використовувалися колінчастий вал та шатуни

Крім помелу зерна, енергія води використовувалася в римський час також для розпилу кам'яних і мармурових блоків. Механічне розпилювання мармуру з використанням звичайного для водяних млинів обертального руху було неможливо; для цього було потрібно рух пилки взад-вперед. Перший достовірно відомий механізм трансмісії для цієї мети був частиною водяного млина в Гієраполі (кінець III ст. н. е.). Схожі кривошипно-шатунні механізми для передачі енергії, нехай і без зубчастої передачі, відомі завдяки археологічним розкопкам римських млинів VI ст. н. е. в Герас (Йорданія) і Ефесі (Туреччина). Вірш Авсонія «Мозелла» кінця IV ст. н. е. є письмовим свідченням, з якого відомо про існування водяних млинів для розпилювання мармуру поблизу Тріра. У творі Григорія Нісського того ж часу вказується на існування обробних мармур млинів в околицях Анатолії, тому можна припустити широке поширення таких млинів в пізній Римській імперії.

В якості палива застосовувалися в основному дерево і деревне вугілля. Зрідка також використовувався кам'яне вугілля, в основному в місцевостях, де поклади розташовувалися близько до поверхні і його видобуток практично не становив труднощів. Проте до цього викопного палива вдавалися лише в разі гострої нестачі дерева, так як його використання приводило в тому числі до розплавлення міді та погіршення якості мідних предметів.

Поряд з домашніми господарствами, які готували їжу на вогні, паливо потребували передусім ремісничі майстерні, в тому числі для виплавки руди, кування заліза і виготовлення кераміки і скла. Крім того, в епоху імперії активними споживачами палива стають терми, які використовували його для опалення з допомогою гіпокауста. Незважаючи на значну потребу в лісі, постійного лісового господарства не велося, і в багатьох областях ліс істотно постраждав або навіть був повністю вирубаний. Однак в античній Греції вже існували приватні маєтки, що спеціалізувалися на виробництві палива.

Освітлення[ред.ред. код]

Римська масляна лампа з глини з отворами для гноту (ліворуч) і оливкового масла

Система освітлення належить до тих галузей техніки, де римляни не винайшли практично нічого нового. Як джерела штучного світла використовувалися вогонь вогнища, соснові скіпки, смолоскипи, масляні лампи, рідше — свічки з сала або воску.

Для вуличного освітлення застосовувалися насамперед смолоскипи, добре протистояли вітрі. Поряд з ними були відомі і ліхтарі по типу сучасних штормових ламп зі стінками з тонких рогових пластинок, усередині яких запалювалася свічка. Такі ліхтарі були знайдені в Помпеях на тілах жертв виверження Везувію, які намагалися втекти з гинучого міста.

Найсильнішими джерелами світла в римську епоху були маяки, що розташовувалися в основному поблизу важливих морських портів. Вогонь таких маяків, що горів перед увігнутим дзеркалом, міг бути видно за десятки кілометрів, як у випадку з Фароського маяка в Олександрії.

Складніше було з висвітленням приміщень. Був тільки один спосіб підсилити слабке світло ламп — збільшити кількість джерел світла, тому римляни використовували стоячі і висячі лампи, свічники, а також численні масляні лампади. На півдні Римської імперії для освітлення широко використовувалося оливкова олія, яке частково ввозилося і в північні провінції. Прості глиняні лампи, вироблялися масово, були доступні кожному, поряд з ними виготовлялися і бронзові лампи. У глиняних лампах було бічний отвір для гноту, а масло можна було підливати через отвір в кришці. Масло зазвичай горіло без диму і могло давати світло як завгодно довго (за умови, що його вчасно підливали). Традиційними були споживають більше олії лампи з автоматичним підливою.

Менш практичні свічки зазвичай виготовлялися з згорнутої в рулон тканини, просоченої воском або жиром, і швидше згорали. Для їх закріплення використовувалися канделябр и з шипами. Свічки застосовувалися передусім на півночі, де не росли дають масло маслинові дерева.

Агрокультура[ред.ред. код]

Всі без винятку античні суспільства були аграрними: переважна більшість населення становили жителі сільської місцевості, а сільське господарство було головною гілкою економіки. Багатство заможних римлян полягала насамперед у земельних володіннях, що давали високі доходи. Таким чином, більша частина податкових надходжень Римської імперії виходила з сільських регіонів.

Значна частина сільського населення Риму трудилася в основному для задоволення власних потреб. Натуральне господарство селян центральній Італії почало змінюватися тільки зі зростанням населення і розвитком міст. У менш населених регіонах без розвинених транспортних шляхів воно залишилося колишнім.

Постачання великих міст (наприклад, Риму, що нараховував в I столітті н. е. вже 800 000 жителів) можна було забезпечити тільки пристосуванням структури галузей до реальних умов, в ході якого маєтки, що лежать поблизу міста і на торгових шляхах, починали задовольняти зростаючий попит шляхом переорієнтації виробництва на ринок. Дуже часто це було пов'язано зі спеціалізацією на конкретних продуктах, таких як вино або оливкове масло (яке згодом стало використовуватися і для освітлення). Тут з'являються зачатки поділу праці в сільському господарстві: основна маса сільськогосподарських робіт виконувалася рабами, а додаткова потреба в робочій силі в період збору врожаю відшкодовувалася за рахунок найму вільних дрібних селян і наймитів. На додаток до цього був необхідний імпорт продуктів з інших частин імперії, що забезпечував потреби Риму в зерні, маслі і вини.

На відміну від дрібних селян, що зберігали старі способи роботи та інструменти, у великих маєтках існувала принципова потреба в інноваціях — як в удосконаленні вже відомих інструментів, так і в абсолютно новій техніці. Однак на практиці землевласники приділяли мало уваги технічних новинок. Їх пізнання в сільському господарстві часто були порівняно малі; дійшли до нас праці римських агрономів також містять досить мало відомостей про сільськогосподарські знаряддя. Зокрема, Варрон та Колумелла, як і їхні грецькі колеги, приділяють основну увагу поводження з рабами. Вирішальним фактором у продуктивності маєтки вважалося, як правило, не наявність аграрних знань і не застосування техніки, а використання рабів і нагляд за ними.

Примітки[ред.ред. код]

  1. Helmuth Schneider: Einführung in die antike Technikgeschichte. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1992, ст. 30-31(нім.)
  2. Вітрувій, «Десять книг про архітектуру» (10, 5, 1).
  3. Паладій, «Про землеробство» (1, 41).

Посилання[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]

  • Helmuth Schneider : Einführung in die antike Technikgeschichte. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1992 (нім.)