Gammel romersk teknik - Ancient Roman engineering

Genopbygning af et 10,4 m højt romersk polyspastos i Tyskland

De gamle romere var berømte for deres avancerede ingeniørpræstationer . Teknologi til at bringe rindende vand ind i byer blev udviklet i øst, men omdannet af romerne til en teknologi, der var utænkelig i Grækenland. Arkitekturen, der blev brugt i Rom, var stærkt påvirket af græske og etruskiske kilder.

Veje var almindelige på det tidspunkt, men romerne forbedrede deres design og perfektionerede konstruktionen i det omfang, at mange af deres veje stadig er i brug i dag. Deres præstationer overgik de fleste andre civilisationer i deres tid, og efter deres tid, og mange af deres strukturer har modstået tidens prøve for at inspirere andre, især under renæssancen . Desuden blev deres bidrag beskrevet i detaljer af forfattere som Plinius den Ældre , så der er en trykt oversigt over deres mange opfindelser og præstationer.

Akvedukter

Akvedukt i Segovia , Spanien.

1.000 kubikmeter vand blev bragt til Rom af 11 forskellige akvædukter hver dag. Vandforbrug pr. Indbygger i det gamle Rom matchede det i nutidige byer som New York City eller det moderne Rom. Det meste vand var til offentligt brug, såsom bade og kloakker. De aquaeductu er den endelige to bind afhandling om akvedukter i Rom fra det første århundrede, skrevet af Frontinus .

Akvædukterne kunne strække sig fra 10-100 km lange og faldt typisk fra en højde på 300 m over havets overflade ved kilden til 100 m (330 ft), når de nåede reservoirerne omkring byen. Romerske ingeniører brugte omvendte sifoner til at flytte vand over en dal, hvis de vurderede det upraktisk at bygge en hævet akvædukt. De romerske legioner var stort set ansvarlige for at bygge akvædukterne. Vedligeholdelse blev ofte udført af slaver.

Romerne var blandt de første civilisationer, der udnyttede vandets magt. De byggede nogle af de første vandmøller uden for Grækenland til formaling af mel og spredte teknologien til konstruktion af vandmøller i hele Middelhavsområdet. Et berømt eksempel forekommer ved Barbegal i det sydlige Frankrig, hvor ikke færre end 16 overskydende møller indbygget i siden af en bakke blev bearbejdet af en enkelt akvædukt, udløbet fra en fodrede møllen nedenunder i en kaskade.

De var også dygtige til minedrift, opbygning af akvædukter, der var nødvendige for at levere udstyr, der bruges til at udvinde metalmalme, f.eks. Hydraulisk minedrift , og opbygning af reservoirer til at holde det nødvendige vand ved minehovedet. Det vides, at de også var i stand til at bygge og drive minedrift såsom knusemøller og afvandingsmaskiner. Lodrette hjul med stor diameter af romersk årgang, til hævning af vand, er blevet udgravet fra Rio Tinto -miner i det sydvestlige Spanien. De var tæt involveret i at udnytte guld ressourcer som de i Dolaucothi i det sydvestlige Wales og i det nordvestlige Spanien, et land, hvor guldminedrift udviklet på en meget stor skala i den tidlige del af det første århundrede e.Kr., såsom ved Las Medulas .

Broer

Alcántara -broen , Spanien

Romerske broer var blandt de første store og varige broer, der nogensinde blev bygget. De blev bygget med sten og brugte buen som grundstruktur. Mest brugt beton også. Bygget i 142 f.Kr. er Pons Aemilius , senere navngivet Ponte Rotto (brudt bro) den ældste romerske stenbro i Rom, Italien.

Den største romerske bro var Trajans bro over den nedre Donau, konstrueret af Apollodorus i Damaskus , som forblev i over et årtusinde den længste bro, der er blevet bygget både med hensyn til total og spændvidde. De befandt sig normalt mindst 18 meter over vandmassen.

Et eksempel på midlertidig militær brobygning er de to Cæsars Rhinbroer .

Dæmninger

Romerne byggede mange dæmninger til vandopsamling, såsom Subiaco -dæmningerne , hvoraf to fodrede Anio Novus , den største akvædukt, der leverede Rom. En af Subiaco -dæmningerne var efter sigende den højeste, der nogensinde er fundet eller udledt. De byggede 72 dæmninger i Spanien, som dem i Mérida , og mange flere kendes på tværs af imperiet. På et sted, Montefurado i Galicien , ser det ud til at de har bygget en dæmning på tværs af floden Sil for at afsløre alluviale guldforekomster i flodens bund. Stedet ligger tæt på den spektakulære romerske guldmine i Las Medulas .

Flere jorddæmninger kendes fra Storbritannien, herunder et velbevaret eksempel fra Roman Lanchester, Longovicium , hvor det kan have været brugt til smedning eller smeltning i industriel skala , at dømme efter de slaggerbunker, der findes på dette sted i det nordlige England. Tanke til opbevaring af vand er også almindelige langs akvæduktsystemer, og talrige eksempler kendes fra kun et sted, guldminerne ved Dolaucothi i det vestlige Wales . Murdæmninger var almindelige i Nordafrika for at levere en pålidelig vandforsyning fra wadierne bag mange bosættelser.

Arkitektur

Den Colosseum i Rom .

Bygninger og arkitektur i det antikke Rom var imponerende selv efter moderne standarder. Den Circus Maximus , for eksempel, var stor nok til at blive brugt som et stadion. Den Colosseum giver også et eksempel på romersk arkitektur på sit fineste. Et af mange stadioner bygget af romerne, Colosseum viser de buer og kurver, der normalt er forbundet med romerske bygninger.

Den Pantheon i Rom står stadig et monument og grav, og de Diokletians Bade og Caracallas Termer er bemærkelsesværdige for deres bevaringstilstand, den tidligere stadig besidder intakte kupler . Sådanne massive offentlige bygninger blev kopieret i talrige provinshovedstæder og byer på tværs af imperiet, og de generelle principper bag deres design og konstruktion er beskrevet af Vitruvius, der skrev ved årtusindskiftet i sit monumentale værk De architectura .

Teknologien udviklet til bade var særlig imponerende, især den udbredte brug af hypocaust til en af de første typer centralvarme udviklet overalt. Denne opfindelse blev ikke kun brugt i de store offentlige bygninger, men spredt sig til husbygninger såsom de mange villaer, der blev bygget på tværs af imperiet.

Materialer

De mest almindelige materialer, der blev brugt, var mursten , sten eller murværk , cement , beton og marmor . Mursten kom i mange forskellige former. Buede mursten blev brugt til at bygge søjler, og trekantede mursten blev brugt til at bygge vægge.

Marmor var hovedsageligt et dekorativt materiale. Augustus Cæsar pralede engang, at han havde forvandlet Rom fra en mursten til en marmorby. Romerne havde oprindeligt bragt marmor over fra Grækenland, men fandt senere deres egne stenbrud i det nordlige Italien.

Cement blev fremstillet af hydreret kalk (calciumoxid) blandet med sand og vand. Romerne opdagede, at udskiftning eller supplering af sandet med et pozzolanisk tilsætningsstof , såsom vulkansk aske, ville producere en meget hård cement, kendt som hydraulisk mørtel eller hydraulisk cement . De brugte det bredt i strukturer som bygninger, offentlige bade og akvædukter, hvilket sikrede deres overlevelse i den moderne æra.

Veje

Diagram over romersk vejbygning

Romerske veje blev konstrueret til at være immun mod oversvømmelser og andre miljøfarer. Nogle veje bygget af romerne er stadig i brug i dag.

Der var flere variationer på en standard romersk vej. De fleste af vejene af højere kvalitet var sammensat af fem lag. Det nederste lag, kaldet pavimentum , var en tomme tykt og lavet af mørtel. Ovenfor var der fire lag murværk. Laget direkte over pavimentum blev kaldt statumen . Den var en fod tyk og var lavet af sten bundet sammen af cement eller ler.

Ovenfor var der ruderne , der var lavet af ti centimeter af beton. Det næste lag, kernen , var lavet af tolv til atten inches af successivt lagde og rullede lag af beton. Summa crusta af silex- eller lava -polygonale plader, en til tre fod i diameter og otte til tolv centimeter tykke, blev lagt oven på ruderne. Den sidste øvre overflade var lavet af beton eller velglattet og monteret flint.

Generelt, da en vej stødte på en forhindring, foretrak romerne at konstruere en løsning på forhindringen frem for at omdirigere vejen omkring den: Broer blev konstrueret over alle størrelser af vandveje; sumpet grund blev håndteret ved konstruktion af hævede motorveje med faste fundamenter; bakker og udfald blev ofte skåret eller tunnelleret igennem i stedet for at undgå (tunnellerne blev lavet med firkantet hård stenblok).

Minedrift

Drænhjul fra Rio Tinto -miner.

Romerne var de første til at udnytte mineralforekomster ved hjælp af avanceret teknologi, især brugen af akvædukter til at bringe vand fra store afstande for at hjælpe operationer ved pithead. Deres teknologi er mest synlig på steder i Storbritannien, såsom Dolaucothi, hvor de udnyttede guldforekomster med mindst 5 lange akvædukter, der tappede tilstødende floder og vandløb. De brugte vandet til at lede efter malm ved at udløse en bølge af vand fra en tank til at skure jorden væk og så afsløre grundfjeldet med alle vener udsat for syn. De brugte den samme metode (kendt som hushing ) til at fjerne affaldssten og derefter slukke varme sten svækket ved branddannelse .

Sådanne metoder kunne være meget effektive i dagbrud, men brænding var meget farlig, når den blev brugt i underjordiske arbejder. De blev afskediget med indførelsen af sprængstoffer , selvom hydraulisk minedrift stadig bruges på alluviale tin malm. De blev også brugt til at producere en kontrolleret forsyning til vask af den knuste malm. Det er meget sandsynligt, at de også udviklede vanddrevne frimærker til at knuse hård malm, som kunne vaskes for at opsamle det tunge guldstøv.

Ved alluviale miner anvendte de deres hydrauliske minemetoder i stor skala, såsom Las Medulas i det nordvestlige Spanien. Spor af tanke og akvædukter findes ved mange andre tidlige romerske miner. Metoderne er beskrevet detaljeret af Plinius den Ældre i hans Naturalis Historia .

Han beskrev også dyb minedrift under jorden og nævner behovet for at afvande arbejdet ved hjælp af omvendte overskydende vandhjul , og der er fundet faktiske eksempler i mange romerske miner, der blev afsløret under senere minedriftsforsøg. Kobberminerne i Rio Tinto var en kilde til sådanne artefakter, hvor der blev fundet et sæt på 16 i 1920'erne. De brugte også arkimediske skruer til at fjerne vand på en lignende måde.

Militær teknik

Ingeniørarbejde var også institutionelt forankret i det romerske militær, som blandt andet konstruerede forter, lejre, broer, veje, ramper, palisader og belejringsudstyr. Et af de mest bemærkelsesværdige eksempler på militær brobygning i den romerske republik var Julius Cæsars bro over Rhinen . Denne bro blev afsluttet på kun ti dage af et dedikeret team af ingeniører. Deres bedrifter i de daciske krige under Trajanus i begyndelsen af 2. århundrede e.Kr. er registreret på Trajans spalte i Rom.

Hæren var også tæt involveret i guldminedrift og byggede sandsynligvis det omfattende kompleks af læder og cisterner ved den romerske guldmine i Dolaucothi i Wales kort efter erobringen af regionen i 75 e.Kr.

Power -teknologi

Arles akvedukt

Møller under akvædukt

Vandhjulsteknologi blev udviklet til et højt niveau i løbet af den romerske periode, en kendsgerning bekræftet både af Vitruvius (i De Architectura ) og af Plinius den Ældre (i Naturalis Historia ). Det største kompleks af vandhjul eksisterede ved Barbegal nær Arles , hvor stedet blev fodret af en kanal fra hovedakvedukten , der fodrede byen. Det anslås, at stedet omfattede 16 separate overskydende vandhjul arrangeret i to parallelle linjer ned ad skråningen. Udstrømningen fra det ene hjul blev input til det næste ned i sekvensen.

Tolv kilometer nord for Arles, ved Barbegal, nær Fontvieille , hvor akvædukten ankom til en stejl bakke, fodrede akvædukten en række parallelle vandhjul til at drive en melmølle . Der er to akvædukter, der slutter sig lige nord for møllekomplekset, og en sluse, som gjorde det muligt for operatørerne at kontrollere vandforsyningen til komplekset. Der er betydelige murværkerester af vandkanalerne og fundamenterne for de enkelte møller sammen med en trappe, der stiger op ad bakken, hvorpå møllerne er bygget. Møllerne fungerede tilsyneladende fra slutningen af det 1. århundrede til omkring slutningen af det 3. århundrede. Møllernes kapacitet er blevet anslået til 4,5 tons mel om dagen, tilstrækkeligt til at levere nok brød til de 12.500 indbyggere, der indtog byen Arelate på det tidspunkt.

Skema af det vanddrevne romerske savværk i Hierapolis , Lilleasien .

Den Hierapolis savværk var en romersk vand-drevne sten savværk i Hierapolis , Lilleasien (nutidens Tyrkiet ). Dateret til anden halvdel af det 3. århundrede e.Kr., savværket er den tidligste kendte maskine til at kombinere en håndsving med en forbindelsesstang .

Den vandmølle vises på en hævet relief på sarkofagen af Marcus Aurelius Ammianos, en lokal møller . Et vandhjul, der fødes af et mølleløb, er vist, der driver to rammesave via et tandhjul, der skærer rektangulære blokke.

Yderligere håndsving- og forbindelsesstangsmekanismer uden geartog er arkæologisk attesteret for vanddrevne stensavværker fra det 6. århundrede e.Kr. i Gerasa , Jordan og Efesos , Tyrkiet. Litterære henvisninger til vanddrevne marmorsave i Trier , nu Tyskland , findes i Ausonius 'slutning af det 4. århundrede e.Kr. Mosella . De vidner om en diversificeret brug af vandkraft i mange dele af Romerriget .

Et kompleks af møller eksisterede også på Janiculum i Rom fodret med Aqua Traiana . De Aurelian Walls blev båret op ad bakken tilsyneladende at omfatte de vandmøller , der anvendes til at male korn hen imod at levere brød mel for byen. Møllen blev således sandsynligvis bygget på samme tid som eller før murene blev bygget af kejser Aurelian (regerede 270–275 e.Kr.). Møllerne blev leveret fra en akvædukt, hvor den styrtede ned ad en stejl bakke.

Stedet ligner således Barbegal , selvom udgravninger i slutningen af 1990'erne tyder på, at de kan have været undershot snarere end overskredet i designet. Møllerne var i brug i 537 e.Kr., da goterne, der belejrede byen, afbrød deres vandforsyning. De blev dog efterfølgende restaureret og kan have været i drift indtil i det mindste tidspunkt for pave Gregor IV (827–44).

Mange andre steder rapporteres fra hele Romerriget , selvom mange forbliver uudgravede.

Se også

Referencer

Bibliografi

Davies, Oliver (1935). Romerske miner i Europa . Oxford.
Healy, AF (1999). Plinius den ældste om videnskab og teknologi . Oxford: Clarendon.
Hodge, T. (2001). Romerske akvædukter og vandforsyning (2. udgave). Duckworth.
Ritti, Tullia; Grewe, Klaus; Kessener, Paul (2007), "A Relief of a Water-powered Stone Saw Mill on a Sarcophagus at Hierapolis and its Implications", Journal of Roman Archaeology , 20 : 138–163
Smith, Norman (1972). En historie om dæmninger . Citadel Press.

Yderligere læsning

Cuomo, Serafina. 2008. "Gamle skriftlige kilder til teknik og teknologi." I Oxford -håndbogen om teknik og teknologi i den klassiske verden . Redigeret af John P. Oleson, 15–34. New York: Oxford Univ. Trykke.
Greene, Kevin. 2003. "Arkæologi og teknologi." I En ledsager til arkæologi . Redigeret af John L. Bintliff, 155–173. Oxford: Blackwell.
Humphrey, John W. 2006. Ancient technology . Westport, CT: Greenwood.
McNeil, Ian, red. 1990. En encyklopædi om teknologiens historie . London: Routledge.
Oleson, John P., red. 2008. Oxford -håndbogen om teknik og teknologi i den klassiske verden . New York: Oxford Univ. Trykke.
Rihll, Tracey E. 2013. Teknologi og samfund i de gamle græske og romerske verdener . Washington, DC: American Historical Society.
White, Kenneth D. 1984. Græsk og romersk teknologi . Ithaca, NY: Cornell Univ. Trykke.

Languages

In other projects