10 seje ingeniørtriks, romerne lærte os

Nogle ting var de gamle romere gode til - andre ting var de ikke. Med hensyn til de abstrakte videnskaber og litteratur, de var altid i skyggen af ​​deres græske naboer. Deres poesi nåede aldrig de samme højder, deres filosofier om stoicisme og epikurisme blev lånt, og enhver, der nogensinde har brugt romertal, ved, hvor svært systemet var, selv for selv simpel regning.

Hvis du ville have nogen til at forklare geometri, spurgte du en græker. Hvis du ville have nogen til at bygge dig en flydebro, et kloaknet eller et våben, der kunne affyre flammende grus- og tjærebolde 274 meter, du kaldte en romer. Så meget som grækerne gav os, Roms strålende arkitektoniske, organisatoriske og tekniske bedrifter, der får dem til at skille sig ud blandt de gamle folk. På trods af at deres viden om matematik var rudimentær, de konstruerede modeller, eksperimenterede, og bygget så robust som muligt for at kompensere for deres manglende evne til at beregne for stress og vægt. Resultatet er et sæt bygninger og arkitektoniske præstationer, der strækker sig fra Limyra -broen i Tyrkiet til Hadrians mur i Det Forenede Kongerige.

Med så mange strålende eksempler, hvoraf mange stadig er i fremragende stand, det er svært ikke at have taget nogle få tip om, hvordan man bygger strukturer, der holder.

Læs videre for 10 af Roms sejeste ingeniørbedrifter.

1. Domen
2. Siege Warfare
3. Beton
4. Veje
5. Kloakker
6. Opvarmede gulve
7. Akvedukten
8. Vandkraft
9. Segmentbuen
10. Pontonbroer

10:Domen

Vi tager det indvendige rum for givet i den moderne verden, men vi burde ikke. Vores enorme hvælvede buer, enorme atrier (et latinsk ord, i øvrigt), hule stål- og glasskyskrabere, selv et simpelt gymnasium - alle disse strukturer var utænkelige i den antikke verden.

Før romerne fuldendte kuppelbygningen, selv de bedste arkitekter måtte håndtere problemet med et tungt stentag, tvinge dem til at myldre gulvene i templer og offentlige bygninger med søjler og bærende vægge. Selv de største arkitektoniske præstationer før romersk arkitektur - Parthenon og pyramiderne - var meget mere imponerende udvendigt. Inde, de var mørke, lukkede rum.

Romerske kupler, derimod, var rummelige, åben og skabte en ægte følelse af interiør for første gang i historien. Stammer fra erkendelsen af, at buens principper kunne roteres i tre dimensioner for at skabe en form, der havde samme understøttende kraft, men et endnu større område, kuppelteknologi skyldtes hovedsageligt tilgængeligheden af ​​beton, en anden romersk innovation, som vi diskuterer senere i denne artikel. Dette stof blev hældt i forme på et træ -stillads, forlader det hårde, kraftig skal af kuplen bagved.

9:Siege Warfare

Ligesom meget teknologi, Romersk belejringsvåben blev for det meste udviklet af grækerne og derefter perfektioneret af romerne. Ballistae , hovedsagelig kæmpe armbrøst, der kunne affyre store sten under belejringer, var hovedsageligt bagkonstruerede designs fra erobrede græske våben. Ved hjælp af sløjfer af snoede dyresener til strøm, ballistae virkede næsten som fjedre i kæmpe musefælder - når senerne blev tæt sårede og derefter fik lov til at snappe tilbage, de kunne skyde projektiler op til 500 hundrede yards (457 meter). Da det var let og præcist, dette våben kunne også være udstyret med spydspænder eller store pile og bruges til at afhente medlemmer af modstående hære (som et antipersonelvåben). Ballistae blev også brugt til at målrette små bygninger under belejringer.

Romerne opfandt også deres egne belejringsmotorer kaldet onagers (opkaldt efter det vilde æsel og dets kraftige spark) til at kaste større klipper. Selvom de også brugte fjedrende dyresener, onagers var meget kraftigere mini-katapulter, der affyrede en slynge eller en spand fyldt med enten runde sten eller brændbare lerkugler. Selvom de var meget mindre præcise end ballistae, de var også mere magtfulde, gør dem perfekte til at sprænge vægge og sætte ild under belejringer.

8:Beton

Hvad angår innovationer inden for byggemateriale, en flydende sten, der er både lettere og stærkere end almindelig sten, er svær at slå. I dag, beton er så meget en del af vores daglige liv, at det er let at glemme, hvor revolutionerende det er.

Romersk beton var en særlig blanding af murbrokker, Citron, sand og pozzolana, en vulkansk aske. Blandingen kunne ikke kun hældes i enhver form, du kunne bygge en træform til, det var meget, meget stærkere end nogen af ​​dens bestanddele. Selvom det oprindeligt blev brugt af romerske arkitekter til at danne stærke baser til alter, fra det 2. århundrede f.Kr. Romerne begyndte at eksperimentere med beton for at producere mere fritstående former. Deres mest berømte betonstruktur, Pantheon, står stadig som den største uarmerede betonkonstruktion i verden efter mere end to tusind år.

Som vi nævnte tidligere, dette var en stor forbedring i forhold til de gamle etrusker og græske rektangulær arkitektoniske stilarter, som krævede tunge vægge og søjler overalt. Endnu bedre, beton som byggemateriale var billigt og brandsikkert. Det kunne også sætte sig under vandet og var fleksibelt nok til at overleve de jordskælv, der plager den vulkanske Italic Peninsula.

7:Veje

Det er umuligt at nævne romersk teknik uden at tale om veje, som var så velkonstruerede, at mange af dem stadig er i brug i dag. At sammenligne vores egne asfaltveje med en gammel romersk vej er som at sammenligne et billigt ur med en schweizisk version. De var stærke, præcis og bygget til at holde.

De bedste romerske veje blev bygget i flere etaper. Først, arbejdere gravede ca. 0,9 meter ned i terrænet, hvor den planlagte vej ville være. Næste, brede og tunge stenblokke blev sat i bunden af ​​grøften og derefter dækket med et lag snavs eller grus, der ville tillade dræning. Endelig, det øverste lag var brolagt med flise, med en bule i midten, så vand kan løbe ud. Generelt, Romerske veje var omkring 0,9 meter tykke og enormt modstandsdygtige over for tidens hærgen.

På typisk romersk måde, ingeniører i imperiet insisterede på at bruge lige linjer til deres veje primært og havde en tendens til at skubbe gennem forhindringer frem for at bygge omkring dem. Hvis der var en skov, de skar det. Hvis der var en bakke, de tunnellerede igennem den. Hvis der var en sump, de drænede det. Ulempen, selvfølgelig, til den type vejbygning er den enorme mængde arbejdskraft, der kræves, men arbejdskraft (i form af tusinder af slaver) var noget, som de gamle romere altid havde i spar. Ved A.D. 200, der var mere end 53, 000 miles (85, 295 kilometer) af større motorveje, der krydser Romerriget [kilde:Kleiner].

6:Kloakker

De store kloakker i Romerriget er en af ​​de særheder, romersk ingeniørarbejde har, ved at de ikke ligefrem var bygget til at være kloakker i første omgang - så enorme og komplekse som de var, de var ikke så meget opfundet, som de bare skete. Det Cloaca Maxima (eller Biggest kloak, hvis du vil oversætte det direkte) var oprindeligt bare en kanal bygget til at dræne nogle lokale marsk. Gravningen begyndte omkring 600 f.Kr., og i løbet af de næste 700 hundrede år, flere og flere vandveje blev tilføjet. Da der blev gravet flere kanaler, når det blev anset for nødvendigt, det er svært at sige, hvornår Cloaca Maxima stoppede med at være en drængrøft og blev en ordentlig kloak. Primitiv, selvom det oprindeligt var Cloaca Maxima spredte sig som et ukrudt, strækker sine rødder dybere og dybere ind i byen, efterhånden som den voksede.

Desværre, fordi Cloaca Maxima drænet direkte ind i Tiberen, floden blev helt hævet af menneskeligt affald. Det er bestemt ikke en ideel situation, men med deres akvædukter, Romerne behøvede ikke at bruge Tiberen til at drikke eller vaske. De havde endda en gudinde til at passe deres system - Cloacina, kloakens Venus.

Måske er den vigtigste og mest geniale innovation i det romerske kloaksystem det faktum, at det (til sidst) blev dækket, skære ned på sygdomme, lugt og ubehagelige seværdigheder. Enhver civilisation kan grave en grøft for at gå på toilettet, men det kræver en vis imponerende teknik at overvåge og vedligeholde et kloaksystem, der er så komplekst, at Plinius den Ældre endda erklærede det mere forbløffende end pyramiderne som et monument over menneskelige præstationer.

5:Opvarmede gulve

At kontrollere temperaturen i enhver bygning effektivt er en af ​​de hårdeste ingeniøropgaver, mennesker har måttet håndtere, men romerne fik det løst - eller i det mindste næsten løst. Anvender en idé, som vi stadig bruger den dag i dag i form af varmegulv, hypocausts var sæt med hule lersøjler med mellemrum hvert par fod under et hævet gulv, gennem hvilket varm luft og damp blev pumpet fra en ovn i et andet rum.

I modsætning til andre, mindre avancerede opvarmningsmetoder, hypocausts løste pænt to af de problemer, der altid har været forbundet med opvarmning i den antikke verden - røg og ild. Ild var den eneste tilgængelige varmekilde, men det havde også den uheldige bivirkning at nedbryde bygninger fra tid til anden, og røg fra en indendørs flamme kan være dødelig i et lukket rum. Imidlertid, fordi gulvet blev hævet i et hypocaust, varm luft fra ovnen kom faktisk aldrig i kontakt med selve rummet. I stedet for at komme ind i rummet, den opvarmede luft blev ført gennem hule fliser i væggene. Da det gik ud af bygningen, lerfliserne absorberede varmen, forlader selve rummet dampende og romerske tæer toasty varme.

4:Akvedukten

Sammen med veje, akvædukter er det andet tekniske vidunder, som romerne er de mest berømte for. Sagen ved akvædukter er, at de er lange. Virkelig lang. En af vanskelighederne ved at vande en storby er, at når byen når en bestemt størrelse, du kan virkelig ikke få rent vand nogen steder i nærheden. Og selvom Rom sidder på Tiberen, selve floden blev forurenet af en anden romersk ingeniørpræstation, deres kloaksystem.

For at løse problemet, Romerske ingeniører bygget akvædukter - netværk af underjordiske rør vandlinjer over jorden og elegante broer, alle designet til at lede vand ind i byen fra det omkringliggende landskab. En gang i Rom, vand fra akvædukterne blev opsamlet i cisterner, før de blev distribueret til springvandene og de offentlige bade, romerne elskede så højt.

Ligesom deres veje, det romerske akveduktsystem var utrolig langt og kompliceret. Selvom den første akvædukt, bygget omkring 300 f.Kr. var kun 11 miles lang, ved udgangen af ​​det tredje århundrede e.Kr. Rom blev leveret af elleve akvædukter, i alt mere end 250 miles i længden.

3:Vandkraft

Vitruvius, gudfader for romersk teknik, beskriver flere stykker teknologi, som romerne brugte til vandkraft. Ved at kombinere græske teknologier som tandhjulet og vandhjulet, Romerne var i stand til at udvikle avancerede savværker, melværker og møller.

Understødningshjulet, en anden romersk opfindelse, roteret under kraften af ​​strømmende (frem for faldende) vand, gør det muligt at bygge flydende vandhjul til slibning af kornforsyninger. Dette kom til nytte under belejringen af ​​Rom i 537 e.Kr., når den forsvarende general, Belisarius, løste problemet med den gotiske belejring, der afbrød madforsyningen ved at bygge flere flydende møller på Tiberen for at holde befolkningen forsynet med brød.

Mærkeligt, arkæologiske beviser tyder på, at selvom romerne havde den mekaniske ekspertise, der var nødvendig for at bygge alle slags vanddrevne enheder, de gjorde det kun sjældent, foretrækker i stedet billigt og bredt tilgængeligt slavearbejde. Ikke desto mindre, deres vandmølle ved Barbegal (i det, der nu er Frankrig) var et af de største industrikomplekser i den antikke verden før den industrielle revolution, med 16 vandhjul til at male mal til de omkringliggende samfund.

2:Segmentbuen

Ligesom næsten alle de tekniske bedrifter, vi har angivet, romerne opfandt ikke buen - men de perfektionerede den. Buer havde eksisteret i næsten to tusinde år, før romerne fik fat i dem. Hvad romanske ingeniører indså (ganske glimrende, som det viste sig) var, at buer ikke behøver at være kontinuerlige; det er, de behøver ikke at spænde et hul på én gang. I stedet for at forsøge at krydse huller i et stort spring, de kan deles op i flere, mindre sektioner. At vende en bue til en perfekt halvcirkel var ikke nødvendig, så længe hver sektion havde stivere nedenunder. Det er her segmental bue kom ind.

Denne nye form for buebygning havde to forskellige fordele. Først, fordi buerne kunne gentages i stedet for at have en enkelt strækning over et hul, den potentielle afstand for et brospænd kan øges eksponentielt. Sekund, fordi der var behov for mindre materiale, segmentbue broer var mere modtagelige for vandstrømmen under dem. I stedet for at tvinge vand gennem en enkelt lille åbning, vand under segmenterede broer kunne strømme frit igennem, reducerer både faren for oversvømmelse og mængden af ​​slid på understøtningerne.

1:Pontonbroer

Romersk ingeniørarbejde var for det meste synonymt med militærteknik. De veje, de er så berømte for, blev ikke bygget så meget til daglig brug (selvom de var, selvfølgelig, nyttigt til det) som for at marchere legioner hurtigt ind på landet, rammer problemområder og kommer ud igen. Romersk designet pontonbroer , konstrueret mest i krigstid for chok og ærefrygt for hurtige razziaer, tjente det samme formål og var en specialitet hos Julius Cæsar. I 55 f.Kr. han byggede en pontonbro, der var omkring 400 meter lang for at krydse Rhinen, som de germanske stammer traditionelt troede var uden for rækkevidde af romersk magt.

Cæsars Rhinbro var klog af et par grunde. Det er notorisk svært at bygge en bro uden at aflede en flod, og endnu mere i militære omgivelser, hvor byggeriet hele tiden skal overvåges, så ingeniører måtte arbejde hurtigt. I stedet for at køre bjælker lige ud i floden, ingeniører væltede tømmer i bunden af ​​floden i en vinkel mod strømmen, giver fundamentet ekstra styrke. Beskyttelsespæle blev også drevet opstrøms for at fange eller bremse eventuelle potentielt ødelæggende træstammer, der kan flyde ned ad floden. Endelig, bjælkerne blev surret sammen, og der blev bygget en træbro oven på den. I alt, konstruktionen tog kun ti dage, brugte helt lokalt tømmer og sendte en fast besked til lokale stammer om Roms magt:hvis Cæsar ville krydse Rhinen, han kunne gøre det.

Der er også den muligvis apokryfe historie om Caligula's (ja, den Caligula) pontonbro bygget over havet mellem Baiae og Puzzuoli, et cirka 4 kilometer langt spænd. Angiveligt, Caligula bestilte broen, fordi en spåmand havde profeteret, at han havde nogenlunde samme chance for at blive kejser, som han havde for at krydse Baiae -bugten på en hest. Aldrig en til at øve tilbageholdenhed, Caligula tog angiveligt det som en tur, slog en kæde af både sammen, dækkede dem med snavs og gik en tur.

Masser mere information

relaterede artikler

• 10 byggeprojekter, der brød banken
• 10 dyre restaureringer
• 5 tungeste bygninger nogensinde flyttet
• Nysgerrighedsprojekt:10 bæredygtige bygninger

Kilder

• Kleiner, Diana E. "Teknologi og revolution i romersk arkitektur." Akademisk jord. 2009. (11. februar kl. 2011) http://academicearth.org/lectures/technology-and-revolution-roman-architecture
• Richard, Carl J. "Hvorfor er vi alle romere." Rowman &Littlefield. 2010.
• Hansen, Roger D. "Vand- og spildevandssystemer i kejserlige Rom." Waterhistory.org. 2011. (12. februar, 2011) http://www.waterhistory.org/histories/rome/
• Roman-Empire.net. "Siege Warfare." 2011. (11. februar, 2011) http://www.roman-empire.net/army/leg-siege.html
• Miller, Jonathan D. og Daniel Postlewaite. "Hypocaust." Drexel Universitet. 9. november kl. 2005. (14. februar, 2011) http://www.pages.drexel.edu/~jpm55/AE390/A5/hypocaust.htm
• Hansen, Roger D. "Vandhjul." Waterhistory.org. 2011. (12. februar, 2011) http://www.waterhistory.org/histories/waterwheels/
• Franklin Road Academy. "Galleri over antikke græske og romerske artillerivåben." 24. november kl. 2004. (14. februar, 2011) http://www.frapanthers.com/teachers/white/roman_siege_project.htm
• Deming, David. "Videnskab og teknologi i verdenshistorien. Bind 1:Den antikke verden og den klassiske civilisation." McFarland &Company, Inc. 2010.
• Moore, David. "Den romerske Pantheon:Betonens triumf." Romanconcrete.com. Januar, 2004. (15. februar, 2011) http://www.romanconcrete.com/