science >> Wetenschap >  >> anders

10 coole technische trucs die de Romeinen ons hebben geleerd

Het uitgestrekte aquaduct in Segovia, Spanje, is een prachtig voorbeeld van Romeinse architectonische bekwaamheid. Miguel Palacios/De beeldbank/Getty Images

Sommige dingen waren de oude Romeinen goed in -- andere dingen waren ze niet. In termen van de abstracte wetenschappen en literatuur, ze waren altijd in de schaduw van hun Griekse buren. Hun poëzie bereikte nooit dezelfde hoogten, hun filosofieën van stoïcisme en epicurisme werden geleend, en iedereen die ooit Romeinse cijfers heeft gebruikt, weet hoe moeilijk het systeem zelfs voor eenvoudige rekenkunde was.

Als je wilt dat iemand geometrie uitlegt, vroeg je aan een Griek. Als je wilt dat iemand een drijvende brug voor je bouwt, een rioolnetwerk of een wapen dat vlammende ballen van grind en teer kan afvuren 300 honderd meter (274 meter), je noemde een Romein. Zoveel als de Grieken ons gaven, Rome's briljante architectonische, organisatorische en technische hoogstandjes waardoor ze opvallen tussen de oude volkeren. Ondanks het feit dat hun kennis van wiskunde rudimentair was, ze maakten modellen, geëxperimenteerd, en zo stevig mogelijk gebouwd om te compenseren voor hun onvermogen om te berekenen voor stress en gewicht. Het resultaat is een reeks gebouwen en architectonische prestaties die zich uitstrekken van de Limyra-brug in Turkije tot de muur van Hadrianus in het Verenigd Koninkrijk.

Met zoveel briljante voorbeelden, waarvan vele nog in uitstekende staat, het is moeilijk om niet een paar tips te hebben opgepikt over hoe je constructies kunt bouwen die lang meegaan.

Lees verder voor 10 van Rome's coolste technische hoogstandjes.

Inhoud
  1. De koepel
  2. Beleg oorlogvoering
  3. Beton
  4. Wegen
  5. Riolen
  6. Verwarmde vloeren
  7. het aquaduct
  8. Waterkracht
  9. De segmentboog
  10. Pontonbruggen

10:De Koepel

Ze kwamen, zij zagen, ze bouwden een aantal koepels. Het Pantheon is een behoorlijk fabelachtig voorbeeld van hoe de Romeinen de binnenruimte veroverden. Grant V. Flauw/Iconica/Getty Images

We beschouwen binnenruimte als iets vanzelfsprekends in de moderne wereld, maar dat zouden we niet moeten doen. Onze enorme gewelfde bogen, enorme atria (een Latijns woord, trouwens), holle staal en glaswolkenkrabbers, zelfs een eenvoudig gymnasium op de middelbare school -- al deze structuren waren ondenkbaar in de antieke wereld.

Voordat de Romeinen de koepelbouw perfectioneerden, zelfs de beste architecten hadden te maken met het probleem van een zwaar stenen dak, hen dwingen om de vloeren van tempels en openbare gebouwen te verdringen met zuilen en dragende muren. Zelfs de grootste architectonische prestaties vóór de Romeinse architectuur - het Parthenon en de piramides - waren aan de buitenkant veel indrukwekkender. Binnenkant, ze waren donker, besloten ruimtes.

Romeinse koepels, daarentegen, waren ruim, open en creëerde voor het eerst in de geschiedenis een echt gevoel van binnenruimte. Voortkomend uit het besef dat de principes van de boog in drie dimensies kunnen worden gedraaid om een ​​vorm te creëren met dezelfde ondersteunende kracht maar een nog groter gebied, koepeltechnologie was vooral te danken aan de beschikbaarheid van beton, een andere Romeinse innovatie die we later in dit artikel zullen bespreken. Deze stof werd in mallen gegoten op een houten steiger, het harde verlaten, sterke schaal van de koepel erachter.

9:Belegeringsoorlog

De oude Romeinen bouwden de eerste versies van dit belegeringswapen, de onager. Hulton Archief/Getty Images

Zoals veel technologie, Romeinse belegeringswapens werden grotendeels ontwikkeld door de Grieken en vervolgens geperfectioneerd door de Romeinen. Ballistae , in wezen gigantische kruisbogen die grote stenen konden afvuren tijdens belegeringen, waren meestal back-engineered ontwerpen van buitgemaakte Griekse wapens. Met behulp van lussen van gedraaide dierlijke pezen voor kracht, ballistae werkten bijna als veren in gigantische muizenvallen - wanneer de pezen strak werden gewikkeld en vervolgens terug konden schieten, ze konden projectielen lanceren tot 500 honderd meter (457 meter). Omdat het licht en nauwkeurig was, dit wapen kan ook worden uitgerust met speren of grote pijlen en worden gebruikt om leden van vijandige legers af te pakken (als antipersoneelwapen). Ballistae werden ook gebruikt om kleine gebouwen aan te vallen tijdens belegeringen.

Romeinen vonden ook hun eigen belegeringsmachines uit, genaamd onagers (vernoemd naar de wilde ezel en zijn krachtige trap) om grotere rotsen te gooien. Hoewel ze ook verende dierlijke pezen gebruikten, onagers waren veel krachtigere minikatapulten die een slinger of een emmer afvuurden die gevuld was met ronde stenen of ballen van brandbare klei. Hoewel ze veel minder nauwkeurig waren dan ballistae, ze waren ook krachtiger, waardoor ze perfect zijn voor het neerhalen van muren en het aansteken van branden tijdens belegeringen.

8:Beton

We nemen beton als vanzelfsprekend aan (vooral als het onder onze voeten ligt), maar, zoals de Romeinen wisten, het is een opmerkelijk bouwmateriaal. Martial Colomb/Photographer's Choice RF/Getty Images

Wat innovaties in bouwmateriaal betreft, een vloeibare steen die zowel lichter als sterker is dan gewone steen is moeilijk te verslaan. Vandaag, beton maakt zo'n groot deel uit van ons dagelijks leven dat we gemakkelijk vergeten hoe revolutionair het is.

Romeins beton was een speciaal mengsel van puin, limoen, zand en pozzolana, een vulkanische as. Het mengsel kon niet alleen in elke vorm worden gegoten waarvoor je een houten mal zou kunnen maken, het was veel, veel sterker dan een van de onderdelen ervan. Hoewel het oorspronkelijk door Romeinse architecten werd gebruikt om sterke basissen voor altaren te vormen, vanaf de 2e eeuw voor Christus, de Romeinen begonnen te experimenteren met beton om meer vrijstaande vormen te produceren. Hun beroemdste betonconstructie, het Pantheon, staat na meer dan tweeduizend jaar nog steeds als de grootste constructie van ongewapend beton ter wereld.

Zoals we eerder vermeldden, dit was een grote verbetering ten opzichte van het oude Etruskische en Griekse rechthoekig stijlen van architectuur, die overal zware muren en kolommen eisten. Nog beter, beton als bouwmateriaal was goedkoop en brandveilig. Het kon ook onder water komen en was flexibel genoeg om de aardbevingen te overleven die het vulkanische Italische schiereiland teisteren.

7:Wegen

Ze bouwen ze niet meer zoals vroeger. Oude Romeinse wegen zoals de Via Appia zijn gemaakt om lang mee te gaan. Marco Cristofori/Iconica/Getty Images

Het is onmogelijk om Romeinse bouwkunde te noemen zonder over wegen te praten. die zo goed geconstrueerd waren dat velen van hen nog steeds in gebruik zijn. Onze eigen asfaltwegen vergelijken met een oude Romeinse weg is als het vergelijken van een goedkoop horloge met een Zwitserse versie. Ze waren sterk, nauwkeurig en gebouwd om lang mee te gaan.

De beste Romeinse wegen werden in verschillende fasen aangelegd. Eerst, arbeiders groeven ongeveer 0,9 meter (3 voet) naar beneden in het terrein waar de geplande weg zou zijn. Volgende, brede en zware stenen blokken werden in de bodem van de greppel geplaatst en vervolgens bedekt met een laag aarde of grind die drainage mogelijk zou maken. Eindelijk, de toplaag was geplaveid met plavuizen, met een uitstulping in het midden zodat het water kan weglopen. In het algemeen, Romeinse wegen waren ongeveer 0,9 meter dik en enorm bestand tegen de tand des tijds.

Op typisch Romeinse wijze, ingenieurs van het rijk stonden erop om in de eerste plaats rechte lijnen voor hun wegen te gebruiken en hadden de neiging om door obstakels heen te duwen in plaats van eromheen te bouwen. Als er een bos was, ze snijden het. Als er een heuvel was, ze tunnelden er doorheen. Als er een moeras was, ze hebben het leeggezogen. het nadeel, natuurlijk, aan dat type wegenbouw is de enorme hoeveelheid mankracht die nodig is, maar mankracht (in de vorm van duizenden slaven) was iets dat de oude Romeinen altijd in overvloed hadden. Tegen het jaar 200, er waren meer dan 53, 000 mijl (85, 295 kilometer) aan grote snelwegen die het Romeinse rijk doorkruisen [bron:Kleiner].

6:Riolen

De grote riolen van het Romeinse rijk zijn een van de eigenaardigheden van de Romeinse bouwkunde omdat ze in de eerste plaats niet echt werden gebouwd om riolen te zijn -- hoe immens en complex ze ook waren, ze zijn niet zozeer uitgevonden, ze zijn gewoon gebeurd. De Cloaca Máxima (of Grootste Riool als je het direct wilt vertalen) was oorspronkelijk slechts een kanaal dat werd gebouwd om enkele lokale moerassen af ​​te voeren. Het graven begon rond 600 voor Christus, en in de komende 700 honderd jaar, er kwamen steeds meer vaarwegen bij. Omdat er meer geulen werden gegraven wanneer dat nodig werd geacht, het is moeilijk te zeggen wanneer de Cloaca Maxima ophield een afwateringsgreppel te zijn en een echt riool werd. Hoe primitief het aanvankelijk ook was, de Cloaca Maxima verspreidde zich als een onkruid, terwijl het zijn wortels dieper en dieper in de stad uitbreidde terwijl het groeide.

Helaas, omdat de Cloaca Maxima rechtstreeks in de Tiber afwaterde, de rivier werd absoluut gezwollen met menselijk afval. Dat is zeker geen ideale situatie, maar met hun aquaducten, de Romeinen hoefden de Tiber niet te gebruiken om te drinken of zich te wassen. Ze hadden zelfs een godin om over hun systeem te waken -- Cloacina, de Venus van het Riool.

Misschien wel de belangrijkste en meest briljante innovatie van het Romeinse rioleringssysteem is het feit dat het (uiteindelijk) werd afgedekt, ziekte verminderen, geuren en onaangename bezienswaardigheden. Elke beschaving kan een greppel graven om naar de wc te gaan, maar er is wat indrukwekkende techniek voor nodig om een ​​rioleringssysteem te bewaken en te onderhouden dat zo complex is dat Plinius de Oudere het zelfs verbazingwekkender noemde dan de piramides als een monument voor menselijke prestaties.

5:Verwarmde vloeren

Sommige Romeinse hypocausten zijn nog (grotendeels) intact. Deze werden ontdekt onder de stad Chester, Engeland, in 2008. Christopher Furlong/Getty Images

Het efficiënt regelen van de temperatuur in elk gebouw is een van de moeilijkste technische taken waarmee mensen te maken hebben gehad, maar de Romeinen hadden het opgelost - of tenminste, bijna opgelost. Gebruikmakend van een idee dat we tot op de dag van vandaag nog steeds gebruiken in de vorm van stralingswarmtevloeren, hypocausten waren sets holle kleikolommen die om de paar voet onder een verhoogde vloer waren geplaatst, waardoor hete lucht en stoom uit een oven in een andere kamer werden gepompt.

In tegenstelling tot andere, minder geavanceerde verwarmingsmethoden, hypocausten losten netjes twee van de problemen op die altijd in verband werden gebracht met verwarming in de oudheid:rook en vuur. Vuur was de enige beschikbare warmtebron, maar het had ook het ongelukkige neveneffect van het af en toe afbranden van gebouwen, en rook van een binnenvlam kan dodelijk zijn in een afgesloten ruimte. Echter, omdat de vloer werd verhoogd in een hypocaust, hete lucht uit de oven kwam nooit echt in contact met de kamer zelf. In plaats van de kamer binnen te gaan, de verwarmde lucht werd door holle tegels in de muren geleid. Toen hij het gebouw verliet, de kleitegels absorbeerden de warmte, de kamer zelf stomend en Romeinse tenen lekker warm achterlatend.

4:Het aquaduct

Als het ging om het bouwen van aquaducten, de oude Romeinen waren profs. © iStockphoto/Thinkstock

Samen met wegen, aquaducten zijn het andere technische wonder waar de Romeinen het meest bekend om zijn. Het ding met aquaducten is dat ze lang zijn. Echt lang. Een van de moeilijkheden bij het besproeien van een grote stad is dat als de stad eenmaal een bepaalde grootte heeft bereikt, je kunt echt nergens in de buurt schoon water krijgen. En hoewel Rome aan de Tiber ligt, de rivier zelf was vervuild door een andere Romeinse technische prestatie, hun riolering.

Het probleem oplossen, Romeinse ingenieurs bouwden aquaducten -- netwerken van ondergrondse leidingen, bovengrondse waterleidingen en elegante bruggen, allemaal ontworpen om water vanuit het omliggende platteland naar de stad te leiden. Eenmaal in Rome, water uit de aquaducten werd opgevangen in reservoirs voordat het werd gedistribueerd naar de fonteinen en openbare baden waar de Romeinen zo dol op waren.

Net als hun wegen, het Romeinse aquaductsysteem was ongelooflijk lang en ingewikkeld. Hoewel het eerste aquaduct, gebouwd rond 300 voor Christus, was slechts 11 mijl lang, tegen het einde van de derde eeuw na Christus, Rome werd bevoorraad door elf aquaducten, in totaal meer dan 250 mijl lang.

3:Waterkracht

Met behulp van waterraderen en andere technologieën, de oude Romeinen maakten in hun voordeel gebruik van de kracht van water. © iStockphoto/Thinkstock

Vitruvius, de peetvader van de Romeinse techniek, beschrijft verschillende stukjes technologie die de Romeinen gebruikten voor waterkracht. Door Griekse technologieën zoals het tandwiel en het waterrad te combineren, Romeinen waren in staat om geavanceerde zagerijen te ontwikkelen, korenmolens en turbines.

Het onderslagwiel, een andere Romeinse uitvinding, geroteerd onder de kracht van stromend (in plaats van vallend) water, waardoor het mogelijk wordt om drijvende waterraderen te bouwen om graanvoorraden te malen. Dit kwam goed van pas tijdens het beleg van Rome in 537 na Christus, toen de verdedigende generaal, Belisarius, loste het probleem op van de gotische belegering die de voedselvoorziening afsneed door verschillende drijvende molens op de Tiber te bouwen om de bevolking van brood te voorzien.

Vreemd, archeologisch bewijs suggereert dat, hoewel de Romeinen de mechanische expertise hadden die nodig was om allerlei door water aangedreven apparaten te bouwen, dat deden ze maar zelden, in plaats daarvan de voorkeur gaven aan goedkope en algemeen beschikbare slavenarbeid. Niettemin, hun watermolen in Barbegal (in wat nu Frankrijk is) was een van de grootste industriële complexen in de antieke wereld vóór de industriële revolutie, met 16 waterraderen om meel te malen voor de omliggende gemeenschappen.

2:De segmentboog

Zoals bijna alle technische hoogstandjes die we hebben opgesomd, de Romeinen hebben de boog niet uitgevonden - maar ze hebben hem zeker geperfectioneerd. Bogen bestonden al bijna tweeduizend jaar voordat de Romeinen ze te pakken kregen. Wat Romeinse ingenieurs realiseerden (heel briljant, zoals later bleek) was dat bogen niet continu hoeven te zijn; dat is, ze hoeven niet in één keer een gat te overbruggen. In plaats van te proberen gaten in één grote sprong te overbruggen, ze kunnen worden opgedeeld in verschillende, kleinere secties. Het was niet nodig om van een boog een perfecte halve cirkel te maken, zolang elke sectie maar stutten eronder had. Dat is waar de segmentboog kwam binnen.

Deze nieuwe vorm van boogbouw had twee duidelijke voordelen. Eerst, omdat de bogen kunnen worden herhaald in plaats van een enkel stuk over een opening te hebben, de potentiële afstand voor een brugoverspanning kan exponentieel worden vergroot. Tweede, omdat er minder materiaal nodig was, segmentboogbruggen waren meer vatbaar voor de stroming van water eronder. In plaats van water door een enkele kleine opening te persen, water onder gesegmenteerde bruggen vrij door kon stromen, vermindering van zowel het overstromingsgevaar als de mate van slijtage van de steunen.

1:Pontonbruggen

Pelgrims steken de rivier de Ganges over op een moderne pontonbrug in India. Pablo Bartholomew/Getty Images

Romeinse techniek was meestal synoniem met militaire techniek. De wegen waar ze zo beroemd om zijn, zijn niet zozeer gebouwd voor dagelijks gebruik (hoewel ze dat wel waren, natuurlijk, nuttig daarvoor) zoals voor het snel marcheren van legioenen naar het platteland, het raken van knelpunten en weer uitstappen. Romeins ontworpen pontonbruggen , meestal gebouwd in oorlogstijd voor de schok en het ontzag van snelle invallen, dienden hetzelfde doel en waren een specialiteit van Julius Caesar. In 55 voor Christus, hij bouwde een pontonbrug van ongeveer 400 meter lang om de Rijn over te steken, die traditioneel door de Germaanse stammen werd beschouwd als veilig buiten het bereik van de Romeinse macht.

De Rijnbrug van Caesar was om een ​​aantal redenen slim. Een brug bouwen zonder een rivier om te leiden is notoir moeilijk om te doen, en nog meer in een militaire omgeving waar de bouw te allen tijde moet worden bewaakt, dus ingenieurs moesten snel werken. In plaats van balken recht de rivier in te drijven, ingenieurs ramden hout in de bodem van de rivier onder een hoek tegen de stroom in, waardoor de fundering extra stevigheid krijgt. Beschermende palen werden ook stroomopwaarts gedreven om potentieel destructieve boomstammen die in de rivier zouden kunnen drijven, op te vangen of te vertragen. Eindelijk, de balken waren aan elkaar gesjord, en er werd een houten brug bovenop gebouwd. In totaal, de bouw duurde slechts tien dagen, gebruikte volledig lokaal hout en stuurde een krachtig bericht naar lokale stammen over de macht van Rome:als Caesar de Rijn wilde oversteken, hij kon het.

Er is ook het mogelijk apocriefe verhaal van Caligula's (ja, die Caligula) pontonbrug gebouwd over de zee tussen Baiae en Puzzuoli, een overspanning van ongeveer 4 kilometer. vermoedelijk, Caligula gaf de opdracht voor de brug omdat een waarzegger had voorspeld dat hij ongeveer dezelfde kans had om keizer te worden als wanneer hij te paard de baai van Baiae overstak. Nooit iemand die terughoudendheid beoefent, Caligula zou het als een uitdaging hebben opgevat, een ketting van boten aan elkaar gesjord, bedekte ze met aarde en ging een ritje maken.

Veel meer informatie

gerelateerde artikelen

  • 10 bouwprojecten die de bank hebben gebroken
  • 10 dure restauraties
  • 5 zwaarste gebouwen ooit verplaatst
  • Curiosity-project:10 duurzame gebouwen

bronnen

  • Kleiner, Diana E. "Technologie en revolutie in de Romeinse architectuur." Academische aarde. 2009. (11 februari, 2011) http://academicearth.org/lectures/technology-and-revolution-roman-architecture
  • Richard, Carl J. "Waarom we allemaal Romeinen zijn." Rowman &Littlefield. 2010.
  • Hans, Roger D. "Water- en afvalwatersystemen in het keizerlijke Rome." Waterhistorie.org. 2011. (12 februari, 2011) http://www.waterhistory.org/histories/rome/
  • Roman-Empire.net. "Beleg oorlogvoering." 2011. (11 februari, 2011) http://www.roman-empire.net/army/leg-siege.html
  • Molenaar, Jonathan D. en Daniel Postlewaite. "Hypocaust." Drexel Universiteit. 9 november 2005. (14 februari, 2011) http://www.pages.drexel.edu/~jpm55/AE390/A5/hypocaust.htm
  • Hans, Roger D. "Waterwielen." Waterhistorie.org. 2011. (12 februari, 2011) http://www.waterhistory.org/histories/waterwheels/
  • Franklin Road Academie. "Galerij van oude Griekse en Romeinse artilleriewapens." 24 november 2004. (14 februari, 2011) http://www.frapanthers.com/teachers/white/roman_siege_project.htm
  • Deming, David. "Wetenschap en technologie in de wereldgeschiedenis. Volume 1:The Ancient World and Classical Civilization." McFarland &Bedrijf, Inc. 2010.
  • Moor, David. "Het Romeinse Pantheon:de triomf van beton." Romanconcrete.com. Januari, 2004. (15 februari, 2011) http://www.romanconcrete.com/

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat zijn Agar Slants?
  2. Hoe glycolyse aan kinderen te leren
  3. Wat gebeurt er wanneer glucose een cel binnengaat?
  4. Cellulair metabolisme: definitie, proces en de rol van ATP
  5. Kan een Vision Board uw toekomst echt beïnvloeden?
  6. Drie redenen waarom celdeling belangrijk is
  7. Pharmacy Research Topics
  8. Zal de Hayflick-limiet ons ervan weerhouden om voor altijd te leven?
  9. DNA-modellen maken met behulp van papier

Wetenschap