В античную эпоху совершенствовалось производство бытовых и художественных изделий из глины, стекла, дерева и других материалов. Художественная керамика изготавливалась во многих средиземноморских странах. Применялся как ручной, так и ножной гончарный круг. После изготовления глиняного сосуда его украшали разнообразным орнаментом и изображениями (рисованными и вылепленными, рельефными). В Древней Греции широко применялась черепица, что было связано с ростом городов и расширением жилищного строительства. Римляне помимо черепицы стали производить кирпич, керамические трубы для обогревания стен и полов и др. В Греции с VI в. до н. э. наблюдалось производство небольших сосудов из разноцветного полупрозрачного стекла. Усовершенствование стеклоделия связано с римской эпохой и прежде всего с открытием стеклодувной техники. Одни исследователи относят это нововведение к I в. до н. э., другие – к I в. н. э. и считают его родиной Сирию, где была изобретена выдувная трубка. Ее применение открыло новые возможности для массового изготовления относительно дешевой продукции. Сирийцы перенесли производство дутого стекла в Рим, и оттуда это искусство распространилось по всем провинциям империи. Для изготовления оконных стекол употребляли деревянные формы. Их предварительно смачивали водой и затем выливали стеклянную массу, растягивая ее щипцами до краев. При такой технологии размер оконного стекла обычно не превышал 30–40 см. Однако, как показали раскопки в Помпеях, иногда выделывались и стеклянные листы размером 1,0 х 0,70 м толщиной около 1 см.
Изменения произошли и в технике производства тканей. В Греции был известен вертикальный ткацкий станок. Он состоял из двух стояков и горизонтального валика, помещенного в верхней его части. На валике укреплялись нити основы, концы которых оттягивались вниз подвешенными к ним грузилами. В средней части станка имелись два горизонтальных бруска для поперечного отвода нитей основы и прохождения утка с поперечной нитью. В эллинистическое время произошел сдвиг в развитии ткачества: увеличилось производство дорогих многоцветных, златотканых ковровых изделий. О технике и технологии изготовления сукна дают подробные сведения росписи стен помпейских домов. Для удаления жира из шерсти сукно замачивали в специальном растворе в чанах-ступах и засыпали особой глиной, впитывающей жир. Затем ткань топтали в чанах ногами и били на особых столах вальками, после чего ее тщательно промывали водой и сушили. Следующая операция была связана с ворсованием ткани, для чего использовалась шкурка ежа или растения типа чертополоха. Белые ткани окуривали серой, натягивая их на каркас полусферической формы. После окуривания ткань натирали специальной глиной, придававшей крепость и блеск изделию, а для окончательной отделки сложенные куски сукна клали под пресс. Пресс состоял из вертикально поставленной деревянной рамы, в центре которой укреплялись один-два деревянных винта. Винты вращались с помощью сквозного стержня, надавливая на горизонтальные доски, между которыми зажималась ткань.
Одной из наиболее развитых отраслей материального производства было строительное дело, достигшее в Древней Греции и Древнем Риме особенного размаха. В период возникновения и расцвета античной цивилизации ремесло каменотесов стало одним из главных в этой отрасли. Выемка строительного камня обычно производилась в открытых карьерах недалеко от места стройки. Мрамор добывали как открытым способом, так и в штольнях. Для этого использовали железное кайло, зубило, лом, деревянные клинья и кувалду. Для выемки известняка и песчаника применялись пила и топор. Для добычи более твердых пород пользовались пилами без зубьев, подсыпая под пилу во время ее движения песок. Первичная обработка камня велась рядом с каменоломней, окончательная – на месте стройки при подгонке строительных изделий.
Отличительной чертой мастерства греческих каменотесов являлось сооружение высоких колонн способом "насухо", т. е. без применения строительного раствора. Колонна собиралась из частей, обработанных не полностью и имевших выступы для подъема на канатах. Перед укладкой "один на другой" поверхности барабанов выравнивали. В центре каждого барабана делали углубление, куда вставляли деревянный шип, соединявший оба барабана. Плотной подгонки каменотесы добивались путем вращения барабанов вокруг оси. "Насухо" из каменных блоков строили также и стены. Для лучшей подгонки поверхностей их средняя часть углублялась, затем выравнивалась остальная плоскость. Горизонтальные ряды блоков скреплялись железными скобами, залитыми свинцом. Вершиной каменотесного дела было сооружение арки и полуциркульного свода из клинчатых каменных блоков, уложенных "насухо". Такие конструкции требовали тщательной обработки камня, соблюдения необходимых размеров и форм. При выкладке арки или арочного свода пользовались временным деревянным каркасом, на который укладывали клинчатые блоки, начиная с двух нижних (опорных) и заканчивая одним верхним (замковым), который удерживал всю сложную конструкцию свода.
В конце IV в. до н. э. по примеру греческих поселений на юге Италии стал применяться известковый раствор. В III в. до н. э. в строительной технике римлян было сделано очень важное открытие – изготовление связующего пуццоланового раствора из измельченной породы вулканического происхождения. Вскоре на основе этого раствора стали получать римский бетон. Мелкий каменный щебень, битый кирпич чередовались ровными слоями с цементным раствором, образуя несокрушимую бетонную кладку – "opus coementicius", не уступавшую по прочности каменным блокам. Для того чтобы щебень и цементный раствор не растекались и сохраняли необходимую форму, сооружалась временная деревянная обшивка – опалубка. После того как бетон застывал, опалубка снималась или передвигалась дальше. Из бетона, а также из традиционных строительных материалов возводились разнообразные здания, акведуки, а также транспортные сооружения (мосты, дороги и т. д.). Для облицовки употребляли известняк, туф, керамические плитки и т. д. Широко применялась штукатурка из извести и гипса. Дома накрывались мраморными плитами или черепицей.
При строительстве пользовались в основном ручными орудиями: коленчатыми и простыми рычагами для установки каменных плит, молотками для забивки скоб, лопатками для накладывания раствора и дощечками с рукояткой для его выравнивания. Проверочный инструмент состоял из циркуля, уровня, отвеса, наугольника, рейки и шнура. Был также известен уровень в виде открытого желобка, наполненного доверху водой. Для плотничьих и столярных работ по оборудованию зданий употребляли топоры, молотки, пилы, рубанки, долота, тесла. Доски распиливали лучковой пилой. Применялась также и двуручная пила. Употреблялись ручные сверла и дрели, которые приводили в движение тетивой лука. Отдельные деревянные части скреплялись железными гвоздями. При строительстве использовались и сложные механизмы для подъема тяжестей. Механизмы приводились в движение мускульной силой рабов, а также посредством простых канатных тяг. Использовались и наклонные плоскости. Так, например, при сооружении Колосса Родосского применялись наклонные земляные насыпи с деревянным настилом.
В античном мире большое внимание придавали регулярной планировке городов. Основой ее была правильная прямоугольная сеть прямых улиц равной ширины, которые образовывали одинаковые по форме и размерам кварталы. Каждый жилой квартал включал несколько домов, располагавшихся в два ряда. Стены наружных фасадов домов были глухими. Окна большей частью имелись на втором этаже, но не во всех домах. Для греческих городов был характерен высокий уровень благоустройства и комфорта. Улицы городов были широкими и вымощенными каменными плитами. Большое внимание уделялось борьбе с сыростью, обеспечивался свободный доступ воздуха и солнца, улицы озеленялись, имелось хорошее водоснабжение. Водопроводы (иногда с искусственным напором) питали общественные водоемы; вода поступала туда по керамическим и свинцовым трубам. Водопроводный туннель длиной в 1 км был сооружен в середине VI в. до н. э. на острове Самос. Санитарное состояние городских площадей, улиц, дворов обеспечивалось хорошо организованной системой водостоков, обложенных камнем и перекрытых плитами; существовала и канализация. В римских городах также имелось прекрасно налаженное водоснабжение. Ранние римские каменные акведуки сооружались с IV в. до н. э. Как и греческие, они были построены под землей. Со II в. до н. э. начали строить подземные акведуки на массивных аркадах. Акведук, построенный в 140 г. до н. э. на арочных опорах из тесаного камня (высотой местами до 15 м), подавал воду за 91 км. В Риме (II в. н. э.) действовало 11 водопроводов, дававших в день от 600 до 900 л воды на человека.
Рост населения Рима уже в III в. до н. э. привел к строительству жилых домов в три этажа. Из-за дороговизны земельных участков домовладельцы стремились повысить этажность сдаваемого в наем дома. Многоэтажных и многоквартирных домов – инсул к концу I в. н. э. насчитывалось свыше 46,6 тыс. Они имели 4, 5, а то и более этажей.
Важной отраслью строительного дела той эпохи было создание искусственных путей сообщения. О сооружении дорог в Греции сведения почти отсутствуют. Наивысшего развития искусство дорожного строительства достигает в Римском государстве. В расцвете своего могущества Римская империя имела 90 тыс. км шоссейных дорог (в том числе 14 тыс. км на Апеннинском полуострове), не считая грунтовых дорог и дорог, покрытых щебнем (с последними протяженность дорог достигала 300 тыс. км). Для обозначения расстояния на дорогах римляне через каждые 1000 шагов (1485 м) устанавливали каменные столбы или просто большие камни – миллиарии. Миллиарии содержали сведения о введении дороги в эксплуатацию, а также имена тех, чьими стараниями она сооружалась. В I в. до н. э. по приказу императора Августа на римском Форуме был установлен золотой миллиарий, символизирующий центр Римской империи и исходную точку всех римских дорог. В общей сложности из Рима расходилось (в Риме сходилось) не менее 23 дорог ("все дороги ведут в Рим").
Развитие морской торговли в Греции явилось условием создания торговых гаваней, защищенных молами и волнорезами. В больших приморских центрах строились обширные склады для хранения товаров, верфи, доки для строительства кораблей и их ремонта. Такие гавани были сооружены в Пирее, Сиракузах, на острове Делос и т. д. Во времена Римской империи на Апеннинском полуострове было проведено немало судоходных каналов, некоторые из них являлись и осушительными. Римляне занимались благоустройством портов. Строились бетонные и каменные молы, иные сооружения, в том числе сигнальные башни-маяки. Крупнейший маяк античной эпохи был сооружен не римлянами, а правительством эллинистического Египта в III в. до н. э. Речь идет о знаменитом маяке, построенном на острове Фарос в Александрийской гавани архитектором Состратом Книдским при царе Птолемее Соторе. Маяк представлял собой монументальную трехэтажную башню высотой около 130 м. Длина каждой стены первого этажа превышала 30 м. Третий этаж – фонарь имел круглую форму. На его куполе стояла бронзовая статуя Посейдона. Маяк одновременно служил крепостью (здесь находился большой гарнизон) и военным наблюдательным пунктом. Фаросский маяк, как и Колосс Родосский, считался одним из семи чудес света. С VII в. до н. э. греки начали строить палубные суда с командой из 50 гребцов – пентеконтеры и корабли с двумя рядами весел – диеры. Трехрядные суда – триеры (гребцы сидели на трех ярусах) появились в VI в. до н. э. Длина триеры составляла 40–50 м при ширине 5–7 м. Изобретателем триеры считается Аминокл из Коринфа. Греческие торговые корабли были плоскодонными с широким корпусом, с поднимающимся носом и кормой. Помимо весел грузовые суда имели от одной до трех мачт; каждая из них несла по одному четырехугольному парусу. Для плавания против ветра греческие моряки использовали дополнительный треугольный парус. Грузовые корабли были короче и шире военных, имели более глубокую осадку. Грузоподъемность их обычно не превышала 100–150 т, однако античные авторы упоминают о кораблях с большей грузоподъемностью. Материалом для постройки судов служили сосна, лиственница, пихта и иные породы хвойных деревьев, изредка дуб. Римские торговые корабли, так же, как и греческие, были парусными, и только в редких случаях в качестве механической силы применялись весла и мускульная сила. Обычно на мачте торгового судна был один прямоугольный или трапециевидный парус и треугольный парус на наклонной рее на носу корабля. Такие суда имели 25–30 м в длину и 8-10 м в ширину при грузоподъемности до 180 т. Груз укладывался в трюме или на палубе корабля.
Основным средством передачи сообщений оставалась посылка пеших и конных гонцов. Однако такого рода почта не позволяла установить регулярную связь между людьми. Использовалась также и голубиная почта. Наряду с этим в античную эпоху практиковалась и передача известий посредством сигнальных огней – ранняя предшественница оптического телеграфа.
Заметные успехи в античных рабовладельческих государствах отмечались в военной технике. Основными видам вооружения в античном мире оставались многообразные типы холодного оружия: мечи, кинжалы, секиры, копья, дротики, топоры, а также лук со стрелами. Уже в IX–VII вв. до н. э. в связи с возникновением греческих полисов и необходимостью их защиты стало создаваться ополчение. К военной службе привлекались зажиточные граждане, способные приобрести дорогое тяжелое вооружение. Доспехи греческого тяжеловооруженного воина (гоплита) состояли из шлема, щита, панциря и поножей, двух копий и меча. Шлем, панцирь и поножи изготовлялись из бронзы индивидуально для каждого воина. Щиты имели круглую или овальную форму (деревянная рама обтягивалась кожей). Снаружи кожа была окована листовой бронзой. Копья имели длину до 2 м. Вооружение гоплита завершал обоюдоострый сравнительно короткий железный меч, который был годен для нанесения колющего и рубящего удара. Формой военного строя ополчения стала фаланга – сомкнутый строй пехотинцев глубиной обычно в восемь рядов. При Филиппе II Македонском (IV в. до н. э.) в фаланге стали применять более глубокое построение – в среднем 16 рядов. В связи с этим воины стали вооружаться саррисами – копьями длиной 5–7 м. Фаланга обладала мощным лобовым ударом, но не отличалась мобильностью и была уязвима с флангов и с тыла.
Для осады крепостей греческий механик Деметрий Полиокрет изобрел большое количество осадных сооружений. Среди них были специальные укрытия от метательных снарядов, черепахи для земляных работ, черепахи с таранами, а также галереи, по которым можно было безопасно проходить и возвращаться с осадных работ. Самым значительным сооружением Деметрия Полиокрета была гелепола – движущаяся башня пирамидальной формы на восьми больших колесах, окованных железными шинами. Фасад башни, обращенный к неприятелю, был обшит железным листом, что предохраняло его от зажигательных снарядов. Башня была девятиэтажная – до 35 м и выше. На каждом этаже располагались камнеметы и стрелометы, а также отряды воинов для штурма крепости.
Плодом инженерной мысли греков явилось изобретение полиболы – автоматической метательной машины. Натягивание тетивы, подача стрелы и выстрел в полиболе производились с помощью бесконечной цепи, которая приводилась в движение вращением особого ворота. Метательные машины в зависимости от их мощности и характера снарядов (каменные ядра, стрелы, зажигательные сосуды, корзины с ядовитыми змеями, зараженная падаль и т. д.) обслуживались командой из 4-10 специально обученных механиков и их помощников. Камнеметы и тяжелые стрелометы предназначались для разрушения не очень прочных укрытий противника, его орудий, а также для уничтожения кораблей. Легкие стрелометы поражали живую силу противника. Снаряд, выпущенный из метательного устройства, мог попадать в цель на расстоянии 100–200 шагов; дальность стрельбы составляла около 300 м. В Римской империи военная техника получила дальнейшее усовершенствование. Воин был вооружен мечом, металлическим копьем (дротиком) – пилумом и длинным полу цилиндрическим щитом. На голове у легионера был железный шлем полусферической формы, закрывавший плечи и затылок. Воин носил кожаный или пластинчатый панцирь, защищавший все тело.
Основным подразделением римской армии на всем протяжении ее существования был легион. В период республики римский легион включал 3 тыс. пехотинцев и 200–300 всадников. Легион распадался на три когорты по тысяче человек, когорта делилась на 10 центурий – сотен. В эпоху империи в легионе насчитывалось уже 6 тыс. пехотинцев и 120 всадников. Легион делился соответственно на 10 когорт, когорта – на три манипулы, а манипула – на две центурии. Каждому легиону пологалось определенное количество метательных машин. В римской армии имелись военно-инженерные части, которые сооружали осадные башни, навесы и прикрытия. В их задачу входило также строительство понтонных мостов из лодок, соединенных деревянным настилом, наведение аварийных переправ. Значительное развитие получило саперное дело. С помощью саперных частей осуществлялись грандиозные работы по сооружению рвов, валов и иных насыпей.
Контрольные вопросы
1. Почему в античном мире духовная культура становится обособленной сферой?
2. В каком произведении Аристотеля дедуктивный метод исследования закреплен в наиболее законченном виде?
3. Существовало ли взаимодействие науки и практики в античном мире?
4. Когда возникло архаическое греческое письмо?
5. Что представляют собой греческие цифровые системы?
6. Как производились вычисления с помощью саламинской доски?
7. Какие закономерности в математике открыл Пифагор?
8. Какой вклад в математику внесла ионийская школа и ее продолжатели?
9. Какую систему летосчисления ввел афинский историк Тимей?
10. Кто провел реформу римского календаря?
11. В чем суть реформы римского календаря?
12. Какова роль Архимеда в развитии механики?
13. Почему возникла необходимость в географических картах?
14. Каковы особенности сельского хозяйства Древней Греции?
15. Каковы особенности сельского хозяйства Древнего Рима?
16. Какие инструменты использовали в Риме при добыче руды?
17. Каким образом осушались проходы для выборки руды?
18. Что означает понятие "торевтика"?
19. Когда была открыта стеклодувная техника?
20. Техника и технология изготовления сукна изображена на росписях помпейских домов. Какие операции там показаны?
21. Можно ли назвать строительное дело одной из наиболее развитых отраслей материального производства?
22. Каким образом сооружались высокие колонны "насухо", т. е. без применения строительного раствора?
23. Каким образом планировались города в античном мире?
24. Как выглядело водоснабжение в Греции?