100 великих технических достижений древности - Анатолий Сергеевич Бернацкий
Конечно, мощность ступального колеса впечатляет. Тем не менее возникает вопрос: как же древние строители поднимали грузы весом в несколько сотен тонн? Например, 500-тонные обелиски в эпоху Римской империи. Оказывается, почти таким же способом, что и в наши дни: они объединяли в одно целое нескольких грузоподъемных механизмов.
В частности, они строили гигантские башни с большим количеством одновременно работающих кабестанов. Об одной из них рассказал знаменитый инженер-строитель Ватикана Доминик Фонтана. Там описывается перемещение массивного обелиска с римского ипподрома на площадь собора Святого Петра. Этот процесс состоял из демонтажа, перемещения и подъема 350-тонной колонны на новом месте.
Шестерня, винт и гайка – изобретения древних
Что касается шестерни, то ее история хоть и содержит в себе некоторую загадочность, впрочем, как и появление любого предмета, более или менее значимого для человека, тем не менее восстановить ее все-таки можно. Хотя бы приблизительно. Например, легко предположить, что после изобретения колеса человек без особого труда совершил и следующий шаг – придумал зубчатое колесо. Для этого достаточно было сделать на нем несколько ровных продольных желобов. А это значит, что зубчатая передача появилась достаточно давно – за несколько веков до нашей эры.
Впервые же простейшие шестерни стали применяться около 3000 лет назад. Так, в античной Греции они делались из дерева и металла и использовались в разных конструкциях. А в Римской империи деревянные шестерни применялись в водяных мельницах, при строительстве, а металлические – во многих небольших механизмах.
А в конце прошлой эры и начале нынешней шестерни уже имели довольно широкое распространение. Так, римский архитектор и механик Марк Витрувий, живший в I веке н. э., пытаясь усовершенствовать водяные часы, установил в них зубчатое колесо, приводимое в движение поплавком. Это был один из первых механизмов, в которых использовался привод с заданной скоростью вращения. О широком применении шестерен говорит и устройство антикитерского механизма, который был собран во II веке до н. э. Он, в частности, включает шестерни, самая крупная из которых имеет в диаметре 140 миллиметров и 223 зубца…
Очень важным событием в истории человечества следует считать и изобретение винта, называемого архимедовым, поскольку принято считать, что изобрел его именно он. Появился винт в III веке до н. э. И с тех пор почти не изменился. В ранний период винт использовался для поднятия воды. А немного позже появились винтовые механизмы (домкраты) для подъема лестниц.
Мельница с водяным колесом, по Витрувию
К I веку до н. э. винт, изготовленный из ствола дерева, получил немалую известность среди населения городов и сел побережья Средиземного моря. Особенно широко он стал использоваться в последние десятилетия Римской республики. Именно в это время был изобретен винтовой пресс для создания высокого давлений в виноделии, получения продуктов из масличных культур и производства сукна. Но это нововведение стало активно внедряться в различные производственные сферы лишь во времена Римской империи.
Довольно совершенную форму винт получил в медицинских инструментах в гинекологии, в частности для исследования женской матки. Он имел 3–4 плеча и длину 23–31 сантиметр. На трех таких устройствах, обнаруженных в ходе раскопок Помпеи, хорошо заметна винтовая резьба, выполненная в I столетии н. э.
Высокая точность хода винта позволяла использовать его для инструментов, применяемых для растяжки при лечении вывихов. Об использовании винта для захвата (сдерживающий винт) свидетельствуют находки в Заальбурге (вероятно, времен Адриана).
Также исследователи обнаружили деревянный винт конической формы с выпиленной нарезкой, ввинчивавшийся в бревно. Датируется он I веком н. э. Были также найдены гайки, возраст которых около 2000 лет. А в немецкой крепости Нидербибер была обнаружена металлическая гайка, возраст которой тоже около двух тысячелетий. Впрочем, винты и гайки из железа встречаются крайне редко. В основном же – из благородных металлов и бронзы.
Строительство великих пирамид
Пирамиды – одни из самых загадочных рукотворных объектов на нашей планете. И в первую очередь это относится к Великим пирамидам в Гизе, возведенным в XXVII–XXV веках до н. э. А ведь Великие пирамиды и впрямь грандиозные сооружения. Например, самая большая из них занимает площадь 5,3 га. Для ее возведения было использовано около 2,3 миллиона каменных блоков. Весил же каждый из них примерно 2,5 тонны. А гранитные блоки достигали веса 70 тонн каждый.
Сооружение было облицовано слоем плит из белого известняка размером 1,5 × 3,3 × 2,4 метра, каждая из которых весила около 15 тонн. Они покрывали поверхность площадью 8,9 га. Промежутки между плитами заполнялись раствором, состав которого до настоящего времени не выяснен. Зазоры между плитами составляют всего 1 миллиметр. Для такой обработки камня потребовалась бы пила с 3-метровыми лезвиями и с алмазным покрытием. А чтобы вырезать саркофаг из цельного гранита, необходима была дрель с давлением 2 тонны. А ведь до сих пор в мире отсутствует механизмы, которые могли бы выполнить такую операцию.
И ученые давно задаются вопросом: каким же образом в те давние времена египтяне умудрились переместить миллионы тонн каменных глыб, из которых построены пирамиды, за 800 километров от каменоломен? Почти полное отсутствие информации о технологии строительства крупнейшей пирамиды Гизы казалось странным и лишь подливало масла в огонь.
Для объяснения этого феномена предложено немало гипотез. При этом ученые располагают определённой информацией о местоположении ряда каменоломен, из которых добывались строительные блоки, о некоторых инструментах, использовавшихся при разработке камня, о его транспортировке к месту возведения объекта и т. д.
Следует отметить, что большинство специалистов полагает, что известняковые плиты добывались в карьерах с помощью медных зубил или кирок. Далее извлеченный из каменоломни материал необходимо было доставить к месту строительства, а затем поднять на определенную высоту и установить. Нестыковки же между гипотезами касаются прежде всего способов доставки и установки блоков, а также сроков возведения объектов.
Единственным документом с описанием строительства пирамид, является II книга «Истории» Геродота, побывавшего в Египте около 450 года до н. э. Но о процессе строительства Великих пирамид, которые возводились два тысячелетия назад, Геродот, конечно же, выяснить не мог. Ведь, скорее всего, и сами египтяне этого не знали.
Так, некоторые исследователи полагают, что пирамиды сложены из массивных правильных кубов. Но в разломе пирамиды, проделанном в Средние века арабскими расхитителями сокровищ, хорошо заметно, что в кладке находятся камни разной величины, а кое-где виден раствор. Основание же пирамиды сложено из крупных блоков, но к вершине размеры их уменьшаются.
Что же касается процесса возведения пирамид, то на сей счет тоже предложено несколько гипотез. Во-первых, строительством этих гигантских сооружений занимались не рабы, как считалось ранее, а основное население Египта. И это их участие в строительстве пирамид считалось их трудовой повинностью.
И несло эту повинность население в те поры года, когда заканчивались основные сельскохозяйственные работы. Строительством же занимались квалифицированные специалисты: архитекторы, прорабы. А основная масса других работников была задействована в каменоломнях и на доставке строительного материала к пирамиде.
Реконструкция процесса строительства пирамид, по Геродоту
Более того, американские ученые, проведшие археологические раскопки в Гизе в конце XX – начале XXI века, установили наличие производственных комплексов, обслуживавших грандиозную стройку. Так, ими были обнаружены медеплавильные мастерские, в которых изготавливали инструменты. А также хлебопекарни, пивные цеха, помещения для сушки рыбы.
А вот о том, как долго строились пирамиды, определенно сказать практически невозможно. Правда, по этому поводу у историков есть записки Геродота, но веры им мало, и об этом говорилось выше.
