La tecnologia Romana è la pratica dell'ingegneria che supportò la civiltà romana, e rese possibile l'espansione del commercio e della forza militare romana per oltre un millennio, se includiamo l'Impero bizantino.
L'Impero romano ebbe alcuni fra i più avanzati mezzi tecnologici del suo tempo, alcuni dei quali andarono perduti durante i periodi turbolenti della tarda antichità e dell'alto medioevo. Durante il Medioevo e l'inizio dell'età moderna alcune delle opere tecnologiche dei Romani furono riscoperte e/o migliorate. Molte delle creazioni tecnologiche romane trovarono applicazione in diversi ambiti (come l'ingegneria civile, la scienza dei materiali, e la tecnologia del trasporto) e alcune invenzioni furono considerate sorprendenti fino al XIX secolo (ad esempio la mietitrebbia), mentre altre sono rimaste praticamente inalterate fino ai giorni nostri. I Romani raggiunsero alti livelli tecnologici, dovuti in gran parte all'assimilazione della cultura delle popolazioni elleniche del bacino mediterraneo.
Limite dell'energia
La tecnologia normalmente utilizza energia per trasformare un materiale nell'oggetto desiderato oppure per ottenere nuove forme di energia alternativa. Dunque al diminuire del costo dell'energia, diminuisce di conseguenza il costo delle opere tecnologiche. Per tale motivo la storia della tecnologia può essere considerata come una successione di periodi storici, identificabili ciascuno con una specifica forma di energia impiegata (ad esempio: nel corso della storia dell'uomo si è passati dall'energia umana, a quella animale e, di seguito, ad idrica, a quella sprigionata dalla torba, dal carbone, dal petrolio, fino al nucleare).Per una discussione sull'importanza del tipo di energia utilizzata, come limite per tutte le economie preindustriali, si veda E.A.Wrigley (The Quest for the Industrial Revolution, in Proceedings of the British Academy 121, 2002, pp.147–170) disponibile online in forma gratuita, digitando "2002 lecture" nella casella search a British Academy - National Academy for the Humanities and Social Sciences . I Romani sfruttarono l'energia idrica attraverso la costruzione di mulini ad acqua per macinare il grano, per effettuare il taglio del legname o per la frantumazione dei metalli grezzi. Questo modo di procedere risultò comune in tutto l'Impero, specialmente a partire dalla fine del I secolo d.C.
Utilizzavano, inoltre, legname e carbone come principale fonte di calore. E sebbene esistessero numerose riserve di legna, torba e carbone nell'Impero romano, risultavano spesso mal distribuite sul territorio. Vero è che se il legname poteva essere trasportato facilmente per via fluviale nei principali centri urbani (tramite semplice galleggiamento), la sua combustione per la produzione di calore risultava assai scarsa se equiparata al suo enorme peso. E qualora fosse stato trasformato in carbone, diveniva ingombrante. E neppure il legname era disponibile in qualsiasi concentrazione.
L'editto di Diocleziano fa intendere quale economia ci fosse dietro il trasporto di legname. Il prezzo massimo di un carico di 1.200 libbre di legna era di 150 denari. La tariffa massima del trasporto per miglio dello stesso carico, era di 20 denari a miglio.
Le stanze risultavano meglio riscaldate se si usavano bracieri a carbone rispetto al sistema ad ipocausto, anche se con quest'ultimo era possibile utilizzare qualsiasi tipo di combustibile, anche di cattiva qualità, come la paglia o le foglie di vite, come pure la legna disponibile localmente. L'ipocausto era alimentato da un grande forno, il praefurnium, inizialmente posto nell'adiacente cucina, che produceva aria calda ad altissima temperatura. Questa veniva fatta defluire in uno spazio vuoto predisposto sotto la pavimentazione interna, la quale poggiava su pilae di mattoni dette "suspensure" e, soprattutto nelle terme, anche all'interno delle pareti, per quasi tutta la loro estensione, entro tubi in laterizio (tubuli). In generale l'altezza dello spazio vuoto sotto il pavimento era circa 50-60 cmVitruvio, Vitruvii De architectura libri decem, V, 10 («De balnearum dispositionibus et partibus»). Nell'edizione curata da Schneider (Lipsiae: sumtibus et litteris G.J. Goschen, 1807), si trova nel tomo I, p. 136 e segg. (on-line). Si ritiene che la temperatura ottenuta nelle stanze riscaldate dall'ipocausto non dovesse superare i 30 °C. Ma l'utilizzo dell'ipocausto consentiva di mantenere l'ambiente sufficientemente umido nelle terme.
Con la fine del II secolo, i Romani avevano ormai sfruttato quasi la totalità dei giacimenti in Britannia che affioravano in superficie,. sebbene non ci siano sufficienti evidenze che questo sfruttamento sia avvenuto su larga scala. Dopo circa il 200, il fulcro del commercio imperiale era localizzato in Africa e in Oriente, dove il clima non era favorevole alla crescita di grossi alberi. Non esistevano, infine, grandi giacimenti di carbone lungo le coste del Mediterraneo. Ciò nonostante, i Romani furono i primi a raccogliere tutti gli elementi necessari per la molto più tarda macchina a vapore:
L'eolipila può essere considerato l'antenato del motore a getto e della macchina a vapore. Ebbe però un utilizzo come semplice attrazione, senza che l'effettivo potenziale di fonte d'energia avesse alcuna applicazione pratica.Jean de La Fontaine, Quinquina II Si trattava di una sfera cava di rame, collegata con due tubicini ricurvi che si dipartono da due punti estremi della sfera posti sullo stesso asse diametrale. Riempita di acqua la sfera, la si riscaldava con la fiamma. Quando il liquido raggiungeva una temperatura sufficientemente elevata, il getto del vapore dagli orifizi metteva in rotazione la sfera intorno all'asse diametrale orizzontale. Il verso del moto è naturalmente opposto a quello dei getti.
Mestieri di base
La tecnologia romana fu largamente utilizzata in un ampio sistema di mestieri, dove il termine ingegnere viene oggi utilizzato per descrivere le imprese tecnologiche dei Romani. I Greci utilizzavano termini tecnici come meccanico, fabbricatore di macchine o anche matematico, avendo quest'ultima parola un significato molto più ampio rispetto a quello attuale. Un gran numero di ingegneri era impiegato nell'esercito romano, il più famoso dei quali fu certamente Apollodoro di Damasco, al tempo dell'Imperatore Traiano. Normalmente ogni mestiere, ogni gruppo di artigiani (dai tagliapietre, ai soffiatori di vetro, agli agrimensori, ecc.) aveva i propri apprendisti e maestri, e molti cercavano di mantenere i loro metodi di lavorazione segreti, tramandandoli solo oralmente. Scrittori come Vitruvio, Plinio il Vecchio e Frontino, trattarono ampiamente le diverse tecnologie impiegate in quel periodo. Fu pertanto pubblicato un corpus di manuali sulla scienza e matematica elementare, che comprendeva i testi di Archimede, Ctesibio, Erone di Alessandria, Euclide e così via. Non tutti i manuali, che erano disponibili al tempo dei Romani, sono sopravvissuti fino ai giorni nostri.
Molto di ciò che attualmente conosciamo sulla tecnologia romana deriva indirettamente dall'archeologia e da resoconti di terza mano di testi latini, copiati da manoscritti arabi, a loro volta copiati da testi in lingua greca di studiosi quali Erone di Alessandria o di viaggiatori del periodo, che poterono osservare direttamente le tecnologie romane in azione. Scrittori come Plinio il Vecchio e Strabone avevano abbastanza curiosità intellettuale per annotare le invenzioni che incontravano nei loro viaggi, anche se le loro brevi e poco precise descrizioni hanno spesso causato discussioni sul loro reale utilizzo da parte dei moderni. Contemporaneamente vi sono descrizioni tecniche assai veritiere, come quella di Plinio quando tratta l'estrazione dell'oro, nella sua Naturalis Historia (libro XXXIII), affermazioni poi confermate dagli archeologi e grazie agli scavi condotti a Las Médulas e a Dolaucothi.
Ingegneria e costruzioni
I Romani fecero grande utilizzo di acquedotti, dighe, ponti, e anfiteatri. Furono anche responsabili di molte innovazioni in materia viabilità, sanità e costruzioni in generale. L'architettura romana fu grandemente influenzata da quella etrusca. Molte delle colonne e degli archi visti in importanti strutture romane, infatti, furono adattamenti di modelli della civiltà etrusca.
I Romani inizialmente impiegarono come legante del cemento, la calce aerea. Fino a quando il legante della malta fu costituito soltanto dalla calce aerea, l'indurimento del calcestruzzo avveniva con estrema lentezza, poiché il consolidamento di una malta a base di calce è dovuto alla reazione dell'idrossido di calcio con l'anidride carbonica presente nell'aria, con la successiva produzione di carbonato di calcio. A partire dal I secolo a.C. i Romani iniziarono a sostituire la sabbia costituente la malta con la pozzolana (pulvis puteolana) o con il cocciopesto. La scoperta della pozzolana segnò una rivoluzione nella realizzazione di opere murarie. Dice Vitruvio nel II libro del De Architectura che la pozzolana di Baia o di Cuma fa gagliarda non solo ogni specie di costruzione ma in particolare quelle che si fanno in mare sott'acqua. Grazie al comportamento pozzolanico della pozzolana e del cocciopesto, la malta (costituita da calce aerea + pozzolana), faceva presa ed induriva anche in acqua, senza contatto con l'aria, consentendo la produzione di leganti ad alta resistenza e rapido indurimento.
I Romani scoprirono che il vetro isolante aiutava enormemente a mantenere calda la temperatura degli edifici, e questa tecnica venne usata molto nelle costruzioni delle terme romane. Un altro procedimento che ebbe origine nell'antica Roma fu la pratica della soffiatura del vetro, che si sviluppò in Siria e si estese nel giro di una generazione a tutto l'impero.
Macchine
Esistevano molti tipi di presse per la spremitura delle olive. Nel primo secolo d.C., Plinio il Vecchio riporta l'invenzione e il seguente generale utilizzo di un nuovo e più compatto torchio a vite, che però non sembra fosse un'invenzione romana. Viene descritta per la prima volta da Erone di Alessandria, ma potrebbe già essere stata in uso quando venne menzionata nel suo Mechanica III.
Le gru furono usate nei lavori di costruzione e possibilmente per caricare e scaricare le navi quando attraccavano negli antichi porti, anche se per il secondo utilizzo non ci sono ancora sufficienti prove archeologiche che possano attestare ciò.Michael Matheus, Mittelalterliche Hafenkräne, in Uta Lindgren (ed.) Europäische Technik im Mittelalter, 800–1400, Berlin 2001 (quarta ed.), pp. 345–48. La maggior parte delle gru era in grado di sollevare fino a 6–7 tonnellate di carico, e secondo un rilievo mostrato sulla colonna di Traiano erano azionate da una ruota mossa da uomini o animali.
Strade
I Romani costruirono strade prevalentemente per trasferire i loro eserciti. Erano anche importanti per alimentare i traffici commerciali da un capo all'altro dell'Impero, anche se il traffico su carri veniva spesso limitato sulle strade, a causa di un prevalente utilizzo militare. Alla sua massima estensione la lunghezza totale delle strade romane ammontava a circa 85.000 km.
Venivano mantenute dal governo stazioni di sosta (mansiones), poste ad intervalli regolari lungo le strade, dove i viaggiatori potevano sostare. Vi era poi un sistema separato di stazioni per il cambio dei cavalli, utilizzato da corrieri ufficiali e privati. Quest'ultimo sistema permetteva, utilizzando una "staffetta di cavalli", ad un messaggero di percorrere fino ad un massimo di 800 km in sole 24 ore.