Rimska tehnologija je zbirka tehnik, veščin, metod, procesov in inženirskih praks, ki jih je uporabljala in razvijala starorimska civilizacija (753 pr. n. št. - 476 n. št.). Rimsko cesarstvo je bilo tehnološko napredna civilizacija antike. Rimljani so sprejeli tehnologije Grkov, Etruščanov in Keltov. Tehnologija, ki jo je razvila civilizacija, je omejena z razpoložljivimi viri energije in Rimljani v tem smislu niso bili nič drugačni. Dostopni viri energije so določali načine proizvodnje energije. Glavne vrste moči, do katerih so stari Rimljani dostopali, so bile človek, živali in voda.

S temi omejenimi viri moči so Rimljani uspeli zgraditi impresivne strukture, od katerih so se nekatere ohranile do danes. Trajnost rimskih struktur, kot so ceste, jezovi in stavbe, je posledica gradbenih tehnik in praks, ki so jih uporabili pri svojih gradbenih projektih. Rim in njegova okolica vsebuje različne vrste vulkanskih materialov, s katerimi so Rimljani eksperimentirali in ustvarili gradbene materiale, zlasti cement in malto. Rimljani so poleg betona kot gradbeni material uporabljali kamen, les in marmor. S temi materiali so oblikovali gradbene projekte za svoja mesta in prometne naprave za potovanja po kopnem in morju.

Rimljani so prispevali tudi k razvoju tehnologij bojevanja. Vojskovanje je bilo bistven vidik rimske družbe in kulture. Vojska se ni uporabljala le za pridobivanje novih ozemelj in obrambo, ampak tudi kot orodje, ki so ga civilni upravitelji lahko uporabljali za pomoč deželnim upravam in za pomoč pri gradbenih projektih. Rimljani so sprejemali, izboljševali in razvijali vojaške tehnologije za pehoto, konjenico in oblegovalne naprave za kopensko in morsko okolje.

Ob poznavanju odnosov z vojskovanjem so se Rimljani navadili na telesne poškodbe. Za boj proti telesnim poškodbam v civilni in vojaški sferi so Rimljani inovirali medicinske tehnologije, zlasti kirurške prakse in tehnike.

Vrste moči Človeška moč Starodavni izvori moči, ki so bili že na voljo, so bili človeška moč in živalska moč. Očitna je uporaba človeške moči za premikanje predmetov. Za predmete, ki so težki od 20 do 80 kilogramov, lahko na splošno zadošča ena sama oseba. Pri predmetih večje teže se lahko pri premiku lokacije predmeta zahteva več kot ena oseba. Omejevalni dejavnik pri uporabi več ljudi pri gibanju omenjenega predmeta je razpoložljiva količina prostora za oprijem. Za premagovanje tega omejujočega dejavnika so bile razvite mehanske naprave za pomoč pri manipulaciji s predmeti. Ena naprava je vitel, ki je za manipuliranje s predmeti uporabljal vrvi in škripce. Napravo je poganjalo več ljudi, ki so pritiskali ali vlekli vzvod, pritrjen na valj.

Človeška moč je bila tudi dejavnik pri gibanju ladij, zlasti vojnih ladij. Čeprav so bila jadra z vetrnim pogonom prevladujoča oblika moči pri vodnem prevozu, je vojaško plovilo med bojnimi akcijami pogosto uporabljalo veslanje.

Živalska moč Primarna uporaba moči živali je bila za prevoz. Za različne naloge so uporabljali več vrst živali. Voli so močna bitja, ki ne potrebujejo najfinejše paše. Ker so bili voli močni in poceni za vzdrževanje, so se uporabljali za kmetovanje in prevoz velikih mas blaga. Slabost uporabe volov je, da so počasni. Če je bila želena hitrost, so uporabili konje. Glavno okolje, ki je zahtevalo hitrost, je bilo bojišče, konje so uporabljali v konjenici in na zabavah. Za kočije, ki so prevažale potnike ali lahke materiale, so se običajno uporabljali osli ali mule, saj so bili hitrejši od volov in cenejši na krmi kot konji. Razen kot za prevozno sredstvo, so bile živali uporabljene tudi pri obratovanju rotacijskih mlinov.

Zunaj meja kopnega so odkrili ladjo, ki so jo poganjale živali. Anonimno delo, znano De Rebus Bellicus, opisuje ladjo, ki jo poganjajo voli. Pri čemer so bili voli privezani na vrteči ploščadi, premikajoči se v krogu, vrteli dve kolesi, eno na obeh straneh ladje. Verjetnost, da je bila taka ladja kdaj zgrajena, je majhna zaradi nepraktičnosti nadzora živali na vodnem plovilu.

Vodna moč Moč vode je nastala z uporabo vodnega kolesa. Vodno kolo je imelo dve splošni zasnovi: spodnje (podlivno) in zgornje (nadlivno) kolo. Spodnje vodno kolo je ustvarilo energijo iz naravnega pretoka vira tekoče vode, ki pritiska na potopljena vesla kolesa. Nadlivno kolo je ustvarilo moč s pretokom vode od zgoraj. To so po navadi dosegli z izgradnjo akvadukta nad kolesom. Čeprav je mogoče narediti 70-odstotno bolj učinkovito vodno kolo, kot je spodnje, je to na splošno najprimernejše vodno kolo. Razlog je bil v tem, da so bili ekonomski stroški gradnje akvadukta previsoki, da bi lahko pokrili stroške s hitrejšim vodnim kolesom. Glavni namen vodnih koles je bil ustvariti moč za mletje in dviganje vodo nad naravno višino sistema. Obstajajo tudi dokazi, da so za pogon motornih žag uporabljali vodna kolesa, čeprav ostajajo le redki opisi takšnih naprav.

Vetrna moč Energija vetra je bila uporabljena pri delovanju plovil, z uporabo jader. Videti je, da vetrnice niso nastale v antičnih časih.

Solarna moč Rimljani so moč sonce uporabljali kot vir toplote za stavbe, kot so terme. Terme so bile zgrajene z velikimi okni, obrnjenimi proti jugozahodu, lokaciji Sonca ob najbolj vročem času dneva.

Teoretične vrste moči Moč pare Proizvodnja moči s paro je v rimskem svetu ostala teoretična. Heron iz Aleksandrije je objavil sheme parne naprave, ki je vrtela kroglo na osi. Naprava je uporabljala toploto iz kotla za potiskanje pare skozi sistem cevi proti kroglici. Naprava je proizvedla približno 1500 vrtljajev / min, vendar v industrijskem obsegu nikoli ne bi bila uporabljena, saj bi za delovanje, gorivo in vzdrževanje toplote naprave zahtevale prevelike stroške.

Tehnologija kot obrt Rimska tehnologija je v veliki meri temeljila na sistemu obrti. Tehnična znanja in spretnosti so bili vključeni v posamezno obrt, kot je kamnoseštvo. V tem smislu se je znanje na splošno prenašalo z mojstra na obrtniškega vajenca. Ker je le nekaj virov, iz katerih lahko črpamo tehnične podatke, je teoretično, da so obrtniki svoje znanje hranili kot skrivnost. Vitruvij, Plinij starejši in Frontin so med redkimi pisci, ki so objavili tehnične podatke o rimski tehnologiji. Obstajal je korpus priročnikov o osnovni matematiki in znanosti, kot so številne knjige Arhimeda, Ktesibija, Herona, Evklida in drugih. Niso ohranjeni vsi priročniki, ki so bili na voljo Rimljanom, kot kažejo izgubljena dela.

Inženiring in gradnja

Gradbeni material in naprave

Les Rimljani so ustvarili ognjevarni les, tako da so les obložili z galunom.

Kamen Idealno je bilo izkopavati kamen iz kamnolomov, ki so bili čim bližje mestu gradnje, da bi zmanjšali stroške prevoza. Kamniti bloki so nastali v kamnolomih s prebijanjem lukenj v vrstah na želenih dolžinah in širinah. Nato so v luknje zabili lesene kline. Luknje so nato napolnili z vodo, da bi klini nabreknili z dovolj sile, da bi kamniti blok izrezali iz zemljine. Najdeni so bili bloki z dimenzijami 21 m x 4 m x 4,5 m, ki so tehtali približno 1000 ton. Obstajajo dokazi, da so bile v cesarski dobi že razvite žage za rezanje kamna. Sprva so Rimljani za rezanje kamna uporabljali ročne žage, kasneje pa so razvili kamnite žage, ki jih je poganjala voda.

Cementi Razmerje mešanice rimskih apnenih malt je bilo odvisno od tega, kje je bil pridobljen pesek za zmes. Pri pesku, zbranem ob reki ali morju, je bilo razmerje mešanice dva dela peska, en del apna in en del školjk v prahu. Za pesek, nabran dlje v notranjosti, je bila mešanica treh delov peska in enega dela apna. Apno za malte je bilo pripravljeno v apnenicah, ki so bile podzemne jame zaradi preprečevanja vetra.

Druga vrsta rimske malte je znana kot pozolana malta. Pozolana je snov iz vulkanskega pepela, ki se nahaja v Neaplju in okolici. Razmerje mešanice za cement je bilo dva dela pozolana in en del apnene malte. Zaradi svoje sestave se je tak cement lahko strdil v vodi in je bilo ugotovljeno, da je tako trden kot naravna kamnina.

Dvigala Dvigala so bila uporabljena pri gradbenih delih in morda za natovarjanje in raztovarjanje ladij v pristaniščih, čeprav za slednjo uporabo še vedno ni dokazov.Michael Matheus: "Mittelalterliche Hafenkräne," in: Uta Lindgren (ed.): Europäische Technik im Mittelalter. 800–1400, Berlin 2001 (4th ed.), pp. 345–48 (345) Večina dvigal je bila sposobna dvigovati približno 6–7 ton tovora in, v skladu z reliefom, prikazanim na Trajanovem stebru, je delovalo s pomočjo tekalnega kolesa.

Gradnja

Panteon

Rimljani so Panteon zasnovali razmišljajoč o konceptu lepote, simetrije in popolnosti. Te matematične koncepte so vključili v svoje projekte javnih del. Koncept popolnih števil je bil na primer uporabljen pri oblikovanju Panteona s tem, da je v kupolo vgrajenih 28 kaset. Popolno število je število, ki je enako vsoti svojih deliteljev. Torej, število 28 velja za popolno število, saj so njegovi faktorji 1, 2, 4, 7 in 14 deljivi z 28. Popolna števila so izjemno redka, saj je za vsako količino števk le eno število (ena za enoštevilčne, dvoštevilčne, trištevilčne, štirimestne itd.). Utelešenje matematičnih konceptov lepote, simetrije in popolnosti v strukturo prenaša tehnično dovršenost rimskih inženirjev.

Cementi so bili bistvenega pomena za zasnovo Panteona. Malta, uporabljena pri gradnji kupole, je sestavljena iz mešanice apna in vulkanskega pepela, znanega kot pozolana. Beton je primeren za uporabo pri gradnji debelih sten, saj ni potrebno, da je popolnoma suh, da se strdi.

Gradnja Panteona je bila velik podvig, ki je zahteval velike količine sredstev in človeških ur. Delaine ocenjuje, da je bila skupna delovna sila, potrebna za gradnjo Panteona, približno 400 000 človeških dni.

Hagija Sofija

Čeprav je bila Hagija Sofija zgrajena po padcu zahodnega rimskega cesarstva, je njena gradnja vključevala podpis gradbenih materialov in tehnik antičnega Rima. Stavba je bila zgrajena z malto pozolana. Dokaz za uporabo snovi izvira iz povešanja lokov konstrukcij med gradnjo, saj je posebnost malte pozalana dolgotrajnost časa, ki ga potrebuje za strjevanje. Inženirji so morali odstraniti okrasne stene, da so malto strdili.

Malta pozolana, uporabljena pri gradnji Hagije Sofije, ne vsebuje vulkanskega pepela, temveč drobljen opečen prah. Sestava materialov, uporabljenih v malti pozolana, vodi do povečane natezne trdnosti. Malta iz večinoma apna ima natezno trdnost približno 30 psi, medtem ko ima malta pozolana z drobljenim opečnim prahom natezno trdnost 500 psi. Prednost uporabe malte pozolana pri gradnji Hagije Sofije je povečanje trdnosti spojev. Spoji malte, uporabljeni v konstrukciji, so širši, kot bi pričakovali pri značilni konstrukciji iz opeke in malte. Dejstvo o širokih sklepih malte kaže, da so oblikovalci vedeli za visoko natezno trdnost malte in jo temu primerno vključili.

Vodne zgradbe Akvadukti

Rimljani so zgradili številne akvadukte za oskrbo z vodo. Mestu Rim je vodo dobavljalo enajst akvaduktov, narejenih iz apnenca, ki so mestu zagotovili vsak dan več kot 1 milijon kubičnih metrov vode, dovolj za 3,5 milijona ljudi tudi v sodobnem času in v skupni dolžini 350 kilometrov.

Voda v akvaduktih je bila v celoti odvisna od gravitacije. Dvignjeni kamniti kanali, po katerih je tekla voda, so bili rahlo nagnjeni. Voda je bila speljana neposredno iz gorskih izvirov. Ko je šla skozi akvadukt, se je voda zbirala v rezervoarjih in se skozi cevi dovajala do vodnjakov, stranišč itd.Chandler, Fiona "The Usborne Internet Linked Encyclopedia of the Roman World", page 80. Usborne Publishing 2001