История науки и техники - Елена Лученкова

4.2. Технические достижения Древней Греции и Древнего Рима

Сельское хозяйство в античном мире было основной отраслью материального производства. Греческие земледельцы пахали с помощью пары волов или мулов. Лошадей не использовали. Пахотное орудие (аротрон, или рало) делалось из цельного куска дерева или состояло из нескольких частей деревьев разных пород. Рало имело полозья, параллельные поверхности почвы, и снабжалось железным наконечником – наральником лопатообразной формы с загнутыми боковинами. Рало имело рукоятки, отдельные от дышла. Наряду с ралом у греков в V в. до н. э. появился примитивный плуг. Пахарь с помощью упряжки волов, тянувших этот плуг, переворачивал землю, чтобы солнце прогрело ее глубинную часть и выжгло корни сорняков. Для обработки почвы пользовались и железными мотыгами. Известны широкие мотыги с заостренными концами, мотыги-однозубцы типа кирки и двузубые для прокапывания и рыхления почвы. Применяли также сапку, трезубые вилы и борону. Созревший урожай жали железными серпами, по форме напоминавшими современные. Молотьба осуществлялась с помощью скота. Вывеянное зерно хранили в зернохранилищах, стены которых обмазывали глиной и обжигали, чтобы обезопасить зерно от грызунов.

Зерно перетирали в муку зернотерками и мельницами. Примитивные мельницы состояли из двух жерновов прямоугольной формы. Поверхность нижнего жернова имела желобки. На верхнем жернове делали конусовидное углубление для засыпки зерна, переходившее в сквозное отверстие, через которое зерно попадало на поверхность нижнего жернова. Тяжелый верхний жернов приводился в движение с помощью рычага. Прямоугольные жернова двигались только взад и вперед. Были и мельницы с круглыми жерновами, которые вращались вокруг укрепленного в центре стержня. Наряду с вышеупомянутыми зернотерками и мельницами примерно с IV в. до н. э. в Греции стали применяться мукомольные поставы, где верхний жернов вращался животными – ослами, мулами, лошадьми и нередко рабами.

Примерно к III в. до н. э. начинают применяться простейшие водяные мукомольные мельницы. По-видимому, это были мельницы мутовчатого типа с горизонтально расположенным водяным колесом, снабженным изогнутыми лопатками. Такие мельницы распространились в Греции и Малой Азии раньше, чем в других областях.

Греки были хорошо знакомы с садовой агротехникой (например, они знали секреты пересадки молодых деревьев – размер ямы, расстояние между растениями и т. д., делали прививки). Садоводство и виноградарство требовали больших усилий, но, несмотря на это, под садовые культуры в III–I вв. до н. э. в хозяйствах отводилась большая часть земли, значительно превосходящая по своим размерам пахотное поле.

У римлян господствовала двухпольная система земледелия, но уже применялась и трехпольная с соответствующим севооборотом. Особенно много внимания уделялось удобрению полей. Римляне классифицировали удобрения по их значению, составляли нормы их вывоза на поля. Была разработана система хранения навоза в зацементированных ямах, где сохранялась влага. В качестве зеленых удобрений использовали бобовые, которые запахивали не скашивая; использовали золу, компост для подкормки растений. Римляне прекрасно понимали, что только систематический уход за землей позволит получать устойчивые урожаи. Они обычно практиковали двукратную вспашку, а для жирных почв – трехкратную. Ее глубина зависела от качества почвы (в Италии она доходила до 22 см). Для жатвы кроме обычных железных серпов применялись крупные серповидные орудия с отогнутыми концами.

Судя по сообщениям Плиния Старшего, в I в. н. э. в крупных поместьях Галлии появились механические приспособления для жатвы. Труд жнецов заменила примитивная жнейка. Она представляла собой расширяющийся кверху ящик на двухколесной оси. Передняя стенка ящика делалась ниже остальных. Вдоль ее края были укреплены железные зубцы, загнутые кверху. Вол, впряженный в короткие оглобли сзади жнейки, толкал ее вперед по ниве. Спелые колосья захватывались зубцами жнейки, отрывались и ссыпались в ящик. На току зерно обмолачивали цепами. Для молотьбы использовались трибулы – приспособления из нескольких обитых досок, на одной стороне которых укреплялись острореберные камни. Сверху на трибулы клали груз и волочили их по току, выбивая из колосьев зерно. Для получения муки применяли усовершенствованные ручные мельницы. Нижний неподвижный жернов был конусовидной формы, а надевавшийся на него верхний имел форму воронки (в нее сыпали зерно). Для приведения в движение таких мельниц обычно использовали ослов. Римлянам была известна и водяная мельница. Так, Витрувий описывает большое лопатчатое колесо, которое приводилось в движение водой с помощью двух поставленных под углом зубчатых колес. Это колесо вращало жернова. Как и греки, римляне придавали большое значение садоводству и виноградарству. Римские виноградари знали более 400 сортов винограда, прекрасно умели его культивировать и получать новые сорта. Известны были и различные способы размножения виноградной лозы (отводки, черенки, прививки).

Животноводство в Греции и Риме существовало с незапамятных времен. В Греции, например, весь домашний скот разделялся на три группы. Это нашло свое выражение в специализации пастухов: буколой пас быков и коров, пойменес – овец, а эполой – коз. В античном мире особо следили за чистотой на скотном дворе, предупреждая этим заболевания животных. Заболевших животных отделяли и помещали в специально отгороженные стойла.

Развитие античных государств сопровождалось совершенствованием горного дела и металлургии. Кроме железа и меди обрабатывались свинец, олово, серебро, золото и различные сплавы. Руды доставлялись из рудников, разработка которых наряду с добычей драгоценных металлов превратилась в одну из самых важных отраслей производства.

Добыча железной руды велась обычно открытым способом. Серебряную руду добывали глубоко под землей. Вентиляции в шахтах не было. Рабочее место освещалось глиняными светильниками. Вся работа велась вручную с помощью железного кайла и заступа, клина и молота. В римских владениях на серебряных рудниках Испании и Северной Африки наряду с традиционными орудиями откачки воды использовались архимедовы винты. Водоотливной винт вращали один или два раба, которые, держась руками за горизонтальный брус, переступали по лопастям винта. Такой механизм «перегонял» подземные потоки, осушая проходы для выборки породы. Помимо архимедова винта использовались и другие водоподъемные устройства. Так, в римских рудниках Рио Тинто в подземных камерах обнаружены остатки восьми пар водочерпальных колес, которые приводились в движение мускульной силой и поднимали воду на высоту 30 м. Диаметр таких водочерпальных колес составлял 4,5–5 м.

Металлурги Римской империи выплавляли железо в высоких горах способом сильного дутья и попутно получали чугун. Чугун выбрасывался как ненужный отход производства. Значительное развитие получила выделка стали. Ряд районов Греции и Малой Азии был известен в VI–V вв. до н. э. благодаря производству различных сортов стали. Во времена Александра Македонского синопскую сталь предпочитали употреблять для выделки плотницких инструментов, лаконийскую – для напильников и сверл, лидийскую – для мечей и т. д. В Риме производство стали было усовершенствовано. Лучшая римская сталь содержала больше углерода, чем греческая, однако ее производство еще не обособилось в отдельную отрасль металлургии.

Широкое распространение в Греции получила рельефная обработка металлических изделий – торевтика. Мастера-торевты изготавливали бронзовые зеркала, парадную посуду, украшения на оружие, различную художественную утварь. Для производства рельефных украшений прибегали к чеканке, тиснению, гравировке, резьбе, а также к художественному литью в формах. В качестве инструментов торевты применяли всевозможные чеканы, металлические и каменные матрицы, резцы, гравиры, рашпили и другие инструменты.

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.