Техника: от древности до наших дней
Шрифт:
Начинают появляться зубчатые колесные механизмы и зубчатая передача. Изобретателями этих устройств считались древние греческие ученые Архимед (ок. 287–212 до н. э.) или Герон Александрийский (I в. до н. э.). В более поздний период зубчатые коленчатые валы становятся одним из основных элементов многих механизмов и машин.
В Греции ведется добыча серебра в шахтах, глубина которых достигает 120 м. На горных работах находилось до 1000 рабов. Вентилировались шахты естественным образом. Иногда устраивали специальные вентиляционные галереи. Горные выработки освещались небольшими глиняными лампами, в которые наливали масло. Лампы устанавливали в специальных нишах.
Впервые в мукомольном деле стали использовать мельницы,
В Сиракузах сконструирован первый ручной самострел. В Древнем мире известны самострелы с упругим элементом типа лука.
В Греции появляется световой факельный телеграф для передачи сообщений на дальнее расстояние. Оптический телеграф используется вплоть до первой половины XIX в.
В Древнем Риме в 450 г. до н. э. в дорожном строительстве начинают применять асфальт.
В Древней Греции и Риме в строительной технике применяют железо (скобы, скрепки, штыри, затяжки), стекло, различные строительные инструменты и механизмы. Особенно широко железо применяют для изготовления столярных и плотничьих инструментов: топоров, сверл, молотков, продольных и поперечных пил, рубанков, стамесок, резаков, долот. В окна вставляли стекла небольшого размера и слюду. Стекло также применяли для изготовления красочной мозаики. Чтобы проверить пригонку камней и их уровень, строители пользовались циркулем, ватерпасом, отвесом, линейкой, угольником. Для подъема тяжестей применяют блоки, вороты, полиспасты.
Ученым Демокритом выдвинута идея о зернистом строении вещества и об атоме как простейшей и неделимой частице.
В древнегреческой Олимпии, расположенной в северо-западной части Пелопонесса, изваяна величайшим древнегреческим скульптором Фидием статуя бога Зевса. Огромная и прекрасная статуя является одним из семи чудес света.
В Китае изготовлена самая ранняя глиняная посуда с письменами.
486 г. до н. э. В Китае князь государства У приказал построить водный путь для соединения рек Хуанхэ и Янцзы, — канал Хань Гоу. Длина канала почти 100 миль. Он является частью Великого Канала, соединяющего Ханчжоу и Пекин. Система дамб, каналов и шлюзов, созданных в 250 г. до н. э. Ли Бином настолько совершенна, что часть ее действует и поныне.
Архитекторами Иктином и Калликратом под руководством греческого скульптора Фидия создается один из шедевров мирового искусства афинский акрополь Парфенон (447–438 гг. до н. э.). Больших высот достигает античная строительная техника. В 4 в. до н. э. уже применяется известковый раствор и начали строиться каменные сооружения — акведуки и водопроводные линии. Они давали 1,5 млн. кубометров воды в день. В то же время римляне ввели в действие 90 тысяч метров шоссейных дорог, не считая щебневых и грунтовых, 23 дороги подходили только к Риму. В 3 в. до н. э. начал применяться пуццолановый раствор из измельченной порода вулканического происхождения, на основе которого вскоре появился бетон. Для облицовки зданий использовались известняк, туф, керамические плиты, штукатурка из извести и гипса. Расцвет архитектурного искусства в Древней Греции, а затем в Риме привел к зарождению теории архитектуры и строительного искусства.
В Греции начали использовать бревенчатые подъемные краны типа «журавль» для подъема и переноса груза.
При обмолоте зерна для приведения во вращение жерновов использовался крупный рогатый скот. Быков запрягали в колоды, которые крепились к верхнему каменному жернову. Подобный привод применялся и для дробления руды, и для производства оливкового масла. Дальнейшее усовершенствование упряжки способствовало появлению конного привода.
Быстро и широко развивается военная техника, совершенствуется оружие, особенно в Древней Греции и Риме. Высокого уровня достигла осадная техника. Создаются первые метательные машины. Для метания применяют гастрафет — усовершенствованный металлический лук. Затем начинают использовать катапульту и полинтон. Катапульта метала стрелы со стальным наконечником. Источником энергии в ней служило натяжение тетив, изготовленных из сухожилий животных. Вес стрелы составлял 1,5 кг, длина — от 44 до 185 см, дальность полета стрелы — 400 м. Для метания больших каменных ядер служили баллисты, для камней меньшего размера — полинтоны. Первобытная праща послужила прообразом для изобретения механической пращи — онагры. Эта тяжелая метательная машина была установлена на колеса, снабжена жгутом тетивы, в который вставлялся рычаг с пращой для ядра. С помощью ворота тетива натягивалась, рычаг с ядром оттягивался и закреплялся засовом. При отдаче засова тетива выбрасывала ядро с огромной силой, ядра летели по высокой траектории на расстояние до 300 м. Кроме этого были распространены тараны, огромные подвижные башни (гелеополы), вороны. Высота гелеопол была в несколько этажей. На смену кораблям-триерам пришли большие четырех— и пятипалубные корабли. На них устанавливались боевые башни с метательными машинами. Однако в бою практическое значение по-прежнему имели небольшие боевые и транспортные корабли. Длина некоторых кораблей достигала 40 м, ширина 4,5 м.
Архит Таренский (428–347 до н. э.) изобрел винт. С этого времени винт является основным элементом во всех конструкциях машин и механизмах.
Поверхность предметов, в первую очередь домашнего обихода, украшается веществом, подобным эмали — смальтой.
В Южной Америке в империи инков в Перу инкским нейрохирургам для трепанации (удаления части черепа) ремесленниками создавались специальные хирургические инструменты.
В Китае начала строиться Великая китайская стена протяженностью почти в 6000 километров, высотой 6,5 метров и шириной 10 метров, по верху которой передвигались колонны войск с повозками. Через каждые 120 метров воздвигнуты башни.
В Древней Греции в 356 г. до н. э. житель древнегреческого города Эфеса Герострат из-за честолюбия, желания прославиться любой ценой и увековечить свое имя поджег храм богини Артемиды — одного из семи чудес света.
В Персии царь Кир держал на службе 30 тысяч человек, которых называли «царскими ушами». Расставленные в пределах слышимости друг друга, они голосом передавали сообщения для царя, а также его приказания. За день такие известия переносились на расстояние тридцатидневного перехода.
С распространением христианства в Риме начинают строить культовые христианские здания (базилики).
В Китае изготовлен чугун. Отливаются различные чугунные инструменты. Европейцы изобрели иной способ производства чугуна лишь после 1400 г. н. э.
В Греции принята на вооружение специальная сложная машина для метания камней, так называемый онагр.
В Риме введены в действие 90000 м шоссейных дорог, не считая щебневых и грунтовых, 23 дороги подходили к Риму.
В Греции горизонтальный уровень определяют диоптром, пользуются отвесом и ватерпасом.
Аристотель создал общую систему строения мира, в центре которого находилась Земля. Его геоцентрическая система мира господствовала на протяжении более полутора тысяч лет.
Аристотель разработал теорию неравноплечных весов с передней гирей. Весы этого типа, названные позднее безменом, нашли широкое применение в Римской империи и были усовершенствованы учеными средневекового Востока.
В Малой Азии в Галикарнасе воздвигнут мавзолей Мавсола — один из грандиозных памятников греческой архитектуры поздней классики. Гробница является одним из семи чудес света.