Antiikin Rooman tekniikka
Antiikin Rooman tekniikka tarkoittaa Rooman valtakunnassa aikakaudella alkaen noin vuonna 300 ennen ajanlaskun alkua päättyen vuoteen 476, jolloin Länsi-Rooman valloittivat germaanit. Roomalaisia ei pidetä suurina tekniikan kehittäjinä, mutta sitä paremmin he menestyivät tekniikan käyttäjinä. Roomalaiset käyttivät hyväkseen monia hellenistisen maailman ja etruskien keksintöjä. Myöhäisantiikissa ja varhaiskeskiajalla osa kerääntyneestä teknisestä tietämyksestä unohtui.
Roomalainen tekniikka, siltä osin kun sillä ei tarkoiteta heidän käyttämäänsä kreikkalaista tekniikkaa, periytyi suurelta osin etruskien sivilisaatiolta. Etruskit olivat oppineet rakentamaan holvikaaria, joita he käyttivät sekä rakennuksissa että silloissa. Holvikaari oli tunnettu rakenne Mesopotamiassa, mutta kreikkalaiset eivät sitä käyttäneet. Etruskikaupunkien kadut olivat päällystetyt ja niissä oli viemäröinti, toisin kuin useimmissa kreikkalaiskaupungeissa.
Kreikkalaisilta roomalaiset perivät paljon. Muun muassa roomalaiset laivat perustuivat kreikkalaisille kolmisouduille. Myös sotatekniikkaa saatiin paljon, sillä hellenistisessä maailmassa Aleksanteri Suuren kuoleman jälkeen taukoamatta raivonneet sodat olivat johtaneet merkittävään kehitykseen sotateknologian saralla.
Lasinpuhallustaito levisi imperiumiin Syyriasta. Leviäminen kesti noin sukupolven ajan.
Roomalainen yhteiskunta ja roomalaiset tekniikan käyttäjät olivat konservatiivisia. Uusien tekniikoiden käyttöönotto oli hidasta. Nopeinta kehitys oli ensimmäisellä ja toisella vuosisadalla eaa., jolloin myös Rooman poliittinen valta Välimeren piirissä kasvoi nopeasti. Tähän mennessä kehitettiin tärkeimmät roomalaisina pidetyt teknologiat kuten betoni, vesijohdot, nostokurjet, sadonkorjuulaitteet, kupoli- ja kaarirakenteet, viini- ja öljypuristimet ja lasinpuhallus.
Sementin käyttö sai alkunsa imperiumin itäosista ja sen laajempi käyttöönotto vei yli vuosisadan. Monien muiden teknologioiden käyttö ei ikinä saavuttanut valtakunnan kaikkia kolkkia muun muassa tarvitun pääoman vähäisyyden, sosiaalisten syiden ja vanhan infrastruktuurin takia.
Roomalainen yhteiskunta ei tuntenut tekniikkaa erillisenä oppina vaan tekninen tietämys oli suurelta osin eri alojen käsityöläisten hallussa. Esimerkiksi muurarit ja maanmittarit pitivät ammattitaitonsa omana tietonaan ja sitä siirrettiin eteenpäin oppipoikajärjestelmän avulla. Armeijan palveluksessa oli pieni määrä henkilöitä, joita voitaisiin kutsua insinööreiksi. He vastasivat armeijan teknisistä tarpeista, kuten silloista. Apollodoros Damaskolainen oli ajan merkittävimpiä insinöörejä. Vain harvat kirjoittivat tietonsa muistiin. Huomattava poikkeus on Vitruvius.
Suurin osa roomalaisen tekniikan tuntemuksesta tulee arkeologisesta tutkimuksesta ja arabien säilyttämästä, latinasta käännetystä aineistosta. Myös aikalaisten matkakertomuksissa on säilynyt kuvauksia teknologiasta. Jotkin kirjoittajat kuten Plinius vanhempi ja Strabon olivat riittävän kiinnostuneita teknologiasta mainitakseen siitä kirjoituksissaan. Heidän kuvauksensa ovat kuitenkin usein lyhyitä ja epäselviä.
Roomalaiset hyödynsivät taitavasti standardointia ja organisointia. Perinteisten rakenteiden käytön korostamisella tekninen taito voitiin siirtää eteenpäin. Ensimmäinen tunnettu tekniikkaa käsittelevä kirja on "De Architectura", jonka kirjoitti Marcus Vitruvius Pollo noin vuonna 15. Kirjaa käyttivät vielä renessanssin rakentajat. Kirja perustuu kokemukseen ja on tarkoitettu ihmisille, jotka eivät pohtineet kirjan monien nyrkkisääntöjen fysikaalisia perusteita. Kirja käsittelee myös rakentamisen arvoja ja kauneusihanteita.
Roomalaiset rakensivat paljon siltoja, vesijohtoja ja amfiteattereita. Myös viemäröintiin, teihin ja rakentamisen tekniikkaan yleensä kehittyi monia parannuksia. Roomalainen arkkitehtuuri oli etruskivaikutteista. Sementtiä valmistettiin kvartsipitoisesta kivituhkasta. Rakennuksiin, erityisesti kylpylöihin saatettiin asentaa kaksinkertaiset ikkunat lämmön karkaamisen estämiseksi.
Holvikaaret olivat leimallisia roomalaisten rakennuksissa. Pantheon on hyvä esimerkki roomalaisesta kupolirakenteesta. Sementin käyttö sai alkunsa imperiumin itäosista, ja sen avulla valmistettiin kestäviä akvedukteja ja kaarisiltoja. Roomalaisilla holvikaarirakenteilla oli suuri merkitys länsimaiselle arkkitehtuurille.
Roomalaiset olivat ylpeitä teknisestä taidostaan. Moni keisari tuli tunnetuksi heidän valtakaudella valmistuneista rakennuksista. Claudius (10 eaa.–54) vei Ostian sataman suuret rakennustyöt loppuun, ja niiden ansiosta Roomalle välttämätön viljantuonti toimi paremmin. Trajanuksen forum on vieläkin turistinähtävyys, samoin Caracallan kylpylät. Roomalaisista tuli taitavia suurten rakennusprojektien toteuttajia. Tunnettuja roomalaisia insinöörejä on Frontinus, joka vastasi Rooman vesihuollosta vuosina 97–104. Hän valvoi 400 kilometrin mittaisten vesijohtojen rakentamista. Lisäksi hän kirjoitti "De Aquis" -nimisen vesijärjestelmiä ja omaa teknologista näkemystään käsittelevän kirjan. Roomassa oli käytössä myös viemärijärjestelmä, tunnetuimpana pääviemäri Cloaca Maxima.
Roomalaisten akveduktit olivat sillan kaltaisia vesijohtoja, useiden kilometrien pituisia, kaksi metriä kilometriä kohti laskevia rakennelmia, jotka toivat kaupunkeihin puhdasta vettä vuoristolähteistä, joista ja järvistä. Kaikkiaan vesijohtoja oli valtakunnassa noin 500 kilometriä, ja suurimmat akveduktit kuljettivat vuorokaudessa 190 000 kuutiometriä vettä. Tavallisesti vesi kulki maan pinnalle tai maan alle muuratuissa kouruissa, mutta paikoitellen akveduktit olivat jopa kolmikerroksisia rakennelmia, joita kannattelivat kivestä muuratut kaaret. Betoni oli akveduktien tärkein rakennusmateriaali. Jotkin roomalaisten vesijohtotyöt olivat käytössä vielä 1800-luvulla.
Termit tai roomalainen kylpylä oli lähes jokaisessa Rooman valtakunnan kaupungista sijainnut julkinen kylpylä, jossa valtakunnan asukkaat saattoivat kylpeä, hoitaa terveyttään ja kuntoaan sekä viettää vapaa-aikaansa. Roomalaisten kylpylöiden edeltäjiä olivat kreikkalaisten julkiset kylpylät ("balaneion") sekä henkisiä ja ruumiillisia harjoituksia varten rakennetut gymnasiumit. Kreikkalaiset laitokset perinteiden ja roomalaiset insinööritaidon yhdistelmästä syntyivät viimeistään ensimmäisellä vuosisadalla eaa. syntyivät termit, roomalaiset kylpylät.
Kylpylöitä oli eri kokoisia. Suurimpia roomalaisia kylpylöitä olivat Rooman suuret keisarilliset termit, joista parhaiten tunnetaan hyvinsäilyneet Caracallan termit. Suurin kylpylöistä oli kuitenkin Diocletianuksen termit, jonka pinta-ala oli yli 14 hehtaaria ja johon on arvioitu mahtuneen kerrallaan peräti 3 000 kylpijää. Provinssikaupunkien kylpylät jäivät kauaksi pääkaupungin suurten termien koosta.
Kylpylöiden rakentamisen ja niissä olleiden eri lämpöisten huoneiden ja altaiden käytön edellytyksenä oli kylpylöissä käytetyn hypokausti eli lattialämmityksen kehittäminen. Huoneisiin rakennettiin tiilipylväiden kannattama ontto lattia ("suspensura") ja seiniin putkistojärjestelmä ("tubuli"). Tällöin kylpylän seinässä olevassa tulipesässä ("praefurnium") poltetun tulen palokaasut lämmittivät huoneita ja altaita lattian ja seinien kautta.
Roomalaiset rakensivat teitä ennen muuta sotilastarkoituksiin. Tietä myöten roomalaisia legioonia voitiin siirtää nopeasti kauas. Teiden taloudellinen merkitys lienee ollut myös merkittävä. Kärryliikenne teillä kuitenkin kiellettiin usein, sillä tiet haluttiin säästä sotilaskäyttöön. Roomalaisen tieverkoston pituus lienee ollut laajimmillaan noin 85 000 km. Teiden varsilla oli valtion ylläpitämiä kievareita, joista sai virvokkeita. Erillinen viestinviejien hevostenvaihtojärjestelmä mahdollisti viestien kuljettamisen 800 km päivävauhtia.
Tiet rakennettiin perustettiin poistamalla pintamaata ja kuoppa sitten täytettiin kivillä, soralla tai hiekalla ja lopuksi betonikerroksella. Päällimmäiseksi ladottiin monikulmaisia kivilaattoja. Vesien yli rakennettiin siltoja. Tiet kestivät tulvia ja muita ympäristön paineita. Tiet, esimerkiksi Via Appia, tehtiin kestäviksi. Tieverkostoa rakennettiin valtakunnan kaikkiin osiin ja laajimmillaan pääteitä oli 90 000 kilometriä. Teiden avulla pystyttiin hallitsemaan laajaa valtakuntaa. Imperiumin tuhon jälkeen teitä käytettiin edelleen jopa tuhannen vuoden ajan.
Tietoliikenne on tärkeää suuren valtakunnan hallinnassa. Keisari Augustus perusti hallinnon käyttöön organisoidun postipalvelun, jota kutsuttiin nimellä Cursus publicus. Se perustui säännöllisin välein sijanneisiin asemiin, joissa vaihdettiin hevosia tai voitiin pitää taukoa. Postiverkostosta on olemassa Tabula Peutingeriana tunnettu kartta. Palvelu tarjosi hevosilla toimivaa pikakuljetusta ja härkävetoista hitaampaa kuljetusta. Ensimmäisiä lähettipalveluverkkoja olivat käyttäneet persialaiset. Nopeampaa tiedonvälitystä varten oli käytössä valomerkkeihin perustuva lennätin, josta mainitsee historioitsija Polybios 200 eaa. Järjestelmästä kertoo myös historioitsija Sextus Julius Africanus 200-luvulla, jolloin se oli vielä käytössä. Tässä optisessa lennättimessä kirjaimille oli taulukossa määrätty kahden numeron koodi ja numerot välitettiin joko soihtujen määrällä tai näyttökerroilla. Tällaista viestitystä käytettiin sodassa ja siihen käytettyjä torneja on kuvattu Trajanuksen pylvään reliefeissä.
Pompejista on löytynyt yli 3000 seinille kirjoitettua vaalimainosta. Rooman siirryttyä tasavallasta keisarivaltaan kaupungit yhä valitsivat vaaleille virkamiehiä, kuten ediilin. Kirjoitetut vaalimainokset kertovat lukutaidon yleisyydestä ja kansalaisyhteiskunnasta. Etruskeilta ja kreikkalaisilta saatu aakkosiin perustuva äännekirjoitus oli helposti opittavana kasvattanut luku- ja kirjoitustaidon osaavien joukkoa ja osaltaan edistänyt kansalaisyhteiskunnan syntyä.
Roomalaisaikana yleisin myllytyyppi käytti aasia käyttövoimana. Tämän tyypin etuna oli vesimyllyihin nähden se, että se ei vaatinut juoksevaa vettä. Lisäksi aasit olivat vahvempia, halvempia ja valittivat vähemmän kuin orjat, jotka käyttivät usein pieniä käsimyllyjä.
Laajaa orjatyövoiman käyttöä pidetään syynä siihen, että työvoimaa säästäviä koneita ei kehitetty. Monia roomalaisten käyttämiä teknisiä ratkaisuja, kuten taottu naula ja vesimylly periytyivät keskiajalle, vaikka paljon niistä, kuten sementin käyttö, oli kateissa tai näyttää olleen kateissa varhaisella keskiajalla.
Roomalaisessa maailmassa käytettiin monia työtä helpottavia koneita kuten nostokurkia, vesimyllyjä, erilaisia puristimia, viljamyllyjä, sadonkorjuukoneita, vesipumppuja ja rahtilaivoja. Nostokurkia käytettiin laajalti. Niillä lastattiin laivoja satamissa ja siirrettiin tavaroita rakennuksilla. Nostokurjilla voitiin nostaa useiden tonnien painoja.
Roomalaiset kehittivät roomalaisen helmitaulun, joka perustui aiempiin kreikkalaisiin laskinlevyihin. Se nopeutti huomattavasti aritmeettisia toimituksia ja sitä hyödynsivät niin veronkantajat, kauppiaat, rikkaat koululaiset kuin insinööritkin. Roomalaisen matematiikan pohjana ollut numerojärjestelmä oli johdettu etruskien numerojärjestelmästä. Se oli suhteellisen tehoton eikä sallinut yhtä monipuolisia aritmeettisia toimituksia kuin nykyinen arabialainen järjestelmä.
Galleilta roomalaiset saivat tynnyrit, mutta nämä eivät koskaan syrjäyttäneet amforoita säilytysastioina niiden teknisestä ylivertaisuudesta huolimatta. Tynnyrintekotaidon levitessä kävi ilmi, että sekä kadut että varastot olivat usein niille liian ahtaita. Tynnyreiden käyttö keskittyi ajan kuluessa alueille, joilla puuta oli helposti saatavilla ja kaupunkien kadut riittävän leveät tynnyrien kuljettamiseen. Tynnyrit olivat myös uutta tekniikkaa, johon ei oltu valmiita investoimaan ilman näyttöä sen hyödyllisyydestä. Yleensä saatavilla oli riittävästi orjatyövoimaa amforoiden kuljetukseen kaupungeissa.
Roomasta tuli keisariajalla riippuvainen tuontiviljasta, jota saatiin Egyptistä. Tähän tehtävään tarvittiin suuri kauppalaivasto. Puiset laivat eivät säily hyvin Välimeressä ja niiden hylyissä on säilyt useimmiten vain rahtina olleet amforat, metallit ja kivimateriaalit. Laivojen rakentamisesta vastasivat pitkälti eteläisen Italian kreikkalaiset kaupungit. Kreikkalaisista kauppalaivoista esimerkiksi käy kyrenialainen laiva ja roomalaiset olivat rakenteeltaan vastaavia.
Robert Ballard löysi vuonna 1988 Skerkin matalikolta noin 30 metriä pitkän roomalaisen kauppalaivan 300-luvulta. Näissä oli tyypillisesti kaksi mastoa. Isomastossa laivan keskellä oli neliskulmainen raakapurje ja keulassa eteen kallistuneessa mastossa oli pienempi neliskulmainen purje, josta käytettiin nimeä "artemon". Tällaiset pienet rahtilaivat kuljettivat noin 3000 amforaa, kun suurimmat vetivät jopa 10 000. Ballardin löytämä laiva oli rakennettu tuon ajan tyypilliseen tapaan tekemällä liittämällä ensin tappiliitoksilla laitojen lankut ja lisäämällä lopuksi kaaret ja poikkipuut. Löydetyt puupalat oli suojattu lyijylevyillä, mitä menetelmää roomalaiset alkoivat käyttämään suojatakseen laivojaan laivamadolta. Ballard kutsui laivaansa nimellä Isis, ehkä viitteenä Lukianoksen tuotannossa säilyneeseen viljalaivan matkakuvaukseen osana teosta "Laiva eli Toivomukset" (myös nimellä "Purjehdus eli Inhimillisiä toiveita"). Laivan nimi oli "Isis", ja se lähti Aleksandriasta kohti Roomaa. Laivan kerrotaan olleen 55,5 m pitkä, yli 13,7 m leveä ja sen kannen korkeuden 13,4 m. Aluksen vetoisuus oli noin 1 200 tonnia. Alkutaival sujui lauhassa luodetuulessa Kyprokseen viikossa, joten nopeus oli ollut noin 1,75 solmua, mikä on kohtuullinen nopeus raskaalle alukselle luovissa. Tämän jälkeen nousi länsimyrsky ja alus joutui nykyisen Turkin länsirannikolle. Tämän jälkeen matkan päämäräksi valittiin Ateena.
Roomalaisten sotilaallista ylivoimaa tuki taitava tekniikan hyödyntäminen ja standardointi. Tähän lukeutuu legioonalaisten henkilökohtainen varustus että suuret piirityskoneet. Lorica segmentata oli kevyt panssarityyppi, joka koottiin levyistä. Piiritys- ja heittokoneet eivät olleet roomalainen keksintö, mutta niitä joka tapauksessa hyödynnettiin tehokkaasti.
Rooman menestys ei perustunut vahvaan laivastoon. Vahvaa merivaltaa Karthagoa vastaan käytyjä puunilaissotiin rakennettiin laivasto. Toisen puunilaissodan jälkeen laivaston annettiin rappeutua ja laivasto koottiin tarpeen mukaan etelä-Italian kreikkalaisilta kaupungeilta.