古代ローマの工学技術 - 百科事典

古代ローマ人はその高度な技術的功績で知られていました。都市に流水を導入する技術は東方で開発されましたが、ローマ人がそれをギリシャでは考えられないほどの技術に変革しました。ローマの建築は強くギリシャとエトルリアの影響を受けていました。

ローマの道
ローマの道は洪水や他の環境の危険に対して耐えるように建設されました。ローマ人が建設した中には今でも使われているものがあります。標準的なローマの道にはいくつかのバリエーションがありました。ほとんどの高品質な道は5層から成り立っていました。最下層の層、パヴィメントゥムは1インチ厚く、セメントで作られていました。その上には4層の石造りがあります。パヴィメントゥムのすぐ上の層はステータメンと呼ばれ、1フィート厚く、セメントや粘土で結ばれた石で作られていました。その上にはルデンスがあり、10インチのコンクリートで作られていました。次の層は核と呼ばれ、12から18インチのコンクリートの層が重ねられて押し詰められていました。ルデンスの上にはサレックスや火山岩の多角形の板で作られたサマクラスタが敷かれました。最終的な上層面はコンクリートまたはよく磨かれたとれた石で作られていました。

一般的には、道が障害物に遭遇した場合、ローマ人は道を迂回するよりも障害物に対する解決策を技術的に設計することを好みました：橋はあらゆる大きさの水路の上に建設されました；湿地地帯は堅牢な基盤を持つ高床橋で対応されました；丘や露出部は避けるよりもしばしば切り取りまたはトンネルを掘って通過されました（トンネルは四角の硬い岩のブロックで作られていました）。

水道
1日あたり11本の異なる水道を通じて、1,000立方メートル（260,000 USガロン）の水がローマに運び込まれました。古代ローマの人口あたりの水使用量は、ニューヨーク市や現代のローマのような現代の都市と匹敵していました。大部分の水は公共用途、例えば浴場や下水管に使われました。フロンタヌスが書いた「De aquaeductu」は、1世紀のローマの水道に関する決定版の2巻の論文です。

水道は10から100 km（10から60マイル）の長さがあり、典型的には水源から海面以上300 m（1,000 ft）の高さから、市内の貯水池に到達する際に100 m（330 ft）まで降下しました。ローマの技術者は、高床水道を建設するのが不適切と判断された場合に逆シフンを使用して、水を谷間に移動させました。ローマ軍団は水道の建設に大きく貢献し、メンテナンスはしばしば奴隷によって行われました。

ローマ人は水の力を利用する最初の文明の一部でした。彼らはギリシャ以外で初めて小麦粉を挽くために水車を建設し、地中海地域全体で水車の建設技術を広めました。フランス南部のバルベガルでの有名な例では、1本の水道が16本のオーバーショットミルを動かし、その出力が下のミルに連続して流れ込んでいました。

彼らはまた、採掘技術に熟達しており、金属鉱物の採掘に使用される設備を供給するための水道を建設したり、採掘頭部に必要な水を保持するための貯水池を建設したりしました。彼らが建設および運用できる採掘機械、例えば潰石機や脱水機などについても知られています。スペイン南西部のリオティント鉱山から発掘されたローマ時代の大きな直径の垂直車輪が知られています。彼らは、ウェールズ南西部のドラウコスティやスペイン北西部の金鉱山などの金資源を開発するにも関わりました。AD1世紀初頭には、ラ・メディュラスでのように、金鉱山が非常に大きな規模で開発されました。

橋
ローマの橋は初めて大きくて長持ちする橋の一部でした。石で建設され、アーチを基本構造として採用していました。ほとんどの橋はコンクリートも使用していました。紀元前142年に建設され、後にポンテ・ロット（壊れた橋）と呼ばれたポンス・アエミリウスは、ローマで最も古いローマ石橋です。

最も大きなローマの橋は、アポロドロス・ダマスコエシスによって建設されたトラヤヌス橋で、下ダニウブ河に架かっていました。これは総長および橋長の両方で1千年以上にわたって最も長い橋でした。彼らは通常、水の上から少なくとも18メートルの高さに橋を建設していました。一時的な軍事橋建設の例として、二つのケイサルのライン橋があります。

ダム
ローマ人は水収集のために多くのダムを建設しました。例えば、アニオ・ノーヴスに供給する最も大きな水道であるスビアコのダムの2つがあります。スビアコのダムの1つは、発見された中で最も高いとされています。彼らはスペインで72つのダムを建設しました。例えば、メリダのダムなどが知られています。帝国全体でさらに多くのダムが建設されたとされています。ガリシアのモンテフラダードの地域で、彼らが川のサイレを渡して、川の床に堆積した金鉱床を露出させるダムを建設したとされています。その場所は、ローマの金鉱山であるラ・メディュラスに近く、その地域に特有の壮観的なローマの金鉱山です。

ブリテンにはいくつかの土で作られたダムが知られており、ローマのランチェスター、ロングヴィキウムの非常に良く保存された例があります。この場所では、この場所の北イングランドで見つかったスラグの山から判断すると、この場所で工業規模の鍛冶や精錬に使用された可能性があります。水を保持するためのタンクも水道システムに沿ってよく見られ、ウェールズ西のドラウコスティの金鉱山など、1つの場所からだけで多くの例が知られています。北アフリカでは、多くの集落の背後のワディから信頼できる水を供給するために石造りのダムが一般的でした。

建築
古代ローマの建築と建物は圧巻でした。例えば、マクシム・サーカスはスタジアムとして使用できるほど大きかったです。コロッセオもローマ建築の最も優れた例の一つです。ローマ人が建設した多くのスタジアムの一つであるコロッセオは、ローマ建築に典型的なアーチや曲線を示しています。

ローマのパンテオンはまだ記念碑や霊廟として立っています。ディオクレティアヌスの浴場やカラカラの浴場は、特に状態の良さで有名です。前者は完璧なドームを保っています。このような巨大な公共建物は帝国全体の多くの州都や町に模倣されました。その設計や建設の背後にある一般的な原則は、千年紀の転換時に彼の壮大な作品「De architectura」を書いたビトルビウスによって説明されています。

特に浴場のため開発された技術は特に驚異的で、特に初期の中央暖房の一つであるヒパーコーストの広範な使用が特徴です。その発明は、大きな公共建物だけでなく、エンペリア全体に広がりました。多くの別荘が建設された帝国全体に広がりました。

材料
最も一般的に使用された材料は、レンガ、石や石造り、セメント、コンクリート、マーブルでした。レンガは多くの異なる形状がありました。曲線のあるレンガは円柱を建設するために使用され、三角形的なレンガは壁を建設するために使用されました。

マーブルは主に装飾材でした。アウグストゥスは一度、ローマをレンガの都市からマーブルの都市に変えたと自慢しました。ローマ人は最初はギリシャからマーブルを持ち込んだものの、後にイタリア北部の自前の採石場を見つけました。

セメントは水酸化カルシウム（酸化カルシウム）と砂と水で作られていました。ローマ人は、砂を火山灰などのポズズラナス添加物で置き換えたり補完したりすることで非常に硬いセメント、水硬性セメントや水硬性セメントが得られることを発見しました。彼らはそれを建物、公共浴場、水道などの構造に広範に使用して、現代に至るまでの生存を確保しました。

採掘
ローマ人は先進的な技術を使用して鉱物資源を初めて開発しました。特に、鉱坑頭部の作業を助けるために遠くから水を運ぶために水道を使用する方法が最も顕著です。その技術は、イギリスのドラウコスティなどの場所で最も明確に見られます。彼らは少なくとも5本の長い水道を通じて隣接する川や川を流し込み、金鉱床を開発しました。彼らは水を放出して土を洗い流し、床岩と見える鉱脈を明らかにするために、タンクから水の波を発生させました。同じ方法（フッシングと呼ばれる）を使用して、廃石を取り除き、火設定により弱まった熱した岩を冷ますために使用しました。

これらの方法はオープンキャスト採掘では非常に効果的でしたが、地下作業で火設定を使用することは非常に危険でした。爆発物の導入により廃棄されましたが、水力採掘は still すべての堆積礫鉱石のために使用されています。彼らはまた、重い金粉を収集するために砕いた鉱物を洗うために制御された水の供給を提供するために、水力のスタンプミルを開発した可能性が高いです。

堆積礫鉱山では、彼らは大規模に水力採掘方法を適用しました。例えば、スペイン北西部のラ・メディュラスでのように。多くの初期のローマ鉱山でタンクや水道の跡が見つかっています。その方法は、プリニウス・シッピウスの「自然史」で詳細に記述されています。彼はまた、地下での深い採掘について記述し、逆オーバーショット水車を使用して作業を排水する必要があると述べています。多くのローマ鉱山で後の採掘試み中に発見された実際の例があります。リオティントの銅鉱山はそのような遺物の一つで、1920年代に16セットが発見されました。彼らはまた、同じ方法で水を排水するためにアーキメデスのスクリューを使用しました。

軍事工学
工学はローマ軍にも組織的に組み込まれており、要塞、キャンプ、橋、道、スロープ、フェンス、包囲設備など、多くのものを建設しました。最も有名な軍事橋建設の例の一つは、ユリウス・カエサルがライン川に建設した橋で、わずか10日でエンジニアチームによって完成しました。彼らの2世紀初頭のトラヤヌスによるダキア戦争での業績は、ローマのトラヤヌスの柱に記録されています。

軍隊はまた、金鉱山に深く関わっており、75年にその地域を征服した直後に、ウェールズのドラウコスティのローマ金鉱山で広範なレーツと貯水池の複雑な構造を建設したと考えられています。

力技術
ローマ時代には水車技術が高度に発展しました。これはビトルビウス（「De architectura」で）やプリニウス・シッピウス（「自然史」で）によって証明されています。最大の水車群はアレルの近くのバルベガルに存在し、町を供給する主要な水道からチャネルが導かれていました。その場所は、山の側に並んで配置された16個の異なるオーバーショット水車で構成されていると推定されています。一つの車輪からの流出は、その下の次の車輪に順に流れ込んでいました。

アレルの北12キロメートルに位置するバルベガルのフォンテビエール近くで、水道が急な丘に到達する場所で、水道が並行して配置された一連の水車をパワーアップして、粉砕機を動かしました。ミル複合体のすぐ北に2本の水道が合流し、複合体に水を供給するためのスルースが存在しました。水道の残骸や各ミルの基盤の礎石、ミルが建設された丘に昇る階段が見つかっています。ミルは1世紀の終わりから3世紀の終わりまで運転されていたと推定されています。ミルの容量は1日あたり4.5トンの粉で、当時アレラートの町に住んでいた12,500人の住民に十分なパンを供給するのに十分でした。

ヒエラポリスのセミルは、アジアのヒエラポリス（現代のトルコ）にあるローマ時代の水力駆動の石製セミルで、3世紀後半に建設されました。これはクランクと連結棒を組み合わせた最初の機械の一つです。

水車はマルクス・オレリアス・アミアノスの霊廟の高浮雕に描かれています。地元のミラーである彼が操っていたことが示されています。ミルレースから給水される水車が、フレームのセミルを駆動するためにギアトレインを通じてパワーアップしていることが示されています。6世紀のアラビアで水力駆動の石製セミルに使用されたクランクと連結棒の機構も考古学的に証明されています。ドイツのトリエルで水力駆動のマーブルセミルに関する文学の参照は、4世紀後半のオーサニウスの詩「モッセラ」に見られます。これはローマ帝国の多くの地域で水力の多様な使用を証明しています。

ローマのジャニクルムには、アウグストゥスの水道から給水される複数のミルが存在しました。オレリアヌスの城壁は、都市にパン粉を供給するために穀物を挽くために使用される水車を含むため、城壁を丘に沿って建設されたと考えられています。これらのミルは、オレリアヌス皇帝（270-275年）が築城したときまたはそれ以前に建設されたと考えられています。ミルはアウグストゥスの水道から給水され、城壁が築かれた場所に位置していました。城壁は急な丘に沿って建設され、ミルが建設された丘に昇る階段があります。ミルは1世紀の終わりから3世紀の終わりまで運転されていたと推定されています。ミルの容量は1日あたり4.5トンの粉で、当時アレラートの町に住んでいた12,500人の住民に十分なパンを供給するのに十分でした。

多くの他のサイトからも報告されていますが、多くは未発掘のままです。

参考リスト
ローマの水車リスト
ローマの農業
ローマの冶金学
ローマの採掘
ローマの技術

参考文献
Davies, Oliver (1935). Roman Mines in Europe. Oxford.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
Healy, A.F. (1999). Pliny the Elder on Science and Technology. Oxford: Clarendon.
Hodge, T.