L'aqueduc tentaculaire de Ségovie, Espagne, est un splendide exemple des prouesses architecturales romaines. Miguel Palacios/La banque d'images/Getty Images Certaines choses pour lesquelles les anciens Romains étaient doués -- d'autres ne l'étaient pas. En matière de sciences abstraites et de littérature, ils étaient toujours dans l'ombre de leurs voisins grecs. Leur poésie n'a jamais atteint les mêmes sommets, leurs philosophies du stoïcisme et de l'épicurisme ont été empruntées, et quiconque a déjà utilisé des chiffres romains sait à quel point le système était difficile, même pour une simple arithmétique.
Si vous vouliez que quelqu'un explique la géométrie, vous avez demandé à un Grec. Si tu voulais que quelqu'un te construise un pont flottant, un réseau d'égouts ou une arme qui pourrait tirer des boules de gravier et de goudron enflammées à 300 cents yards (274 mètres), vous avez appelé un Romain. Autant que les Grecs nous ont donné, L'architecture brillante de Rome, des prouesses d'organisation et d'ingénierie qui les distinguent des peuples anciens. Malgré le fait que leurs connaissances en mathématiques étaient rudimentaires, ils ont construit des modèles, expérimenté, et construits aussi solidement que possible pour compenser leur incapacité à calculer le stress et le poids. Le résultat est un ensemble d'édifices et de réalisations architecturales qui s'étendent du pont Limyra en Turquie au mur d'Hadrien au Royaume-Uni.
Avec tant d'exemples brillants, dont beaucoup sont encore en excellent état, il est difficile de ne pas avoir retenu quelques conseils sur la façon de construire des structures qui durent.
Lisez la suite pour 10 des exploits d'ingénierie les plus cool de Rome.
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Ils sont venus, ils ont vu, ils ont construit des dômes. Le Panthéon est un exemple assez fabuleux de la façon dont les Romains ont conquis l'espace intérieur. Grant V. Faint/Iconica/Getty Images Nous prenons l'espace intérieur pour acquis dans le monde moderne, mais nous ne devrions pas. Nos énormes voûtes voûtées, immenses atriums (mot latin, d'ailleurs), gratte-ciel creux en acier et verre, même un simple gymnase de lycée -- toutes ces structures étaient inconcevables dans le monde antique.
Avant que les Romains ne perfectionnent la construction des dômes, même les meilleurs architectes ont dû faire face au problème d'un toit en pierre lourde, les obligeant à encombrer les sols des temples et des bâtiments publics de colonnes et de murs porteurs. Même les plus grandes réalisations architecturales avant l'architecture romaine - le Parthénon et les pyramides - étaient beaucoup plus impressionnantes à l'extérieur. À l'intérieur, ils étaient sombres, espaces confinés.
Dômes romains, par contre, étaient spacieux, ouvert et a créé un véritable sens de l'espace intérieur pour la première fois dans l'histoire. Découlant de la réalisation que les principes de l'arc pouvaient être tournés en trois dimensions pour créer une forme qui avait le même pouvoir de soutien mais une surface encore plus grande, la technologie du dôme était principalement due à la disponibilité du béton, une autre innovation romaine dont nous parlerons plus loin dans cet article. Cette substance a été coulée dans des moules sur un échafaudage en bois, quitter le dur, coque solide du dôme derrière.
Les anciens Romains ont construit les premières versions de cette arme de siège, l'onagre. Archives Hulton/Getty Images Comme beaucoup de technologie, Les armes de siège romaines ont été principalement développées par les Grecs, puis perfectionnées par les Romains. Balistes , essentiellement des arbalètes géantes qui pouvaient tirer de grosses pierres pendant les sièges, étaient pour la plupart des conceptions rétro-conçues à partir d'armes grecques capturées. En utilisant des boucles de tendons d'animaux tordus pour le pouvoir, les balistes fonctionnaient presque comme des ressorts dans des pièges à souris géants - lorsque les tendons étaient étroitement enroulés puis autorisés à se remettre en place, ils pouvaient lancer des projectiles jusqu'à 500 cents mètres (457 mètres). Comme il était léger et précis, cette arme pouvait également être équipée de javelots ou de grosses flèches et utilisée pour abattre les membres des armées adverses (comme arme antipersonnel). Les balistes étaient également utilisées pour cibler les petits bâtiments pendant les sièges.
Les Romains ont également inventé leurs propres engins de siège appelés onagres (du nom de l'âne sauvage et de son coup de pied puissant) pour lancer de plus gros rochers. Bien qu'ils aient également utilisé des tendons d'animaux élastiques, les onagres étaient des mini-catapultes beaucoup plus puissantes qui tiraient une fronde ou un seau rempli de pierres rondes ou de boules d'argile combustibles. Bien qu'ils soient beaucoup moins précis que les balistes, ils étaient aussi plus puissants, ce qui les rend parfaits pour faire sauter des murs et allumer des incendies pendant les sièges.
Nous prenons le béton pour acquis (surtout quand il est sous nos pieds), mais, comme les Romains le savaient, c'est un matériau de construction remarquable. Martial Colomb/Choix du photographe RF/Getty Images En ce qui concerne les innovations dans les matériaux de construction, une roche liquide qui est à la fois plus légère et plus solide que la pierre ordinaire est difficile à battre. Aujourd'hui, le béton fait tellement partie de notre quotidien qu'il est facile d'oublier à quel point il est révolutionnaire.
Le béton romain était un mélange spécial de gravats, chaux, sable et pouzzolane, une cendre volcanique. Non seulement le mélange peut être versé sous n'importe quelle forme pour laquelle vous pouvez construire un moule en bois, c'était beaucoup, beaucoup plus fort que n'importe lequel de ses composants. Bien qu'il ait été utilisé à l'origine par les architectes romains pour former des bases solides pour les autels, à partir du IIe siècle av. les Romains ont commencé à expérimenter avec le béton pour produire des formes plus autonomes. Leur structure en béton la plus célèbre, Le panthéon, est toujours la plus grande structure en béton non armé au monde après plus de deux mille ans.
Comme nous l'avons mentionné précédemment, c'était une amélioration majeure par rapport à l'ancien étrusque et grec rectangulaire styles architecturaux, qui exigeait partout des murs et des colonnes lourds. Encore mieux, le béton comme matériau de construction était bon marché et ignifuge. Il pouvait également couler sous l'eau et était suffisamment flexible pour survivre aux tremblements de terre qui affligent la péninsule volcanique italique.
Ils ne les construisent plus comme avant. Les anciennes routes romaines comme la voie Appienne étaient faites pour durer. Marco Cristofori/Iconica/Getty Images Il est impossible de parler de génie romain sans parler de routes, qui étaient si bien construits que beaucoup d'entre eux sont encore en usage aujourd'hui. Comparer nos propres autoroutes asphaltées à une ancienne voie romaine, c'est comme comparer une montre bon marché à une version suisse. Ils étaient forts, précis et construit pour durer.
Les meilleures voies romaines ont été construites en plusieurs étapes. D'abord, les travailleurs ont creusé environ 3 pieds (0,9 mètre) dans le terrain où se trouverait la route prévue. Prochain, des blocs de pierre larges et lourds étaient placés au fond de la tranchée, puis recouverts d'une couche de terre ou de gravier qui permettrait le drainage. Finalement, la couche supérieure était pavée de dalles, avec un renflement au centre pour que l'eau s'écoule. En général, Les voies romaines mesuraient environ 0,9 mètre d'épaisseur et étaient extrêmement résistantes aux ravages du temps.
À la manière romaine typique, les ingénieurs de l'Empire insistaient principalement sur l'utilisation de lignes droites pour leurs routes et avaient tendance à franchir les obstacles plutôt que de construire autour d'eux. S'il y avait une forêt, ils l'ont coupé. S'il y avait une colline, ils y ont creusé un tunnel. S'il y avait un marais, ils l'ont vidé. L'inconvénient, bien sûr, à ce type de construction de routes est l'énorme quantité de main-d'œuvre nécessaire, mais la main-d'œuvre (sous la forme de milliers d'esclaves) était quelque chose que les anciens Romains avaient toujours à la pelle. En l'an 200, il y en avait plus de 53, 000 milles (85, 295 kilomètres) d'autoroutes principales sillonnant l'Empire romain [source :Kleiner].
Les grands égouts de l'Empire romain sont l'une des bizarreries de l'ingénierie romaine en ce qu'ils n'ont pas été exactement construits pour être des égouts en premier lieu - aussi immenses et complexes soient-ils, ils n'étaient pas tant inventés qu'ils étaient en quelque sorte arrivés. Les Cloaque Maxima (ou Biggest Sewer si vous voulez le traduire directement) n'était à l'origine qu'un canal construit pour drainer certains marais locaux. Le creusement a commencé vers 600 avant JC, et au cours des 700 prochaines années, de plus en plus de cours d'eau ont été ajoutés. Étant donné que plus de canaux ont été creusés chaque fois que cela a été jugé nécessaire, il est difficile de dire quand la Cloaca Maxima a cessé d'être un fossé de drainage et est devenue un véritable égout. Aussi primitif qu'il soit au départ, la Cloaca Maxima s'est répandue comme une mauvaise herbe, étendant ses racines de plus en plus profondément dans la ville à mesure qu'elle grandissait.
Malheureusement, parce que la Cloaca Maxima se jetait directement dans le Tibre, la rivière est devenue absolument gonflée de déchets humains. Ce n'est certainement pas une situation idéale, mais avec leurs aqueducs, les Romains n'avaient pas besoin d'utiliser le Tibre pour boire ou se laver. Ils avaient même une déesse pour surveiller leur système - Cloacina, la Vénus de l'égout.
L'innovation la plus importante et la plus brillante du système d'égouts romain est peut-être le fait qu'il a été (éventuellement) couvert, réduire la maladie, odeurs et vues désagréables. N'importe quelle civilisation peut creuser un fossé pour aller aux toilettes, mais il faut une ingénierie impressionnante pour surveiller et entretenir un système d'égouts si complexe que Pline l'Ancien l'a même déclaré plus prodigieux que les Pyramides en tant que monument aux réalisations humaines.
Certains hypocaustes romains sont encore (pour la plupart) intacts. Ceux-ci ont été découverts sous la ville de Chester, Angleterre, en 2008. Christopher Furlong/Getty Images Contrôler efficacement la température dans n'importe quel bâtiment est l'une des tâches d'ingénierie les plus difficiles auxquelles les humains ont dû faire face, mais les Romains l'avaient résolu - ou du moins, presque résolu. Utilisant une idée que nous utilisons encore à ce jour sous la forme de plancher chauffant, hypocaustes étaient des ensembles de colonnes d'argile creuses espacées tous les quelques pieds sous un plancher surélevé à travers lequel l'air chaud et la vapeur étaient pompés à partir d'un four situé dans une autre pièce.
Contrairement à d'autres, méthodes de chauffage moins avancées, les hypocaustes résolvaient parfaitement deux des problèmes qui ont toujours été associés au chauffage dans le monde antique :la fumée et le feu. Le feu était la seule source de chaleur disponible, mais cela a aussi eu le malheureux effet secondaire de brûler des bâtiments de temps en temps, et la fumée d'une flamme intérieure peut être mortelle dans un espace clos. Cependant, parce que le sol a été levé dans un hypocauste, l'air chaud de la fournaise n'est jamais entré en contact avec la pièce elle-même. Plutôt que d'entrer dans la pièce, l'air chauffé passait par des tuiles creuses dans les murs. En sortant du bâtiment, les tuiles d'argile absorbaient la chaleur, laissant la pièce elle-même torride et les orteils romains bien au chaud.
Lorsqu'il s'agissait de construire des aqueducs, les anciens Romains étaient des pros. ©iStockphoto/Thinkstock Avec les routes, les aqueducs sont l'autre merveille d'ingénierie pour laquelle les Romains sont les plus célèbres. Le problème avec les aqueducs, c'est qu'ils sont longs. Vraiment long. L'une des difficultés d'arroser une grande ville est qu'une fois que la ville atteint une certaine taille, vous ne pouvez vraiment pas obtenir d'eau propre de n'importe où à proximité. Et bien que Rome soit assise sur le Tibre, la rivière elle-même a été polluée par une autre réalisation d'ingénierie romaine, leur réseau d'égouts.
Résoudre le problème, Les ingénieurs romains ont construit aqueducs -- réseaux de canalisations souterraines, conduites d'eau hors sol et ponts élégants, tous conçus pour canaliser l'eau dans la ville depuis la campagne environnante. Une fois à Rome, l'eau des aqueducs était collectée dans des citernes avant d'être distribuée aux fontaines et bains publics que les Romains aimaient tant.
Tout comme leurs routes, le système d'aqueduc romain était incroyablement long et compliqué. Bien que le premier aqueduc, construit vers 300 avant JC, n'avait que 11 milles de long, à la fin du IIIe siècle après J. Rome était alimentée par onze aqueducs, totalisant plus de 250 milles de longueur.
Avec l'aide de roues hydrauliques et d'autres technologies, les anciens Romains ont exploité la puissance de l'eau à leur avantage. ©iStockphoto/Thinkstock Vitruve, le parrain de l'ingénierie romaine, décrit plusieurs pièces de technologie que les Romains utilisaient pour l'énergie hydraulique. Combinant des technologies grecques comme la roue dentée et la roue hydraulique, Les Romains ont pu développer des scieries avancées, moulins à farine et turbines.
La roue sous-jacente, une autre invention romaine, tourné sous la force de l'écoulement (plutôt que de la chute) de l'eau, permettant de construire des roues hydrauliques flottantes pour moudre les approvisionnements en céréales. Cela s'est avéré utile pendant le siège de Rome en 537 après JC, quand le général défenseur, Bélisaire, résolu le problème du siège gothique coupant les approvisionnements alimentaires en construisant plusieurs moulins flottants sur le Tibre pour maintenir la population approvisionnée en pain.
Étrangement, des preuves archéologiques suggèrent que bien que les Romains aient l'expertise mécanique nécessaire pour construire toutes sortes d'appareils alimentés à l'eau, ils ne le faisaient que rarement, préférant plutôt une main-d'œuvre esclave bon marché et largement disponible. Néanmoins, leur moulin à eau à Barbegal (dans l'actuelle France) était l'un des plus grands complexes industriels du monde antique avant la révolution industrielle, avec 16 roues hydrauliques pour moudre la farine pour les communautés environnantes.
Comme presque tous les exploits d'ingénierie que nous avons énumérés, les Romains n'ont pas inventé l'arc - mais ils l'ont certainement perfectionné. Les arches existaient depuis près de deux mille ans avant que les Romains ne s'en emparent. Ce que les ingénieurs romains ont réalisé (assez brillamment, il s'est avéré que les arches n'avaient pas besoin d'être continues ; C'est, ils n'ont pas à combler un vide en une seule fois. Au lieu d'essayer de franchir les brèches d'un seul coup, ils peuvent être divisés en plusieurs, sections plus petites. Transformer une arche en un demi-cercle parfait n'était pas nécessaire tant que chaque section avait des entretoises en dessous. C'est là que le arc segmentaire est entré.
Cette nouvelle forme de construction en arc présentait deux avantages distincts. D'abord, parce que les arches pourraient être répétées plutôt que d'avoir un seul tronçon à travers un espace, la distance potentielle pour une travée de pont pourrait être augmentée de façon exponentielle. Seconde, parce que moins de matériel était nécessaire, les ponts en arc segmentaire étaient plus propices à l'écoulement de l'eau sous eux. Au lieu de forcer l'eau à travers une seule petite ouverture, l'eau sous les ponts segmentés pourrait s'écouler librement, réduisant à la fois le risque d'inondation et l'usure des supports.
Des pèlerins traversent le Gange sur un pont flottant moderne en Inde. Pablo Barthélemy/Getty Images L'ingénierie romaine était surtout synonyme d'ingénierie militaire. Ces routes pour lesquelles ils sont si célèbres n'étaient pas tellement construites pour un usage quotidien (bien qu'elles l'étaient, bien sûr, utile pour cela) comme pour faire marcher rapidement des légions dans la campagne, frapper des points chauds et sortir à nouveau. de conception romaine ponts flottants , construit principalement en temps de guerre pour le choc et la crainte des raids rapides, servaient le même but et étaient une spécialité de Jules César. En 55 avant J.-C., il a construit un pont flottant d'environ 400 mètres de long pour traverser le Rhin, qui était traditionnellement considéré par les tribus germaniques comme étant hors de portée du pouvoir romain.
Le pont de César sur le Rhin était intelligent pour plusieurs raisons. Construire un pont sans détourner une rivière est notoirement difficile à faire, et encore plus dans un cadre militaire où la construction doit être surveillée en tout temps, les ingénieurs devaient donc travailler vite. Plutôt que d'enfoncer des poutres directement dans la rivière, les ingénieurs ont enfoncé des bois dans le fond de la rivière à contre-courant, donnant à la fondation une force supplémentaire. Des pieux de protection ont également été enfoncés en amont pour attraper ou ralentir les grumes potentiellement destructrices qui pourraient flotter dans la rivière. Finalement, les poutres étaient attachées ensemble, et un pont en bois a été construit dessus. Au total, la construction n'a pris que dix jours, utilisé du bois entièrement local et a envoyé un message ferme aux tribus locales sur la puissance de Rome :si César voulait traverser le Rhin, il pouvait le faire.
Il y a aussi l'histoire peut-être apocryphe de Caligula (oui, que Caligula) pont flottant construit sur la mer entre Baiae et Puzzuoli, une portée d'environ 2,5 milles (4 kilomètres). Soi-disant, Caligula a commandé le pont parce qu'un devin avait prophétisé qu'il avait à peu près les mêmes chances de devenir empereur que de traverser la baie de Baiae à cheval. Jamais du genre à pratiquer la retenue, Caligula l'aurait pris comme un défi, attaché une chaîne de bateaux ensemble, les a recouverts de terre et est allé faire un tour.
