1.2.2 Земледелие и оросительные сооружения

Особенно большое значение имело железо для развития земледелия. Железный топор и соха с железным лемехом способствовали расширению обработки земли.

Природные условия в засушливых странах востока, особенно в Египте, привели к введению искусственного орошения (ирригационное земледелие). Обычно для задержания воды и ее поднятия использовались плотины, которые сооружались из земли, вынутой при рытье каналов, из хвороста, тростника, камыша и ила, смешанного с соломой. Большие плотины для прочности обсаживались деревьями. Камень использовался в основном для сооружения горловин плотин и при строительстве набережных.

В Египте для подъема воды на высоко расположенные поля наиболее широкое распространение получили так называемые шадуфы.

(Шадуф — это колодец, из которого вода добывалась рычаговой системой журавля и использовалась египтянами для орошения земли.)

При помощи шадуфа можно было в течение часа поднять на высоту 2 м 3400 л воды, на высоту 3 м - 2700 л.

Работы над созданием ирригационного хозяйства были возможны только при определенном уровне развития техники, но они, в свою очередь, должны были содействовать дальнейшему усовершенствованию сельхозтехники, а также изобретению новых орудий труда.

1.2.3 Обособление ремесла от земледелия

Специализация ремесел показала, что производительность труда зависит не только от виртуозности работника, но также и от совершенства его орудий. Возникла дифференциация инструментов. Так, в руках кузнеца появились, например, три разновидности молота: кувалда, ручник и молоточек для чеканки.

Если раньше ремесло было подсобным занятием земледельца и скотовода, то при рабовладельческом строе гончарное и ткацкое дело, обработка металла, горное дело и другие ремесла стали основным занятием определенной группы людей.

Большую роль в выделении ремесла сыграло гончарное дело, развитие которого было связано с изобретением гончарного круга.

Значительные изменения произошли в производстве одежды. Человек еще в глубокой древности умел из пальмовых листьев, лубяных волокон и стеблей травы плести корзины, циновки и другие изделия. Этот опыт постепенно был перенесен в ткацкое ремесло. Важную роль в развитии текстильного ремесла сыграло изобретение веретена. Применение веретена позволило изготовлять длинную и тонкую нить, равномерную по толщине. Применение ткацкого станка позволило изготовлять различного вида ткани. Известно много разновидностей примитивных ткацких станков.

Развитие земледелия дало для производства тканей новое сырье: лен, коноплю, крапиву и др.

1.2.4 Строительное дело

Центром технической (и инженерной) деятельности было строительное дело.

Развитие ремесел и торговли привело к образованию городов. Создание городов в Южном Двуречье ( Месопотамская долина), в Египте, Малой Азии, Закавказье, Индии, Китае относится к 3-му-1-му тысячелетиям до н.э.

Обычно в центре крупного месопотамского города возвышалось сооружение с высокой ступенчатой пирамидой (заккурат), святилищем и царским дворцом. Вокруг располагался внутренний город, который обносился высоким валом или стенами, а за ними находились пригороды. В целях обороны стены сооружались очень мощными. Древний Вавилон имел, например, три оборонительных стены толщиной 8-12 м. При раскопках древних городов обнаружены замощенные улицы, водоводы, канализация.

Строительство городов способствовало развитию строительной техники. Сильной стороной технической деятельности древних египтян была развитая, единая в масштабе государства организация. Централизованная, многоуровневая система управления и контроля всех фаз производства обеспечивала высокую для того времени эффективность простой кооперации труда. Профессиональные управляющие - писцы - несомненно обладали знаниями о способах организации производства и применения технических средств. Они умели планировать и осуществлять крупные технические программы, такие, как строительство каналов, водохранилищ, храмов и пирамид. О масштабах работ можно судить по тому, что первоначальный объем одной только пирамиды Хуфу-2 520 000 м³. На ее постройку было использовано примерно 2 250 000 блоков объемом более 1 м³ каждый, общей массой 6,5-7 млн.т. Одна из экспедиций, снаряженная во времена Рамзеса IV для добычи розового и черного гранита в каменоломнях Ассуана, состояла из 5000 воинов, 2000 храмовых работников, 800 иноземных наемников, 230 каменоломов и камнетесов, двух рисовальщиков, четырех граверов и 20 писцов для решения организационных и технических задач. Изучение древней архитектуры, систем ирригации, сложных по конструкции технических средств позволяет сделать вывод о том, что на территории Древнего Египта обеспечивалось единство измерений и их достаточно высокая точность.

Значительный интерес представляет строительство Великой китайской стены, начавшееся в IV-III вв. до н.э. Постепенно протяженность ее была доведена до 4000 км. Высота стены доходила до 10м. По ее широкому верху могли ездить повозки и передвигаться колонны войск. Через каждые несколько сот метров располагались сторожевые башни, а у главных горных проходов - крепости.

Основным стройматериалом были камень, дерево, кирпич. Распространение того или иного материала во многом зависело от наличия местных ресурсов.

Ведущим стройматериалом камень стал под влиянием потребности в монументальных сооружениях. Камень сопротивляется изгибу в 6 раз меньше, чем сжатию. Это привело к господству в древних архитектурах балочно-стоечных конструкций с применением колоннады. Наибольшей каменной балкой в те времена было перекрытие - вход в Афинский Акрополь - не превышавшее 3,75м, а плитой - потолок усыпальницы фараона в пирамиде Хеопса (Хуфу), длина которой достигала 5,2м. В тех случаях, когда приходилось перекрывать большие помещения, строители были вынуждены пользоваться длинными рядами колонн. Увеличить величину пролетов удалось лишь после изобретения арки и свода, в которых камень работает на чистое сжатие. Римские строители акведука около г. Нима (Франция) довели размер пролета арки до 24,4м. Диаметр купола в мавзолее императора Адриана в Риме достигал 13,5м.

В поисках способа сооружать монументальные здания на основе любых местных ресурсов при помощи неквалифицированной рабочей силы легионеров и военнопленных под руководством опытного, хорошо обученного инженера римские строители применили изобретенный древними греками новый стройматериал - бетон, приготовляемый из щебня и известкового раствора. Возможности этого материала были использованы при строительстве Римского Пантеона, где цилиндрической формы здание высотой 22м при толщине стены 7м, диаметром в 43м перекрыто литым куполом, изготовленным из бетона.

Блоки из известняка или песчаника вырубались, обтесывались и пригонялись друг к другу. Штукатурка производилась из извести и гипса.

Изготовление кирпича являлось одним из старейших видов ремесла. В Египте кирпич делали уже за 4000 лет до н.э. Вначале его изготовляли из нильского ила и высушивали на солнце. Обычный размер 85х52х30 см. Используя опыт гончарного ремесла, человек стал обжигать кирпич-сырец, что повысило его прочность. Обожженный кирпич впервые стали употреблять в Древней Месопотамии и Древней Индии.

Строительство крупных сооружений потребовало решить задачу транспортировки больших тяжестей и их подъема на значительную высоту. Для этого широко использовался известный уже рычаг, затем был изобретен блок, на основе которого были созданы первые подъемные механизмы. Широко использовались катки.

В то время были созданы замечательные шедевры архитектуры (семь чудес света).