Краткая история технологий. Идеи, процессы и устройства, при помощи которых человек изменяет окружающую среду с древности до наших дней

Рис. 57. «Египетский» замок и ключ из Фив. 800 г.

Рис. 58. Примитивный деревянный замок. Фарерские острова

Слесари Средневековья и раннего современного периода, которые также делали защелки, ручки и декоративные железные изделия для сундуков и выдвижных ящиков, создавали элегантные механизмы и множество очень сложных замков. У Генриха VIII, например, был замок размером 35 ? 20 сантиметров с королевским гербом; говорят, он вешал его на дверь своей опочивальни каждый раз, когда ее покидал. В Англии времен Елизаветы производство дверных замков, висячих замков (термин XV века) и замков для шкафов сосредоточилось в трех городах Стаффордшира, оставаясь преимущественно ремесленным делом почти до 1900 года. Позже замки усовершенствовали. Во-первых, поворотные пластины должны были выравниваться ключом до опускания задвижки замка; позже, как в замке Роберта Баррона 1778 года, концы «падающих штифтов» тщательно подгонялись под «рисунок» ключа. О достижениях Брама хорошо известно, но два самых важных изобретения сделал Иеремия Чубб, запатентовавший в 1818 году рычажный замок, с которого началось крупное английское производство (см. рис. 165); а в следующем поколении – американское производство Линуса Йеля. Отделив запирающий механизм от замка, получили цилиндровый замок: зубцы египетского замка вновь появились в виде пяти вырезов на «йельском ключе», они автоматически нарезались на фрезерном станке; диапазон высот вырезов равнялся восьми; запорный механизм имел 32 768 вариаций.

Приборостроение

Мастерство металлообработки можно проследить по развитию приборостроения. Остановимся на некоторых приборах, имеющих прямое практическое отношение к технологии: изготовление научных приборов, несомненно, имело огромное значение (в 1776 году полдюжины изготовителей приборов становятся членами Королевского общества), но повлияло только на те исследования, ради проведения которых приборы создавались. Мореплаватели, артиллеристы и геодезисты были основными покупателями подобных инструментов.

Современная традиция приборостроения начинается примерно с середины XV века, когда Нюрнберг становится первым крупным центром приборостроения Западной Европы: ремесленники переняли мало традиций Средневековья, однако по-прежнему чувствовалось влияние Александрии. Традиции александрийских ученых (унаследованные от астрономов-мусульман), достигшие апогея при Птоломее, который подробно описал приборы своего времени в «Альмагесте», не передавались в Византийскую империю. Астрономические приборы одно время бойко производили в Оксфорде (рис. 59) и в Париже в XIV веке, но только к 1440 году приборостроение стало официальным ремеслом; три астрономических прибора, приобретенные в Нюрнберге в 1444 году, существуют до сих пор.

Рис. 59. Деление астрономического круга Ричардом Уоллингфордом (ум. 1335). Из рукописи XIV в.

Нюрнберг был центром приборостроения оттого, что находился выше большого торгового пути из Италии в Нидерланды, и уже являлся центром квалифицированной металлообработки, но его господство, безусловно, связано с тем, что в 1471 году там поселился Иоганн Мюллер (Региомонтан) – пионер современной астрономии. За короткое время в Аугсбурге тоже появилась знаменитая школа изготовителей приборов. Многие инструменты, сделанные в этих двух городах, до того совершенны, что ценятся сегодня не только как образцы технического мастерства, но и произведения искусства. Из Германии ремесло распространилось в Левен и отчасти в Италию, однако политические события в Европе в конце концов привели к тому, что на долгое время важнейшим мировым центром приборостроения стал Лондон. Опустошение Бельгии, Нидерландов и Люксембурга «испанским террором» лишило Левен прежней роли, а из-за Тридцатилетней войны приборостроение в Германии фактически исчезло.

Немецкие технологии появились в Англии в начале XVI века благодаря баварскому мастеру Николасу Кратцеру, некоторые из приборов которого представлены на известной картине Гольбейна «Послы», и Томасу Джемини, приехавшему из местечка вблизи Льежа и обладавшему мастерством гравировки на латуни. Гравировка на латуни оказалась своевременной инновацией, ибо тогда листовая латунь впервые появилась в Англии с помощью елизаветинской компании «Минерал энд Баттери уоркс». К этому предприятию имел отношение Хамфри Коул, возможно ученик Джемини, ставший первым английским экспертом в приборостроении. Коул обосновался в Лондоне как производитель «весов, компасов и различных геометрических приборов из металла». Его клиентами были Дрейк и Фробишер. Фробишеру Коул изготовил все приборы для первой экспедиции по поиску Северо-Западного прохода в 1576 году. Коул основал обширную династию лучших лондонских приборостроителей, по меньшей мере тридцать из которых работали до 1650 года. Из-за увеличения спроса и повышенных требований больше внимания уделяли качеству и меньше декору: к началу XVIII века перестали делать изысканно украшенные приборы, за исключением демонстрационных моделей; научные приборы выглядели строго и практично. Тем временем приборостроение все больше децентрализуется – производители навигационного оборудования переезжают ближе к основным портам, а изготовители артиллерийских приборов – к оружейным заводам.

Приборы в основном делались из латуни, слоновой кости и мелковолокнистой древесины (самшит и груша); латунь становилась все популярнее из-за твердости и прочности. Металл обрабатывали на токарном станке, часовщики значительно усовершенствовали его для точной работы. Гравирование весов было наиболее важной частью работы: до появления механических устройств оно выполнялось простыми гравировальными инструментами ударным способом; разметка гравировки делалась геометрическими методами.

Рис. 60. Продукция изготовителя приборов. Лондон, 1683 г.

Первые приборы были в основном астрономическими. К ним относились астролябия, градшток, квадрант, солнечные часы, модели Солнечной системы и основные геометрические инструменты – компас и линейка. С XVII века выпускались новые инструменты или существенно улучшенные версии старых. Чтобы удовлетворить нужды геодезистов, разработали одометр (или курвиметр), приписываемый Витрувию, но, вероятно, никогда не применявшийся в древности; прибор измерял расстояния на поверхности земли, по которой его катили, подсчитывая количество оборотов колеса. Артиллеристам требовались более точные пушки (рис. 10), и к началу XVII столетия наводка орудия значительно улучшилась. Изобретение телескопа и микроскопа породило новые проблемы в изготовлении линз; новые приборы регулярно выпускались примерно с 1660 года (рис. 60). С 1700 года научная революция повысила спрос на воздушные насосы, термометры, барометры, электрические машины и другие инструменты.

Глава 5

Строительство зданий

Ранние империи

Человек эпохи палеолита часто селился в пещерах или других укрытиях. Настенная живопись (спорная) демонстрирует легкие летние хижины из веток. Сохранились остатки зимовок охотников на мамонтов на территории Сибири, Чехии и Словакии. Их можно назвать импровизированными пещерами, ибо уровень пола на 9 футов ниже уровня земли. Есть подобие очагов; вероятно, кровля была деревянной, присыпанной землей. Однако вполне возможно, что жилища строили из костей мамонта; китовые кости использовали для строительства в районах Крайнего Севера. В эпоху мезолита люди вряд ли, как в Дании, обитали в полуподземных жилищах круглый год; гораздо реже встречаются, как в Ганновере, хижины, расположенные выше уровня земли. Для начала технического прогресса требовалось, чтобы человек эпохи неолита начал вести оседлый образ жизни. Хотя в Древнем Египте деревянные каркасные дома из досок внахлест, соединенных шкурами, строились так, чтобы их можно было демонтировать и заново отстроить в пустыне во время ежегодного паводка.

Начиная с эпохи неолита европейцы, как и следовало ожидать, строили дома и целые деревни из древесины, на сваях, для постоянной защиты от воды или сезонного наводнения. Низкие каменные хижины скара брае в Оркни, с каменной мебелью, были как нельзя кстати на открытых всем ветрам, безлесных островах. Ремесленники бронзового века из Стоунхенджа к середине 2-го тысячелетия до н. э. установили огромные трилиты по столярной методике «стык с гнездом и шипом»; вероятно, в Великобритании и других странах было некое ритуальное строение из древесины, которое скопировали строители Стоунхенджа. В раннем железном веке строили не только деревянные свайные дома, как в Гластонбери и Меаре. Городище обносилось изгородью из заостренных кольев, а внутри ее строились хижины с крышами, на деревянных опорах (даже в конце I века до н. э.).

На Ближнем Востоке древесины не хватало, но был тростник и пальмовые листья, однако с начала эпохи неолита (до появления обожженной керамики) жители деревень к востоку от Тигра строили дома из высушенной глины; в Иерихоне сохранились стены из сырцового кирпича, одна из которых – с углублением для древесной поперечной балки. В сухом климате такие здания долго не разрушались. На плоской аллювиальной равнине Месопотамии глина была основным строительным материалом 6 тысяч лет; в долине Нила, напротив, имелся камень, однако на него распространялась государственная монополия, поэтому простолюдины строили жилища из глины. Глиняные дома возводили в Малой Азии, несмотря на обилие дерева и камня, и даже на лесистом острове Крит. Утрамбованная глина, ее естественный преемник, высушенный на солнце кирпич, и его искусственный преемник – обожженный в печи кирпич сыграли очень важную роль в истории ранних империй.

К глине добавляли воду и измельченную солому или навоз, дабы избежать деформаций или трещин; кирпичи формовались, как правило, по две штуки в прямоугольной деревянной форме без дна и верха; затем кирпичи сушились, время от времени их переворачивали. Добавляя к смеси больше воды, получали глиняный раствор для кладки и оштукатуривания. Первоначально печь служила для изготовления дорожной плитки и водоупорного кирпича; в Египте печью не пользовались до античных времен. В Месопотамии делали своеобразную кладку и форму кирпичей. Верхняя поверхность кирпича была выпуклой, как верхушка буханки; кирпичи укладывались вертикально под небольшим углом; чередующиеся слои имели противоположный уклон, что создавало эффект «елочки» (подобный рисунок можно сегодня встретить на стенах каменных домов Западной Англии).

На равнинах Месопотамии кирпичное строительство достигло апогея при возведении мест отправления культа – зиккуратов – примерно в 2000 году до н. э. Во избежание усадки этих огромных ярусных башен (фундаменты делали редко) по фасаду через интервалы выкладывались слои тростниковых циновок. В Уре, где зиккурат (рис. 61) был длиной 8 метров, шириной 54 метра и высотой 27 метров, облицовка толщиной почти 2,5 метра состояла из обожженного кирпича, обмазанного битумом (природным асфальтом): Страбон писал, что выше Евфрата, в Хите, в реке находят много кусков битума. Уже строили арки, как ступенчатые декоративные, с помощью которых из известнякового щебня возводились маленькие куполообразные погребальные камеры, так и полноценные – для оформления проемов в стене.

Рис. 61. Реконструкция зиккурата в Уре. 2000 г. до н. э.

Дальнейшие события в Месопотамии связаны с камнем, привезенным ассирийцами с севера; в Египте в начале 3-го тысячелетия до н. э. возводились сооружения, начиная со знаменитой ступенчатой пирамиды Джосера, демонстрирующие единение большого мастерства камнетеса и каменщика. При заготовке каменных блоков по утесу прокладывали тоннели иногда длиной несколько сотен метров. Полуприседая в глубокой выемке, высотой равной высоте напластования, человек очерчивал необходимые блоки, глубоко прорезал их, а затем разделял, забив между ними мокрые деревянные клинья. Выемка постепенно расширялась, камень добывали уступами. Скорее всего, работали киркой. Поразительно, но отдельные блоки весом тысяча тонн перемещались из карьера на строительную площадку без помощи колес: рычаги, салазки, вальцы, канаты и беспощадная эксплуатация людей передвигали материалы (рис. 111).

И маленькие блоки, используемые в дни правления фараона Джосера, и большие каменные глыбы во времена поздних династий делали прямоугольными и вручную обрабатывали зубилом, молотом, с отвесом (для выпрямления) и наугольником каменщика (рис. 62). Согласно Геродоту, общие затраты труда для возведения Великой пирамиды, построенной примерно через 150 лет после Джосера, равнялись 7,5 рабочего дня на кубический фут (?0,028 м

) кирпичной кладки, что с учетом камнедобычи и транспортировки отнюдь не абсурдное преувеличение. Пирамида – на 45 метров выше собора Святого Павла, и, хотя она занимает более 13 акров, отклонение от идеального квадрата составляет 1,5 сантиметра в длину, а угловое отклонение – 12 градусов. Метод строительства последовательным наслоением давал более чем изумительный результат.

Рис. 62. Обработка камня. Из гробницы в Фивах, 1450 г. до н. э.

Египетские храмы возводились без арок, поэтому долгое время максимальное расстояние между колоннами составляло 2,5–3 метра, предельное значение пролета для известняковой балки, применяя песчаник из Силсила, утроили. Египтяне научились соединять три архитрава так, чтобы одновременно опирать их на одну колонну. Сами колонны часто возводили из нескольких цилиндров, как, например, в большом храме в Карнаке, где для одного капителя понадобилось несколько блоков – настолько масштабным было строение. Однако фундамент, как в большинстве египетских сооружений, был слабым и некачественным, что выяснилось в 1899 году, когда рухнули одиннадцать колонн. Тем не менее человечество не перестает восхищаться достижениями египтян в строительстве обелисков, стен и потолков храмов и, прежде всего, непревзойденной точностью пирамид, проектирование которых вряд ли основывалось на математических теориях (рис. 63).

В начале 1-го тысячелетия до н. э. известняк и гипс применяли при строительстве кирпичных сооружений в Месопотамии. Каменный канал Сеннахериба, по которому вода поступала в Ниневию на расстояние 80 километров, с уклоном 1:80 – особенно впечатляющий пример. Он не только пересекал широкую долину известняковым акведуком длиной 300 метров; по всей длине был тщательно выложен каменный тротуар, по-видимому, для того, чтобы блоки для последующих секций перетаскивать на колесах или вальцах от каменоломни вдоль канала. Для водонепроницаемости структура обрабатывалась битумом. О 20-тонных колоссах с фигурой быка, которыми ассирийские цари любили украшать ворота своих дворцов, известно только то, что резьба выполнялась на строительной площадке, после того как их устанавливали на огромные салазки, но, очевидно, колоссы сначала сплавляли по Тигру. Большинство зданий были по-прежнему кирпичными, делались арочные кирпичные своды, в которых каждый последующий полукруг из кирпича отклонялся немного назад, поэтому деревянная опалубка для центровки не требовалась. Глазурованные кирпичи чаще всего применяли в Вавилоне; фигуры на воротах Иштар (рис. 64) были смоделированы в глиняной панели, которую после разделили на кирпичи, глазуровали их и обожгли. Самое удивительное в том, что фигуры повторяются на воротах и внешних стенах под землей, где их могут увидеть только современные археологи – странное обстоятельство, ведь в Месопотамии, как и в Египте, качество и глубина фундамента по современным меркам никуда не годились.

Рис. 63. Поперечное сечение пирамиды Сахура. 2400 г. до н. э.

Рис. 64. Основание ворот Иштар. Вавилон, VI в. до н. э.

Хетты не оставили никаких выдающихся построек. У критян были двух- или даже трехэтажные дома, начиная примерно с 1700 года до н. э., и необычная планировка дворцов для различных функций в Кноссе и Фесте; дворцы были неукрепленными, как и подобало в морской державе, и напоминали усовершенствованную версию частных домов. Критяне делали низ стен из бутового камня, а верх – из высушенного на солнце кирпича; каменные столбы поддерживали первый этаж, однако каркас был деревянным. Комнатные окна выходили на внутренний двор; световые шахты проходили через крытые аркады с колоннами. Верхние комнаты и террасные плоские крыши впервые сделали лестницу объектом бытовой архитектуры. Ванные комнаты, туалет со смывом водой, терракотовые водопроводные трубы и хорошо продуманные наклонные желоба очень подходили для дождливого климата.

Рис. 65. Развалины входа. Микены

В материковых центрах микенской цивилизации, таких как Тиринф и Троя, дворцы обязательно обносили крепостной стеной. Во дворце Тиринфа все основные комнаты располагались на одном этаже, свет проникал через высокие окна. Во дворце имелись: вход с крыльцом; спальня; гостиная с колоннами и обязательным очагом (камином). Наклонные крыши – еще одна особенность домов. У больших гробниц-«ульев» были заостренные каменные купола, построенные горизонтальными ступенчатыми уступами в подземной цилиндрической шахте с входом через богато украшенную орнаментом дверь со ступенчатой аркой сверху (рис. 65). Стоунхендж, вероятно, появился в тот же период и, возможно, под влиянием микенского стиля, потому что кинжал бронзового века, вырезанный на одном из сарсеновых мегалитов, напоминает микенский кинжал. И здесь не обойтись без ощущения, будто технологическое чудо окружено тайной; отдельные 40-тонные блоки приходилось транспортировать на расстояние 240 километров, мегалиты возводили и отделывали вдали от технологической цивилизации.

Следует обратить внимание на истоки происхождения мостов, водных путей и дорог. Ранние цивилизации пользовались бродами, деревянными или временными понтонными мостами. У дворца Миноса был мост шириной 10 метров; Навуходоносор традиционно считался создателем деревянной структуры на более чем ста кирпичных опорах, которая связывала две части Вавилона через Евфрат. В одно время с большим акведуком Сеннахериба построили 15-километро-вый подземный трубопровод шириной 3 метра (за исключением конца водозабора) для подачи воды в Эрбиль – город-храм Иштар. Что касается дорог, то Геродот считал строительство каменной дороги, по которой перевозили материал для Великой пирамиды, «работой ничуть не легче возведения пирамиды». Городские улицы Египта и Месопотамии мостили плитами; на Крите и в других регионах найдены короткие отрезки дорог с твердым покрытием, относящихся к минойскому периоду. Самую раннюю дорогу для процессий построили хетты примерно в 1200 году до н. э. в своей столице Богазкой, затем такие дороги проложили ассирийцы и вавилоняне; в Вавилоне Священный путь построили высоко над равниной и выложили красными и белыми каменными плитами, каждая величиной более метра. Дорогами в ранних империях пользовались время от времени, их ремонтировали от случая к случаю, как описал иудейский пророк VI века: «Приготовьте путь Господу, прямыми сделайте в степи стези Богу нашему… кривизны выпрямятся и неровные пути сделаются гладкими» (Ис., 40).

Греческое и римское строительство

Греческие и римские строения, как и литература, – часть европейского эстетического наследия. Например, систематическое градостроительство, как правило по «решетчатой схеме», началось при Гипподаме Милетском, изменившем Пирей; схема широко применялась в Египте эпохи Александра, где греки переняли традиции древних империй. Однако с современной точки зрения намного большему можно научиться у Рима, чем у Греции, ибо, за исключением Геродота, великие греческие писатели почти не обращали внимания на свою прославленную архитектуру. О разработке греческих карьеров мы знаем от грека Павсания, жившего во II веке до н. э. Более подробную информацию о строительных технологиях мы находим у Витрувия – римского архитектора, военного инженера и писателя эпохи Августа.

Истоки греческой архитектуры при всей ее грандиозности – не на Ближнем Востоке и не в купольных микенских гробницах, они – в деревянных каркасных домах европейского типа с тремя комнатами и очагом. Самые первые греческие храмы с соломенной крышей строились из необожженного кирпича; чтобы строение было максимально широким, посередине устанавливали ряд столбов под поперечные балки, для тех же целей столбы монтировали в стенах из сырцового кирпича. Архитектура времен Перикла была скромной: столбы в три ровных ряда и деревянный каркас.

В микенскую эпоху работали с твердым известняком Аргоса. Античные архитекторы пользовались разнообразием известняка с запада и севера Пелопоннеса с поверхностью, подходящей для тонкого оштукатуривания (раствором на негашеной извести), которую после красили. Мрамор для величественных общественных зданий в Афинах привозили из близлежащих карьеров на горе Пентеликон; чтобы получить прямоугольные блоки, вокруг каждого из них выдалбливали канавки, а потом блоки разделяли с помощью клиньев. Пентелийский мрамор был мелкозернистым, молочно-белым, а вкрапления железа со временем придавали ему богатый коричневый оттенок; мраморные блоки легко стыковались, их поверхность была ровной, поэтому мрамор предпочитали оштукатуренному известняку. Греки, в отличие от римлян, не любили яркоокрашенный мрамор: паросский мрамор для скульптур был белым, наксианский – серым. Некачественный мрамор из Гиметтоса и известняк из огромных сиракузских карьеров не использовались до III века до н. э.

Архитектура стала балочно-строечной, ибо балки и перемычки из известняка и мрамора достигали длины 5 метров. Колонны ставились на цилиндрические блоки, как в Египте, и фиксировались небольшими штырями в пазах в центре. Колонны в Парфеноне, диаметром 2 метра, поднимались за небольшие выступающие мраморные упоры, которые впоследствии скалывались, и доставлялись в Акрополь на телегах с впряженными в них 30–40 волами. Если брали мягкие каменные породы, цилиндрические блоки иногда обрабатывали на токарном станке. Очень плотного соединения добивались притиркой блоков. Зажимы изготавливались из различных металлов, в том числе железа; отличительной особенностью были балки из кованого железа – например, в Парфеноне, где они играли роль консолей, удерживающих самые тяжелые статуи на фронтоне. У пологих крыш этих огромных зданий были деревянные стропила (не сохранились), поддерживающие терракотовую или мраморную черепицу. До конца VI века Коринф поставлял черепицу для ремонтных работ, каждая пластина нумеровалась в соответствии с положением на крыше.

Римляне привнесли в технологию строительства в три раза больше. Они переняли и адаптировали греческие методы, украсили свой город и империю храмами и другими общественными зданиями, которые довольно витиевато имитировали греческие строения. Во-вторых, они усовершенствовали арки, на принципе которых этруски за тысячелетие до основания Римской империи построили семиметровый мост из клиновидных неоштукатуренных блоков. В-третьих, за четыре века своего правления на Западе они внедрили обширные программы общественных работ, благодаря которым зародились традиции гражданской и военной инженерии.

В Риме эпохи Августа здания из мрамора не строились, но мрамор применялся для отделки в таких масштабах, что стал важной импортной и традиционной продукцией. Чистый белый каррарский мрамор – по-прежнему самый известный в мире; среди импортируемых каменных материалов наиболее престижным считался императорский порфир из Египта. Его впервые добыли при императоре Клавдии; он стал имперской собственностью из-за цвета – истинно имперского фиолетового. Еще в Риме использовали травертин, из которого построены древние стены катакомб и большая часть Колизея (травертин в основном поставлялся из Триволи), и твердый базальт для мощения дорог, ведущих из города. Римляне использовали камень повсеместно: начиная с Баальбека в Сирии, где во II веке Антонин Пий приказал заложить в храм три каменных блока размером 20 ? 4 ? 3 метра (до сих пор рекорд для любого здания), и заканчивая крупнозернистым песчаником Стены Адриана. Римляне активно применяли английский строительный камень: даже камень из Бата транспортировали в Колчестер.

При разработке пород римляне вставляли клинья в глубокие выпиленные борозды, затем клинья насыщали водой, создавая давление за счет разбухания древесины. Но особенно искусно они делали кладку: в знаменитой многоугольной башне в Йорке римские камни сохранились гораздо лучше более крупных камней, установленных на том же месте на тысячу лет позже. Камень нарезали медными пилами с песком и наждаком, хотя большая часть работы выполнялась растиранием с каменными шарами. На закате империи появились гидроприводные пилы, которые упоминаются в «Мозелле» Авсония.

Возвращаясь в эпоху Августа, отметим, что римские строители работали не только с камнем. Широко применялись обожженные в печи кирпичи, крупнейший из которых – 14 квадратных сантиметров; обычная толщина кирпича составляла 4 сантиметра. Кирпичами, оштукатуренными или закрытыми мраморной облицовкой, отделывали стены из бутового камня или кремня. Тем не менее сам Рим был построен в основном из бетона. Римлянам повезло – в их распоряжении была вулканическая земля под названием пуццолан, который, соединяясь с известью, образовывал водостойкий и огнеупорный цемент. После смешивания цемента с кирпичом или камнем и водой получался бетон, прочный, как кирпич или камень. Из такого бетона возводили фундаменты и стены (с помощью деревянной опалубки), а также своды и купола; заливка бетона между кирпичными арками снижала вес сводчатой структуры.

Арку из клиновидных камней, для которой требовалось мало раствора, можно было расширить и сформировать свод лишь за счет дополнительных материалов и поддерживающего деревянного каркаса во время строительства. В результате получалась опасная конструкция из-за внешнего давления на стены, на которые опирался свод. Поэтому римляне строили перекрестные своды для поддержания стен, благодаря чему сделали пролеты в 30 метров во дворце Диоклетиана. Та же проблема с внешним давлением возникла у них (и их преемников) при строительстве куполов величайших архитектурных творений. В основном они проектировались для оранжерей или парных, как в термах Каракаллы, где диаметр купола составлял 35 метров; конструкция включала Т-образные железные балки, по-видимому опирающиеся на каркасный пол. Самый большой римский купол с внутренним диаметром 43 метра украшал Пантеон (110–125); купол (точная конструкция которого и принцип строительства по-прежнему загадка) опирался на бетонную стену, усиленную системой встроенных кирпичных арок. В этом великолепном здании, позже – королевском мавзолее, были бронзовые двери и крыша из золоченой бронзовой плитки. Плитка, как правило терракотовая, служила не только кровельным материалом, ее применяли при строительстве знаменитого гипокауста (отопительная система под полом или в стене. – Пер.), пол выкладывался плиткой площадью 14 квадратных сантиметров. В одном из гипокаустов из небольшой плитки были сложены колонны, по которым поднималось тепло; тепло циркулировало либо по колоннам, либо по каналам под полом и выходило через керамические блоки дымохода в стенах.

Считается, что римляне достигли прогресса в сфере коммуникации, гидротехнике и фортификации. Тем не менее строительство гаваней не единственный пример превосходства римлян над ранними цивилизациями Средиземноморья. Хотя римские императоры пользовались древним египетским каналом в Красном море (обновленным Птолемеем Филадельфом в 285 году до н. э.), он не так интересен, как разветвленная римская дорожная сеть; и еще умалчивается, что строительство римских дорог основано на идеях этрусков. У греков почти не было хороших дорог до римских времен, они просто прорезали в земле колеи для колес (рис. 66), хотя на Мальте их делали раньше. Колеи были одинаковой глубины, ширины и качества, часто в мелких выемках; особенно тщательно их делали на участках с переуплотненным грунтом. Вырытые на паломнических маршрутах и на дороге в Дельфы, колеи облегчали проход колесного транспорта, который снова появился много веков спустя – для работы в шахтах и карьерах.

Строительство великих римских дорог было очень трудоемким. Вот так поэт Стаций описывал строительство новой дороги при императоре Домициане между Кампанией и Римом: «Сначала нарезают борозды и снимают верхний слой грунта. Далее полую траншею заполняют другими материалами и готовят основу для дорожного покрытия: основание должно быть прочным и выдерживать нагрузку от трамбовок. Затем впритык друг к другу ставят бортовые камни с обеих сторон и начинают делать дорогу».

Рис. 66. Греческая колейная дорога с боковым ответвлением

Упоминание о полой траншее говорит о том, что в Италии, в отличие от, например, Великобритании, дороги в насыпи не проходили. В Италии дороги были извилистее трасс на вновь завоеванных территориях и на большую длину мостились блоками из твердого камня. Но гравийные дороги шириной примерно 6 метров (обычно встречаются в провинциях, но не в непосредственной близости к крупным городам) сохранили основные очертания качественного дренажа и большую толщину покрытия. Римляне располагали геодезическими инструментами для измерения углов и расстояний, но непонятно, как им удался такой трюк: выравнивание Стейн-стрит на конечную точку – Чичестер, от точки в районе Темзы к востоку от Лондонского моста.

Улицы строились по тому же принципу, что и дороги. Античная Греция в этом отношении уступает Кноссу: место сбора людей в некоторых случаях «огораживалось огромными камнями, зарытыми глубоко в землю», как описывал Гомер, но ведущие туда улицы были узкими, грязными, грунтовыми и без дренажа. Римляне делали тротуары из базальтовых плит еще в ранние годы империи и отводили поверхностные воды с улиц в канализацию, выполненную по этрусской традиции. В новых колониях и городах империи разбивались площади, высота зданий ограничивалась пятью этажами. Однако улицы по современным меркам были узкими, но защищали людей от ветра, который, как и дождь, считался причиной заболеваний.

Рис. 67. Мост Траяна с двадцатью промежуточными опорами около Орсова. С рельефа на колонне Траяна, 99 г.

Римские дороги иногда проходили в выемках в твердых скальных породах и даже в тоннелях, но главнейшим достижением инженерии, помимо дорожного полотна, были мосты – средство быстрого транспортного сообщения по всей Европе. Первые мосты были деревянными; деревянные пролетные строения мостов продолжали возводить военные инженеры в отдаленных провинциях, как, например, знаменитый мост Траяна через Дунай возле Железных Ворот (рис. 67), на который, как говорят, похож современный Лондонский мост. Характерная особенность – полукруглая арка с пролетом 5–20 метров; на Фламиниевой дороге (Виа Фламиния), к северу от Рима, длина одного пролета превышала 30 метров. Мосты возводили из больших каменных блоков или (позже) кирпича с бетонным ядром; опоры делали из пуццоланового цемента после выемки грунта внутри плотно скрепленного кольца из свай с железным наконечником (шпунтовой стенки. – Пер.). Для уменьшения размывов часто строили волнорезы вверх по течению от свай, земляные насыпи обеспечивали подходы к мосту. Сохранившийся мост, когда-то выдержавший топот легионеров, – лучшее доказательство стремления римлян объединить европейцев: таков мост через Мареккью в Римини, построенный в I веке.