古羅馬的手工業(yè)

古羅馬的技術(shù)成就是古代西方科技成就的代表。而古羅馬突出的技術(shù)成就主要表現(xiàn)在手工業(yè)方面。其中尤以紡織、玻璃制造、礦冶和機械制造最具代表性。

1.紡織

紡織業(yè)在古希臘、古羅馬一直是一種倍受重視的家庭手工業(yè)，就連奧古斯都皇帝也對自己的妻女紡紗織布引以為榮。但是那時紡紗、織布的方法還很落后，人們普遍使用的是臥式織機(由埃及引入）、豎式織機(由敘利亞人發(fā)明并為古代西方世界通用）、加粗經(jīng)線織機(史前歐洲所特有）；織物紋樣極為簡單，僅有梭紋平布、掛毯、平紋布、紗布；織物的原料除了羊毛和亞麻外，還出現(xiàn)了棉花，但基本上是棉、麻混織，多用作船帆、天篷、窗簾。

到了公元2-3世紀(jì)，敘利亞和美索不達(dá)米亞一帶，出現(xiàn)了改進(jìn)的臥式織布機，機上增加了第三道綜絖，以生產(chǎn)緯紗羊毛斜紋織布。以后又出現(xiàn)了拉織機，可將輸入的蠶絲重織。

古希臘、羅馬帝國時的紡織業(yè)中開始出現(xiàn)了印染技術(shù)，所用紫色染料是從生活在敘利亞和小亞細(xì)亞海岸的油螺中提取的。染料較昂貴，因而使用較少。當(dāng)時的西亞一帶已成為著名的毛織品染色技術(shù)中心。

2.采礦和冶金

早在公元前1500年，亞美尼亞已出現(xiàn)制鐵的方法。技工用木炭還原某種礦石(有時需預(yù)先焙燒），生產(chǎn)出熔融的金屬，然后鑄成一定的形狀，或與其它金屬或礦石混合在一起進(jìn)行再次的冶煉，最終生產(chǎn)出符合要求的特種合金，這種方法因鐵的出現(xiàn)而顯得落后了。煉鐵需要較高的溫度，必須在高溫?zé)挔t內(nèi)，將礦石煉成含有礦渣和金屬細(xì)粒的海綿塊，除去溶渣，即制成了熟鐵。這種方法被古希臘、古羅馬人所繼承。后來還出現(xiàn)了煉鋼法，即把熟鐵反復(fù)加熱、鍛打，使熟鐵吸收炭火中的碳原素出現(xiàn)綱化，并掌握了在滲碳、退火、回火、淬火等方面加以控制的技術(shù)。另一種方法是將特種礦石直接投入坩堝中直接煉鋼，這種鋼當(dāng)時稱為"烏茲鋼"。但古羅馬卻一直沒有出現(xiàn)液態(tài)鑄鐵和生鐵的制造方法。

到了希臘化時代又出現(xiàn)了黃銅，生產(chǎn)方法是把銅棒埋置于木炭和粉末狀鋅礦石內(nèi)，然后對銅棒進(jìn)行加熱，使銅棒及鋅礦石滲碳。這是十分古老的方法，大概起源于公元前1000年的亞美尼亞山區(qū)，但是因為當(dāng)時黃銅產(chǎn)量極少，為貴族們專用，所以影響不大，沒有什么實際意義。汞在這時也開始被大量生產(chǎn)，主要產(chǎn)地在西班牙，用來提取和精煉金、銀等貴金屬。方法是以淘汰法(水沖）粉碎含金、銀等的礦層，得到含金、銀的礦石，然后用汞齊法提取金、銀等。

在煉銅行業(yè)中，公元前1世紀(jì)的西班牙已普遍使用熔融法，即將不純的銅與鉛等賤金屬形成合金，然后用低溫加熱，使鉛等滴出，金、銀等礦物也熔化流走。希臘人還掌握了從鉛和鉛礦石中提取銀的方法，極限在含銀量0.2％以上。后來的羅馬人則使這一技術(shù)更上一層樓，將極限降低到0.002-0.01％的范圍內(nèi)，并在希臘人所煉過的礦渣中重新煉出了許多銀來。關(guān)于鉛等賤金屬的冶煉，早在公元前1500年前就有了烤缽冶金法(又稱氧化法），到希臘化時代、羅馬時代，這種方法日趨完善，與試金石一起，用于試驗金銀制品和硬幣的純度，成為煉金術(shù)士的法寶。正因如此，這些賤金屬的產(chǎn)量日漸增加，并被制成流通的硬幣(刻有花紋，并保證銀、金或銅的規(guī)定成色），逐漸取代貴金屬塊或錠，并逐漸在貿(mào)易中占統(tǒng)治地位。

錫礦的開采，對于羅馬人來說，應(yīng)是一件大事。早在公元前500年時，羅馬人已懂得用錫，并開始開采錫礦。從公元前3世紀(jì)起，羅馬人便開始在西班牙大規(guī)模開采錫礦，以后更將范圍擴(kuò)大到法國，多瑙河流域。錫很快成為西方世界貿(mào)易中的重要因素。但到2世紀(jì)之后產(chǎn)量迅速下降。

羅馬時代，銅的產(chǎn)量很大，主要集中產(chǎn)于西亞的塞浦路斯、小亞細(xì)亞半島、西班牙北部山區(qū)(即比利牛斯山脈南麓）和東阿爾卑斯山區(qū)(包括德國最南部山地、喀爾巴阡山脈、狄卡亞山脈、以及阿爾卑斯山主脈東半部分）。

羅馬人已知道銅礦的開采要受到地下水水位、水量的限制，于是在較深的礦井中使用大型抽水裝置，配以踏車驅(qū)動的分格水輪，保證了深井的開采作業(yè)。

隨著銅的大量開采，銅被鑄成大量的硬幣和塊錠，流往帝國各個地區(qū)，但尤以德意志北部部落(日耳曼人一部）和印度、英格蘭為主。波河平原各城也就成為銅產(chǎn)品礦生產(chǎn)中心了。這時，銅的冶煉技術(shù)又提高了，出現(xiàn)了助熔劑，并生產(chǎn)出了中間產(chǎn)品-黑銅。鐵也是羅馬帝國的主要礦產(chǎn)，因鐵的蘊藏量頗豐，出現(xiàn)了眾多的鐵礦生產(chǎn)中心，以西班牙、高盧、敘利亞的鐵礦最為重要。

另外，帝國境內(nèi)還出現(xiàn)了許多煉鐵中心，以高盧、西班牙、斯塔康克最為有名。

3.機械制造

為了灌溉、提水的方便，古希臘、羅馬出現(xiàn)了眾多水利機械，普遍使用的有水庫輪、提水輪、阿基米德螺旋提水器，其中后者的影響更為重大。

早在公元前2000年前，愛琴海沿岸地區(qū)出現(xiàn)了桿式壓機，專門用來擠壓葡萄，以利于制造葡萄酒。這種機械是運用杠桿原理，重杠一端鉸接于墻內(nèi)或兩大石之間，以固定不動，另一端加重物，中部放橄欖或葡萄，這樣，便可擠壓。到公元前1世紀(jì)時，羅馬人改進(jìn)了這種機械，運用繩子和滑輪把桿的一端壓下或用螺旋將它擰下的方法。另外，羅馬工程師們還發(fā)明了螺旋壓力機和楔狀壓機。其原理是用夾持于框架內(nèi)的螺旋將一個帽蓋壓向壓機機身，使壓機的作用力直接作用于物體，便于最大效率地的擠壓，這與仿形壓機十分相似；或者由桿端的兩個螺旋把桿向下擰緊，從而擠壓物體，這跟織物壓機一樣。而楔狀壓機則極為簡單，先用框架將橄欖袋或葡萄袋固定，然后在框架上楔入楔塊，隨著楔塊的增多，擠壓力便不斷增多，從而來擠壓其中的物體。到后來，這兩種擠壓機逐步用于擠壓油菜籽、紙莎頁、織物，還用于從草本植物和根莖中制取油料以及香料油等。隨著發(fā)展，這兩種機械則專用于榨油和擠壓織物了。

羅馬人對從東方傳入的磨進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的磨由錐形下石盤上轉(zhuǎn)動的沙漏形上石盤組成，動力是人力、畜力、水力等。

隨著希臘人、羅馬人的擴(kuò)張，地中海內(nèi)水上交通日漸繁忙，埃及式拼合木船、美索不達(dá)米亞式獨木舟已不能適應(yīng)需要。于是，荷蘭風(fēng)格的船只開始出現(xiàn)，這種船已設(shè)有龍骨、船頭、船尾柱和翼肋(構(gòu)架或船骨），外側(cè)還用雕刻船板包裹，船板的邊緣相互聯(lián)接。后來，為了提高船速，出現(xiàn)了二排槳、三排槳以及五排槳船。這些船名只是大體表示每排船槳的劃手?jǐn)?shù)目，并不表示槳的排數(shù)。隨后，船的裝載量也不斷增多，船的體型也不斷增大。公元1世紀(jì)前后，美索不達(dá)米亞地區(qū)(即兩河流域）出現(xiàn)了多用棉、麻混合織物制成的船帆。在海船變化的同時，內(nèi)河駁船也發(fā)生了變化，船身釘上了有大型肋板的重船骨，但卻沒有龍骨，而且肋板又緊固在原縱船板上，這大大增加了駁船穩(wěn)定于水平方向上的強度。

作戰(zhàn)器械早已成為作戰(zhàn)中不可缺少的東西。自從西西里的希臘人在反擊迦太基的侵略中使用戰(zhàn)爭器械開始，其作用便一天天的增強，并出現(xiàn)了許多種類。較有影響的有撞槌、機械化了的弓或"石弩"、機械化的投石器或"弩炮"、"機槍"等等，這些機械大多數(shù)都依靠筋束或繩索的張力來推動投擲物。在這方面，拜占庭的菲羅(約生活于公元前250年左右）和希羅(約在公元前1世紀(jì)初）都寫有專著。菲羅在書中詳細(xì)描述了關(guān)于弩炮內(nèi)筋束的尺寸和投擲重物量之間的經(jīng)驗公式，希羅也簡單論及了運用彈簧及壓縮空氣的彈性問題。這些論述顯然是對作戰(zhàn)器械原理的早期闡釋。

公元前1世紀(jì)，羅馬工程師改進(jìn)了原始水輪機。這種原始水輪機早就在亞美尼亞山區(qū)使用，后來遍布中亞、巴爾干、加里西亞、設(shè)得蘭群島和斯堪的那維亞半島。羅馬人把它變成了一種水輪機械，能夠提供5馬力的動力，約相當(dāng)于原始水輪的6倍，效率大大提高。

4.玻璃制造

玻璃在西方是倍受青睞的工業(yè)材料。最初，人們只會使用由火山噴出的熔巖凝固后形成的天然玻璃，制造各種器皿。公元前三四千年時，亞述人和埃及人發(fā)現(xiàn)了制造玻璃的配方：將天然堿與砂石混合，在高溫中熔化后即可得到玻璃絲，然后用模子把這種玻璃絲制成各種顏色的小型玻璃容器。這就是古老的塑型澆鑄方法。公元前100年，中國的玻璃制造技術(shù)傳到古希臘和古羅馬，首都羅馬城成了玻璃制造的中心，并普遍使用玻璃吹制法，巧妙地處理金屬管端的玻璃，從而泡制成空心玻璃器皿。這樣，玻璃便成為人們生活中的重要物品，玻璃制造業(yè)開始興起。從此，各種玻璃制品，如玻璃容器、酒杯、長頸瓶開始代替陶制和錫制的家庭用具。玻璃廠的數(shù)量也越來越多，逐步以西亞、埃及、意大利擴(kuò)展到萊茵河畔、高盧、英格蘭以及多瑙河流域。

除了廉價的自由吹制和用模子吹制的簡單玻璃制品外，各種精心裝飾的新型、美觀的玻璃器皿也開始走俏市場。同時，玻璃切割技術(shù)也得到廣泛運用。

公元1世紀(jì)，羅馬人把各種顏色的玻璃拉成棒狀，排列成捆加以燒熔，再切出具有一定圖案截面的玻璃薄片，在模具上將這些薄片加熱熔接，制出手花玻璃器皿。他們已掌握在玻璃表面刻磨，使用顏色釉彩繪，在玻璃中夾金等技藝，并在暗色玻璃上鑲套一層乳白玻璃，再磨去乳白層，制出具有圖案的套料刻花、雕花玻璃瓶。

當(dāng)時，玻璃的用途十分廣泛，除用作餐具外，還用作鏡子，更重要是用于裝飾窗子。并出現(xiàn)了專門生產(chǎn)窗玻璃的廠家。

玻璃的制造與使用，是古希臘、羅馬手工業(yè)發(fā)展史上的大事，大大促進(jìn)了手工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。

5.首飾和家具

首飾業(yè)和家具業(yè)在古希臘、羅馬時期也有突出的貢獻(xiàn)。古希臘時期的首飾主要運用琺瑯工藝和花絲工藝，還有寶石鑲嵌的別針和胸飾等。此時的羅馬則有在圓形或橢圓形寶石表面雕刻肖像或神話故事，作為佩飾或墜飾的作法。在家具史上，古希臘的"克里斯莫斯"式椅子、古羅馬的銅質(zhì)和大理石家具可占一席之地?？死锼鼓故揭巫釉诠?世紀(jì)左右開始出現(xiàn)，到了古希臘、羅馬時期又得到改進(jìn)，椅背和椅腿的曲線更趨優(yōu)美，結(jié)構(gòu)也比原來簡單，更加輕巧舒適。羅馬的銅質(zhì)和大理石家具多數(shù)雕刻獅首、人像和葉形裝飾紋樣，古樸雄奇，而家具的造型則逐漸從純粹的實用轉(zhuǎn)向?qū)嵱煤兔烙^的結(jié)合。