 Jak ujarzmiano koło
Podobnie jak my współcześnie, starożytni konstruowali także wiele urządzeń, które miały charakter, jak dziś byśmy to nazwali czysto rozrywkowy. Znajduje to odzwierciedlenie w wielu źródłach mówiących o różnorodnych urządzeniach i mechanizmach, takich, jak np. magiczne rogi do picia, z których można było napić się dwóch różnych napojów, albo inne „magiczne naczynia”, które napełniają się z ukrytego w pobliżu zbiornika, w miarę opróżniania.
Niektóre z tych urządzeń, zaprojektowano z przeznaczeniem wykorzystania ich w miejscach kultu. Lloyd opisuje jedno z tych urządzeń, o którym w swej Pneumatica mówi aleksandryjski matematyk i wynalazca – Heron. W jego działaniu wykorzystano prawo zwiększania się objętości powietrza w miarę jego podgrzewania. W skład tego mechanizmu wchodzą posągi, które stoją na wydrążonym ołtarzu. Gdy zapala się na nim ogień, posągi te wylewają płynną ofiarę. Ogień powoduje, że powietrze wewnątrz ołtarza rozszerza się i wypiera płyny zawarte w jego piedestale. Płyny te – jak wskazuje badacz – wypływają z rur ukrytych w posągach, przez co odnosiło się wrażenie, że figury wylewają go na ołtarz.
W innym jeszcze mechanizmie, omawianym w Pneumatyce Herona, zaprojektowano drzwi świątyni, które otwierały się, gdy ogień płonął na ołtarzu, natomiast gdy ogień gasł drzwi – dzięki mechanizmom składającym się z pojemników na wodę, łańcuchów i serii kół pasowych, wykorzystując zasadę rozszerzającego się i kurczącego powietrza – zamykały się automatycznie.
Kolejnym urządzeniem wykorzystującym energię pary, omawianym przez Herona i chyba najbardziej znanym jest zabawka niekiedy mylnie interpretowana jako turbina parowa. Składała się ona z wydrążonej kuli, do której dołączono wygięte rury. Całość obracała się na osi nad kotłem z wodą, który był podgrzewany w celu uzyskania pary, wprawiającej mechanizm w ruch.
Najbardziej skomplikowanym konstrukcyjnie urządzeniem był automatyczny teatr, opisany w traktacie o tym samym tytule. Ów sceniczny mechanizm, w którym to odbywały się przedstawienia lalkowe ilustrujące obrazy z ówczesnego, codziennego życia, składał się ze sceny, na której znajdowały się lalki poruszane przy użyciu dużego odważnika, który dopasowano do zbiornika wypełnionego ziarenkami prosa lub gorczycy. Na drodze spadku nasion, przez niewielki otwór, następowało opadanie odważnika w określonych odstępach czasu, obracając oś, do której był podwieszony na sznurze. Lalki, czy inne przedmioty, wprawiane były w ruch dzięki lince, która została nawinięta na bęben. Gdy zaistniała potrzeba odwrócenia się lalki w drugą stronę, wówczas linkę prowadziło się po sworzniu w bębnie i nawijało w przeciwnym kierunku. W przypadku gdy wymagano od lalki poruszania się i zatrzymywania, wykorzystywano luźną linkę nawiniętą między dwoma zwojami. Aby nadać lalkom wrażenie ruchu ręki, wykorzystywano kołki nabite na koło, które działało na krótszym ramieniu dźwigni.
Wykorzystywanie pary wodnej i uzyskiwanie motorycznej energii wymagało jeszcze wiele wieków prac i udoskonaleń, zarówno w sferze samych materiałów wykorzystywanych do konstrukcji poszczególnych elementów maszyny, jaki i wypracowania dokładnego umieszczania poszczególnych elementów w samych konstrukcjach. Możliwość taką uzyskano dopiero w końcu w XVIII wieku, gdy skonstruowano silnik parowy, którego moc była większa od dziesięciu koni mechanicznych.
Innym źródłem energii, szeroko komentowanym u starożytnych autorów, jest rozpowszechnianie się koła wodnego, którego rodowodu możemy doszukiwać się w starożytnych Indiach. Zasugerowane zostało to przez Joseph’a Needham’a, który w jednym z przekazów historycznych (datowanych na ok. 350 r. p.n.e.) odnalazł wzmiankę o obracającym się kole, które zostało określone jako maszyna z kołem, na którym są umieszone naczynia. Jednak termin użyty w starożytnym tekście indyjskim nie jest jednoznaczny. Wiemy, że mamy do czynienia z użyciem wody, ale może to być urządzenie napędzane choćby chodem, niekoniecznie wodą, jak twierdził Thorkild Schiøler, stąd też bierze się współcześnie pod uwagę obszar Bliskiego Wschodu, na którym to około 200 r. p.n.e., miano użyć wodnego koła.
Wielokrotnie już wspominany architekt rzymski dostarcza nam krótkiego opisu tego urządzenia. Również i na rzekach używa się kół: ...Na obwodzie tych kół przymocowuje się łopatki, które uderzane przez napływające wody posuwają się naprzód i wprowadzają koło w ruch. Czerpiąc wodę skrzyneczkami podnoszą ją same w górę i obracają się pod wpływem prądu rzeki [...]. Na tej samej zasadzie, obracają się również młyny wodne podobnie zbudowane, z tą różnicą, że na jednym końcu osi wpuszczony mają zębaty bęben, ustawiony pionowo i obracający się na równi z kołem. Zazębia się z nim drugi, mniejszy od niego również zębaty bęben, umieszczony poziomo i połączony z kamieniem… W ten sposób zęby bębna wpuszczonego w oś, przeszywają zęby poziomo ułożonego bębna, powodują obroty kamieni młyńskich. Umieszczony nad tym lej doprowadza do kamieni zboże mielone na mąkę tymi samymi obrotami.
Współcześnie zakłada się, że upowszechnienie się zastosowania koła wodnego następowało stopniowo. Dysponujemy bowiem niewielką liczbą świadectw archeologicznych dotyczących kół wodnych w ogóle, a nie mamy żadnego, jak wskakuje Lloyd, które dotyczyło by koła starszego niż z II w. n.e.. Warto zauważyć, że z I w. n.e. posiadamy wzmianki literackie świadczące o użyciu koła w młynach wodnych.
Również pozostałości koła młyńskiego, pochodzącego z tego samego wieku, odnaleziono w pobliżu Pompei, w leżącej nieopodal miejscowości Venafro.
Wyobrażenia koła wodnego spotykamy także w sztuce mozaikowej, czego przykładem mogą być zabytki pochodzące z Wielkiego Pałacu w Bizancjum, datowane na V w. n.e., na których to ukazano wodne koło obrotowe.
Z późnego antyku posiadamy również ciekawy wynalazek, o którym informuje nas Prokopiusz z Cezarei. Jest to niezwykłe urządzenie, funkcjonujące w postaci połączonych platform-łodzi, na których znajdowały się młyny, całość zaś została zakotwiczona na rzece. Pływające młyny stanowiły odpowiedź wybitnego generała cesarza Justyniana – Belizariusza – na oblężenie Rzymu, które miało miejsce w 537 r. n.e. przez Gockich najeźdźców i odcięciu przez nich dopływu wody do miasta, która zasilała m.in. funkcjonujące tam młyny.
Interesującym rozwiązaniem wykorzystania energii wodnej było zaprojektowanie i skonstruowanie ciągu szesnastu kół wodnych ustawionych od szczytu aż ku podstawie wzgórza (w miejscowości Barbegal koło Arles na obszarze dzisiejszej Francji), które użyte zostały po raz pierwszy, jak współcześnie się ocenia w III w. n.e.
Upowszechnienie się wykorzystywania młynów wodnych następowało stopniowo, co uwarunkowane było różnymi przyczynami, m.in. także faktem istnienia niewolnictwa, choć roli tego zjawiska społecznego nie należy przeceniać. Dla okresu hellenistycznego jest to niewątpliwie istotna kwestia i świetnie dostrzegalna na podstawie licznych źródeł o charakterze historycznym, co miało realne przełożenie na brak praktycznego wykorzystania wynalazków mechanicznych w życiu codziennym. Fakt ten tłumaczyć należy niskimi kosztami siły roboczej, co powodowało, że oszczędzanie na niej wydawało się sprawą marginalną, i nie ma to większego znaczenia czy była to praca niewolnika czy też praca człowieka wolnego.
W okresie cesarstwa rzymskiego niewolnictwo nadal było preferowane, jednak w miarę upływu czasu, w okresie późnego cesarstwa, obserwujemy już niedobór rąk do pracy. Natomiast upowszechnienie się w III w. n.e., koła wodnego Lloyd, częściowo wiąże z tym procesem, jak pisze ...znaczenia niewolnictwa nie należy jednak wyolbrzymiać. Starożytny właściciel miał przynajmniej dwa istotne powody, aby chcieć ograniczyć, na ile tylko mógł, własną zależność od pracy niewolniczej. Wyżywienie niewolników było dość kosztowne, a zarazem pojawiły się kłopoty z utrzymaniem nad nimi kontroli.
Ciekawy jest kontrast jaki zachodzi pomiędzy stosunkowo powolnym rozszerzaniem się wynalazku w postaci koła wodnego, a poprzedzającym ten mechanizm i wykorzystywanym znacznie szybciej, obrotowym pompejańskim młynem zbożowym, który opierał się na eksploatacji siły zwierząt – głównie osła, niekiedy również i konia.
Młyn ten stanowił zasadniczo bardzo prostą konstrukcję, przez co koszty jego wykonania były stosunkowo niewielkie. Do mielenia zboża w małych gospodarstwach nadal używano ręcznego żarna, ale pomimo to w II w. n.e. młyn ten bardzo szybko zdobył sobie popularność na terenach zachodniego obszaru Morza Śródziemnego.
W późnej starożytności najprawdopodobniej zaniechano badania nad użyciem siły wiatru jako źródła energii, pomimo że była ona świetnie znana starożytnym, szczególnie w jednym kontekście, a mianowicie siły napędowej statków. Poza wzmiankami u Herona odnoszącymi się do użycia wiatru w napędzaniu organ wodnych, to tak jak zaznacza Lloyd brak jakiegokolwiek innego świadectwa, o tym, że starożytni doceniali możliwości związane z wprzęgnięciem siły wiatru na służbę człowieka.
W świecie antyku szkutnictwo odgrywało niezmiernie istotną rolę, a to z przyczyn zarówno gospodarczych jak i militarnych. Jego rozwój dostrzegalny jest w kulturach basenu Morza Śródziemnego i w cywilizacjach śródlądowych. Na przykład, od czasów faraońskich wyprawy na obszary dzisiejszej Syrii (która w polityce zewnętrznej Egiptu zawsze stanowiła bardzo ważny kierunek) często obejmowały współdziałania wojsk lądowych z flotą. Powodzenie tych wypraw uzależnione było od stopnia współdziałania ze sobą jednostek lądowych oraz morskich, zwłaszcza na odcinku między Peluzjum a Gazą. Flota egipskich władców – Lagidów w III w. p.n.e. – należała do największej w świecie hellenistycznym, dzięki czemu mogła ona konkurować, choćby z ogromną flotą Demetriusza Poliorketesa.
W bitwie pod Salaminą flota Ptolemeusza I składała się z 140–150 okrętów wojennych stanowiących połączoną flotę cypryjską i egipską, składającą się głównie z cztero- i pięciorzędowców. Ponadto władca ten posiadał 200 transportowych jednostek, mogących przetransportować 10 000 piechoty.
Za rządów syna Sotera, Ptolemeusza II Filadelfosa, liczyła ona 336 jednostek i złożona była z okrętów bardzo zróżnicowanych, służących celom handlowym i militarnym.
Ówczesne jednostki mierzyły, jak współcześnie się ocenia, od 10–20 do 50–70 m długości. Jego następca przestał modernizować flotę, co zapewne wynikało z pobudek ekonomicznych, powodując tym samym wzrost znaczenia floty Rodyjczyków, pomimo ogromnych wysiłków, jakie na jej rozbudowę kładł Ptolemeusz IV.
Z okresu panowania tego władcy posiadamy interesujący przykład monumentalizmu floty ptolemejskiej jakim jest czterdziestorzędowiec zbudowany w III w. Miał on 480 stóp długości i 76 stóp wysokości na rufie, napędzany był przez 4000 wioślarzy, mógł przewieźć 2850 żołnierzy. Tak ogromna siła morska, zapewne nigdy nie została użyta w działaniach militarnych, stanowiąc, jak należy zakładać, przejaw preferencji do luksusu dostrzegalny u Filopatora. Tak ogromna flota wymagała prawdziwej armii wioślarzy, oblicza się współcześnie, iż musiała sięgać ok. 90 000 ludzi.
W późniejszych okresach flota władców hellenistycznego Egiptu ulegała licznym modernizacjom. W bitwie u przylądka Akcjum (2 września 31 r. p.n.e.) rozstrzygającej losy monarchii Lagidów, Antoniusz dysponował 170 okrętami własnymi oraz 60 statkami egipskimi. Fakt ten w jaskrawy sposób ilustruje jakim ogromnym przemianom uległa siła floty egipskiej, stanowiąc za pierwszych władców ogromną i liczącą się w ówczesnym świecie potęgą militarną. Potęga ta służyła m.in. do zabezpieczania posiadłości poza egipskich. Niewątpliwie wraz z utratą wpływów w rejonach dogodnych do rozbudowywania floty Lagidzi właściwie bezpowrotnie utracili możliwość utworzenia sprawnego aparatu nie tylko kontroli militarnej, lecz również roli hegemona morskiego (…)
GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA |
