《人類科學技術史-143》古羅馬的手工業

古羅馬的手工業

古羅馬的技術成就是古代西方科技成就的代表。而古羅馬突出的技術成就主要表現在手工業方面。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

紡織業在古希臘、古羅馬一直是一種倍受重視的家庭手工業，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(由敘利亞人發明并為古代西方世界通用）、加粗經線織機(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，敘利亞和美索不達米亞一帶，出現了改進的臥式織布機，機上增加了第三道綜絖，以生產緯紗羊毛斜紋織布。以后又出現了拉織機，可將輸入的蠶絲重織。

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

2.采礦和冶金

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

到了希臘化時代又出現了黃銅，生產方法是把銅棒埋置于木炭和粉末狀鋅礦石內，然后對銅棒進行加熱，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，但是因為當時黃銅產量極少，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，主要產地在西班牙，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。

在煉銅行業中，公元前1世紀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更上一層樓，將極限降低到0.002-0.01％的范圍內，并在希臘人所煉過的礦渣中重新煉出了許多銀來。關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，成為煉金術士的法寶。正因如此，這些賤金屬的產量日漸增加，并被制成流通的硬幣(刻有花紋，并保證銀、金或銅的規定成色），逐漸取代貴金屬塊或錠，并逐漸在貿易中占統治地位。

錫礦的開采，對于羅馬人來說，應是一件大事。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世紀起，羅馬人便開始在西班牙大規模開采錫礦，以后更將范圍擴大到法國，多瑙河流域。錫很快成為西方世界貿易中的重要因素。但到2世紀之后產量迅速下降。

羅馬時代，銅的產量很大，主要集中產于西亞的塞浦路斯、小亞細亞半島、西班牙北部山區(即比利牛斯山脈南麓）和東阿爾卑斯山區(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，配以踏車驅動的分格水輪，保證了深井的開采作業。

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，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品礦生產中心了。這時，銅的冶煉技術又提高了，出現了助熔劑，并生產出了中間產品-黑銅。鐵也是羅馬帝國的主要礦產，因鐵的蘊藏量頗豐，出現了眾多的鐵礦生產中心，以西班牙、高盧、敘利亞的鐵礦最為重要。

另外，帝國境內還出現了許多煉鐵中心，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，愛琴海沿岸地區出現了桿式壓機，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世紀時，羅馬人改進了這種機械，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，羅馬工程師們還發明了螺旋壓力機和楔狀壓機。其原理是用夾持于框架內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行了改進，改進后的磨由錐形下石盤上轉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、羅馬人的擴張，地中海內水上交通日漸繁忙，埃及式拼合木船、美索不達米亞式獨木舟已不能適應需要。于是，荷蘭風格的船只開始出現，這種船已設有龍骨、船頭、船尾柱和翼肋(構架或船骨），外側還用雕刻船板包裹，船板的邊緣相互聯接。后來，為了提高船速，出現了二排槳、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數目，并不表示槳的排數。隨后，船的裝載量也不斷增多，船的體型也不斷增大。公元1世紀前后，美索不達米亞地區(即兩河流域）出現了多用棉、麻混合織物制成的船帆。在海船變化的同時，內河駁船也發生了變化，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定于水平方向上的強度。

作戰器械早已成為作戰中不可缺少的東西。自從西西里的希臘人在反擊迦太基的侵略中使用戰爭器械開始，其作用便一天天的增強，并出現了許多種類。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世紀初）都寫有專著。菲羅在書中詳細描述了關于弩炮內筋束的尺寸和投擲重物量之間的經驗公式，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器械原理的早期闡釋。

公元前1世紀，羅馬工程師改進了原始水輪機。這種原始水輪機早就在亞美尼亞山區使用，后來遍布中亞、巴爾干、加里西亞、設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，亞述人和埃及人發現了制造玻璃的配方：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。玻璃廠的數量也越來越多，逐步以西亞、埃及、意大利擴展到萊茵河畔、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，玻璃切割技術也得到廣泛運用。

公元1世紀，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。并出現了專門生產窗玻璃的廠家。

玻璃的制造與使用，是古希臘、羅馬手工業發展史上的大事，大大促進了手工業技術的進步。

5.首飾和家具

首飾業和家具業在古希臘、羅馬時期也有突出的貢獻。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、古羅馬的銅質和大理石家具可占一席之地。克里斯莫斯式椅子在公元前5世紀左右開始出現，到了古希臘、羅馬時期又得到改進，椅背和椅腿的曲線更趨優美，結構也比原來簡單，更加輕巧舒適。羅馬的銅質和大理石家具多數雕刻獅首、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向實用和美觀的結合。