罗马人的十个最酷工程技巧：浮桥火坑供暖

古罗马在一些方面很擅长，在另外一些方面却稍显逊色。在理论科学和文学方面，他们总是生活在邻居希腊的阴影下，他们的诗歌永远无法达到与希腊人相同的高度，他们的斯多葛哲学和伊壁鸠鲁学说也是模仿他人的结果，曾使用过罗马数字的任何一个人都很清楚这个体系到底有多么费解，即便是最简单的算术也不例外。

如果你想请教某人几何学，不妨去问希腊人，但是，如果你想让某人为你建造一座浮桥、一个下水管道系统或者制造一种能把燃烧的砂砾和焦油球发射到274米以外的武器，你就需要一位罗马人了。就像希腊人给予我们的那样，罗马人辉煌的建筑才华、组织和工程学壮举使他们在古代民族中脱颖而出。尽管他们的数学知识发展并不完善，但是他们通过建模型和试验，建造出非常坚固耐用的建筑物，从而抵消了他们在计算压力和重力方面存在的不足。其结果是他们取得了从土耳其的利米拉桥到英国的哈德良长城的一系列建筑学成就。由于有这么多杰出的实例，而且其中很多依然保存状况良好，因此很难从中挑选出一些“典范”，用以展示过去是如何打造建筑物的。下面是罗马最棒的十大工程学成就。

1.浮桥

朝圣者通过印度的一座现代浮桥穿越恒河　　罗马工程学通常是罗马军事工程的代名词。著名的古罗马道路的建设目的并不是为了日常使用(尽管它们最终被用于此)，而是为了正在行进的罗马军团能够迅速进入乡下地区，打击发生动乱的地方，并迅速撤出。罗马设计的浮桥，大部分是在战时为了震慑性突袭修建的，也用于同样的目的，它们是尤利乌斯-恺撒专门建设的。公元前55年，他在莱茵河上修建了一座长度大约是437码(400米)的浮桥。自古以来，日耳曼部落就认为这条河是一道阻挡罗马人入侵的天然屏障，但一座浮桥，就把他们的这个天真想法击得粉碎。

说凯撒的莱茵河桥非常高明，原因有几方面。在不分流河流的情况下修建一座桥异常困难，更何况要在一个有军事背景的地方修建桥梁，时刻都要有人防守，因此工程师需要快速完工。他们不是把木桩垂直夯入河里，而是让木桩与水流成一定角度插入河底，为地基提供额外的力，让它更稳固。他们还在上游设置了一些保护性桩结构，用来捕捉或者是减缓任何有可能漂流到下游的具有破坏性的原木的速度。最后这些木桩被捆扎到一起，并在它上面修建一座木桥。这座浮桥的建设总共仅用了10天，全部用料都是就地取材。建桥一事向当地部落传递了这样一个关于罗马实力的信息：如果凯撒要过莱茵河，他就能做到！

2. 平圆拱

平圆拱　　几乎与我们已经列出的所有工程学壮举一样，罗马人并不是拱形结构的发明者，但是他们确实使它变得更加完美。早在罗马人掌握这项技术的大约2000年前，拱形结构就已经出现了。罗马工程师意识到，拱形并不需要保持连续不断，也就是说，他们没必要非用一个拱形结构跨越整个隘口，结果证明这一想法非常高明。他们尝试着把它分成几个更小的片段，并把拱形转变成一个完美的半圆形，他们发现这些半圆形结构并不必像每个片段那么长。平圆拱由此诞生。

这种新型拱形建筑具备两个截然不同的优势。第一，由于这些拱形结构是连续出现，共同跨越一个隘口，而非由单一拱来完成，因此一座桥跨越的距离就能显著增加。第二，由于这种方法需要更少材料，因此平圆拱桥更经得起从它们下方流过的水流的考验。从平圆拱桥下方经过的流水可以自由穿越桥洞，而不是被迫从一个开口处流过，因此可以减少河水泛滥的威胁，并减缓桥梁支撑物的受损程度。

3.水力

在水轮和其他技术的帮助下，古罗马人利用水的力量为他们谋福利　　罗马工程学教父维特鲁维奥描述了罗马在水力中采用的几项技术。将齿轮和水轮等希腊技术结合在一起，罗马人研制出十分先进的锯木机、粉磨机和涡轮。罗马的另一项发明——低水位水轮在流水(而非下落的水)的推动下旋转，使得它能制造出浮动水轮，用来碾磨谷物。公元537年罗马围城时，这种东西派上了用场，当时防守的将军贝利萨留解决了哥特式围城断绝粮食供应的难题，他在台伯河上建了几个浮动磨粉机，确保平民有面包可吃。然而奇怪的是，考古学证据表明，尽管罗马人拥有建设各种水动力装置所必须的机械专门技术，但是他们很少这么做，他们更喜欢采用廉价和随处可用的苦役。尽管如此，他们在巴贝加尔(Barbegal，位于现在的法国)建设的水磨坊，是工业革命前古代最大的一个工业中心，它用16个水轮为周围社区磨面粉。

4. 渡槽

古罗马人在修建渡槽方面很专业　　与道路一样，渡槽是罗马最著名的另一个工程学奇迹。这种结构非常非常长。很多大城市的排水渠面临的一大难点是，一旦城市发展到一定规模，你就很难从它附近的任何地方获得干净的水。尽管罗马坐落在台伯河上，但是这条河被罗马的另一个工程学成就——他们的下水道系统污染了。为了解决这个问题，罗马工程师建设了渡槽，这是一个由地下输水管道、地上水路和优美的桥梁构成的一个输水网，所有这一切只有一个目的——把水从周围地区输送到城市里。曾经在罗马，渡槽引来的水会先储存在水塔里，然后分配给罗马人非常喜欢的喷泉和公共浴室。与罗马的道路一样，罗马的渡槽系统非常长，也特别复杂。尽管在大约公元前300年修建的第一条渡槽的长度只有11英里(17.70公里)，但是到了公元第三世纪，罗马已有11条渡槽，全长超过250英里(402.34公里)。

5.加热地面

一些罗马的火坑供暖装置目前仍（多半）完好无损。这些是2008年在英格兰切斯特城的地下发现的　　合理有效地控制任何一座建筑物的温度，都是人类需要面对的最棘手的一项工程学任务，但是聪明的古罗马人十分巧妙地解决了这个难题——或者至少可以说，差一点就解决了。他们采用的一个主意，我们现在以辐射热地板的形式仍在使用，罗马式火炕供暖装置是由一系列粘土空心柱组成，这些被置于活地板下的空心柱之间间隔几英尺，以便炉子产生的热空气和蒸汽从这些空隙间穿过，被输送到另一个房间。

与其他方法不同，火炕供暖装置这种不太高级的供暖方法几乎解决了古代供暖一直面临的两大难题——烟和火。当时供暖只能使用火，但它时不时会烧着房子，引发火灾，而室内火焰产生的烟在封闭空间里对人会有致命危险。然而，由于火炕供暖装置里的地面是凸起的，炉子产生的热空气事实上永远也不会与房间接触到。热空气并不会进入房间，而是通过空心砖输入到墙壁内。当它通过建筑物时，粘土瓷砖就会吸收热量，房内变得温暖舒适，但不会雾气腾腾。