Древнегреческому механику и математику Архимеду (ок. 287–212 до н. э.) приписывают изобретение так называемого архимедова винта, который использовался для откачки воды. Однако впервые это устройство было известно в Египте. В современный период конструкция архимедова винта была использована для создания гребного винта и турбины. Архимед занимался также разработкой полиспастов (талей) и конструированием метательных устройств, применяемых в военном деле.
Древнегреческим ученым и изобретателем дана теория рычага, определено значение выталкивающей силы, введены «центр тяжести» и «момент силы».
Древнегреческим ученым Эвклидом установлена прямолинейность распространения света, сформулирован закон отражения света.
Древнегреческий ученый Архимед (ок. 287–212 гг. до н. э.) с помощью весов определил плотность золотого венца для выяснения содержания в нем примесей серебра, что говорит об очень высокой точности взвешивания.
В Римской империи для сооружения дорог и мостов стали применять бетон.
Александрийский ученый Эрастофен с помощью астрономических наблюдений определил размер земного шара.
В Греции начинается строительство новых строений, связанных с развитием крупной торговли — гипостили и др., которые можно сравнить с торговой биржей — зал с пятью рядами колонн по девять в каждом ряду, дорических с внешней стороны, ионических — с внутренней; балки, не скрытые потолком; в центре помещения — световое отверстие.
Около 2–1 вв. до н. э.
В Египте во II в. до н. э. царь Птоломей запретил поставлять в Пергам папирус, так как наследники афинян пергамцы собрали библиотеку, которая стала не меньше самой большой в мире в то время — Александрийской. Однако, запрет привел к появлению пергамента, который жители изготавливали из очищенных известью и обработанных мелом шкур.
В Греции механик-изобретатель Ктесибий из Александрии разработал двухцилиндровый поршневой атмосферный нанос, снабженный всасывающим и нагнетательными клапанами, воздушным уравнительным колпаком и рычагом-балансиром для ручного привода. Ктесибий известен как создатель различных технических усовершенствований и изобретений, в частности, водяных часов с движущимися фигурками.
В Италии в крупных латифундиях начинают использовать примитивную жатку, которая представляла собой двухколесный ящик, на передней стороне которого находилась планка с зубьями; с помощью двух оглобель привязывали вола, который толкал жатку. Зубья захватывали колосья и, обрывая, бросали их в ящик. При обмолоте зерна применяли животных, работали вручную и цепами. Зерно мололи на тяжелых ручных мельницах. Виноград давили ногами, отжимали винтовым прессом, сок собирали в специальные цистерны, затем Древнегреческий ученый Птоломей в своей астрономической теории развил представления о геоцентрической системе мира, по которой небесные светила движутся вокруг неподвижной Земли.
Герон Александрийский изобрел водяной нивелир, который применялся для определения высот при строительстве зданий и сооружении каналов.
Александрийский ученый Гиппарх составил звездный каталог, в котором было указано положение звезд почти 1000 ярких звезд.
300 — 280 гг. до н. э.
На острове Родос в 292–280 гг. до н. э. сооружена статуя Гелиоса — покровителя Родоса (Колосс Родосский), которая является одной из семи чудес света.
В Египте на острове Фарос у входа в Александрийскую гавань в 283 г. до н. э. построен самый высокий маяк, по утверждению Флавия, высотой 180 м (по другим источникам — 120 метров). Свет от этого маяка был виден на расстоянии почти 100 миль. Это одно из семи чудес света.
В Египте построен корабль, на борту которого размещались 3000 гребцов, отряд воинов численностью в 2000 человек.
280 г. до н. э. Началось сооружение Храма муз в Александрии. В его создании приняли участие лучшие ученые и выдающиеся древнегреческие механик и изобретатели Ктесибий, Филон Византийский, Герон Александрийский и др.
Около 200 г. до н. э.
Грек Аполлоний из Перге (ок.262–190 до н. э.) занимающийся изучением конических сечений, ввел такие понятия, как эллипс, парабола, гипербола. Ученый изобрел также прибор для измерения углов в вертикальной плоскости (астролябия).
Грек Эрастофен из Кирены, библиотекарь в Александрии, создал научную географию. Он вычислил длину земного меридиана довольно простым способом. Сиена и Александрия находились примерно на одном меридиане. В день летнего солнцестояния в Сиене солнечные лучи падают отвесно, тогда как в Александрии они образуют с вертикалью угол в 7 градусов. Зная расстояние между обоими городами, он вычислил длину меридиана — 252000 стадий (39690 километров). Точность результата поразительна. Им же созданы карты земной поверхности с долготами и широтами. Приняв Родос за центр своих координат, он вычислил долготы по разнице во времени, а широты — по отклонению солнца от вертикали в день солнцестояния. Эрастофен создал научную хронологию, установив даты со времени взятия Трои до смерти Александра Македонского.
Начало II в. до н. э.
В Греции Гермоген, автор трактата о пропорциях, возводит храм Диониса на Теосе и храм Артемиды Левкофриены в Магнесии на реке Меандр. Этот храм Артемиды (31? 58 метров) покоился высоком основании из 7 ступеней (в классическом храме их только три). Он был окружен двумя рядами колонн.
Начало 111 г. до н. э.
Грек Аристарх Самосский определил размеры Солнца и Луны и расстояние до них от Земли. Прославился тем, что остаивал теорию неподвижности Солнца и вращения Земли вокруг него. Его считают первым предшественником Коперника, несмотря на то, что он предусматривал для Земли и Луны и других планет круговые орбиты — греческая философия рассматривает окружность как единственную совершенную кривую.
В Египте распространяется метод набивки тканей. В тот же период подобная техника набивки тканей известна была и в Индии.
Изготовляются металлические зеркала из полированной бронзы. В следующем столетии зеркала делают из стекла. На обратной стороне стекло покрывают непрозрачным веществом.
В своих сочинениях грек Филон Византийский описывает различные механизмы и приспособления, используемые в военных целях, а также пневматические и гидравлические устройства. Он описывает педальные механизмы, педальные колеса, которые в последующие столетия использовались как силовой привод. Филон упоминает также о своеобразном устройстве, состоящем из системы рычагов и удерживающем предметы в вертикальном или горизонтальном равновесии. Позже это устройство стали называть карданной подвеской по имени итальянского ученого Д. Кардано (1501–1576), который занимался теорией рычагов и весов.
Применяются водоподъемные колеса, приводимые в движение не только мускульной силой человека, но и с помощью животных, запряженных в примитивную упряжку. Движение на ось колеса передавалось с помощью зубчатой передачи.
При изготовлении вин и масел используются винтовые прессы, сменившие рычажные прессы.
В Китае значительно усовершенствована сбруя в конской упряжке. Усилие животного теперь передается не от шеи, а от груди, что позволило использовать его силу значительно эффективнее. Внедряется хомут, заменивший ярмо. В Европе эти усовершенствования становятся известными лишь в конце следующего тысячелетия.
Строятся длинные водопроводы. По трубам, сделанным из бронзы, вода течет под сильным давлением или подается с возвышающихся над данной местностью резервуаров. Сооружаются артезианские колодцы.
Появляются первые тяжелые плуги, которые не только разрыхляют почву, но и перевертывают ее верхний слой. В Европе плуг подобной формы стал распространяться позже и стал основным орудием в сельскохозяйственных работах.
На западной части Балканского полуострова в Иллирии впервые конструируется водяное колесо. В следующем столетии водяные колеса появятся в Малой Азии, о чем свидетельствует римский архитектор Марк Витрувий (2-я половина I в. до н. э.). В Древнем мире водяные колеса еще не имели широкого распространения. Только в период феодализма они становятся универсальным двигателем, а в век промышленной революции — основным источником энергии, пока не появился паровой двигатель. Первые водяные колеса были горизонтальными, но в I в. до н. э. известны и вертикальные водяные колеса, причем такой же формы, что была известна позже.
Около 1038 г. А. Бируни измерена плотность различных веществ.
I в. до н. э.
В 70-х годах I века до нашей эры, согласно Плинию Старшему, появились первые жилые дома, облицованные мрамором.
В Индии часто применялся метод сооружения цельнокаменных храмов. Искусство сооружения таких храмов, вероятно, восходит к опыту выдалбливания пещер. Одним из ранних пещерных храмов является храм в Карли. Он изваян как скульптура. В длину, идущую в глубь скалы он имеет 38 метров, в ширину — более 30 метров. Храм разделен по кругу двумя рядами колонн, замыкающихся в торце здания. Потолок над главным пролетом (более 7 м) высечен в виде подковообразной арки. Сложные капители и абаки колонн, скульптурные группы людей на слонах над каждой колонной зрительно создают впечатление, будто все собрано из отдельных элементов.
