Ժամանակակից ինժեներիան ասոցացվում է համակարգիչների, ռոբոտների, ավտոմատացված գործարանների և բարձր տեխնոլոգիական նյութերի հետ։ Սակայն բազմաթիվ սկզբունքներ, որոնցից ինժեներները օգտվում են մինչև օրս, հորինվել են հազարավոր տարիներ առաջ, գրում է Interesting Engineering-ը։
Հին վարպետները ստեղծում էին մեխանիզմներ երկնային մարմինների շարժումը հաշվարկելու համար, բարձրացնում էին հսկայական բեռներ, ջուր հասցնում քաղաքներ, ճանապարհներ անցկացնում լեռների միջով և կառուցում շինություններ, որոնք կարող էին դարեր դիմանալ։
Այս գյուտերից որոշներն այնքան ժամանակակից տեսք ունեն, որ կարելի է դրանք համարել ներկայիս տեխնոլոգիաների նախատիպեր։
Ամենատպավորիչ օրինակներից մեկը համարվում է Անտիկիթերյան մեխանիզմը, որը ստեղծվել է մոտ մ.թ.ա. 100 թվականին։ Բրոնզե ատամնանիվների բարդ համակարգը թույլ էր տալիս մոդելավորել աստղագիտական ցիկլերը և կանխատեսել խավարումները։ Այսօր այն հաճախ անվանում են աշխարհի առաջին անալոգային համակարգիչը։
Մեկ այլ հիմնարար գյուտ էր անիվն ու առանցքը, որոնք հայտնվել են Միջագետքում մոտ մ.թ.ա. 3500 թվականին։ Այս սկզբունքը թույլ տվեց էապես նվազեցնել բեռների տեղափոխման և բարձրացման համար պահանջվող ջանքերը։ Ժամանակակից տեխնիկայում այն կիրառվում է ամենատարբեր մեխանիզմներում՝ տրանսպորտային միջոցներից մինչև արդյունաբերական ռոբոտներ։
Ոչ պակաս կարևոր էին ատամնանիվներն ու մեխանիկական փոխանցումները։ Հին հունական և հռոմեական ինժեներները սովորել էին դրանց միջոցով փոխանցել շարժումը, փոխել պտույտի արագությունը և ուժի ուղղությունը։ Նույն հիմնարար սկզբունքն այսօր ընկած է ավտոմեքենաների փոխանցման տուփերի, ժամացույցների, տուրբինների և ռոբոտացված մեխանիզմների հիմքում։
Հսկայական կառույցներ կառուցելու համար հին ինժեներները ստիպված էին լուծել ևս մեկ խնդիր՝ ինչպես բարձրացնել ծանր քարերը մարդկային և կենդանական սահմանափակ ռեսուրսների պայմաններում։ Բլոկային համակարգերը թույլ էին տալիս վերաբաշխել ուժը և բարձրացնել զգալիորեն ավելի ծանր բեռներ։ Դրանց ժամանակակից ժառանգներն են վերամբարձ կռունկները, վերելակները և տարբեր արդյունաբերական համակարգերը։
Հին Եգիպտոսում հայտնվեցին խառատի հաստոցի վաղ ձևեր, որոնք հետագայում կատարելագործվեցին հույն և հռոմեացի վարպետների կողմից։ Սկզբունքը մնացել է գրեթե նույնը՝ նախապատրաստվածքը պտտվում է, իսկ կտրող գործիքը նրան տալիս է անհրաժեշտ ձևը։ Այսօր այս գործընթացը կատարվում է թվային ծրագրային կառավարմամբ բարձր ճշգրտության հաստոցներով։
Զարմանալի դիմացկունությամբ է առանձնանում նաև հռոմեական բետոնը։ Հռոմեացիները օգտագործում էին կրաքար և հրաբխային մոխիր՝ նավահանգիստներ, ակվեդուկներ, տաճարներ և այլ շինություններ կառուցելու համար։ Դրանցից որոշները պահպանվել են գրեթե երկու հազար տարի։ Գիտնականները մինչև օրս ուսումնասիրում են այս հին նյութի քիմիական հատկությունները՝ փորձելով հասկանալ, թե ինչպես ստեղծել ավելի դիմացկուն և էկոլոգիապես անվտանգ ժամանակակից բետոն։
Մեկ այլ նշանակալի ձեռքբերում էին հռոմեական ակվեդուկները։ Դրանք ջուրը մեծ հեռավորությունների վրա էին հասցնում բացառապես ձգողական ուժի հաշվին։ Ինժեներները հաշվարկում էին չափազանց փոքր թեքություններ և համադրում էին ջրանցքներ, թունելներ ու կամուրջներ։ Ջրի վերահսկվող շարժման այս սկզբունքը մնում է ժամանակակից ջրամատակարարման ինժեներիայի հիմքը։
Մոտ մ.թ.ա. III դարում հայտնվեց Արքիմեդի պտուտակաձև ջրաբարձրացնող մեքենան։ Պտտվող պտուտակը ջուրը վեր էր տեղափոխում գլանի ներսում։ Կառուցվածքի պարզության շնորհիվ նման սարքերը կիրառվում են նաև այսօր՝ ոռոգման, ջրահեռացման և կեղտաջրերի մաքրման համակարգերում։
Պարսկաստանի չորային շրջաններում ինժեներները ստեղծեցին կարիզներ՝ ստորգետնյա ջրային համակարգեր, որոնք ստորերկրյա ջրերը հասցնում էին բնակավայրերին և գյուղատնտեսական հողերին։ Ջուրը շարժվում էր թեթևակի թեք ստորգետնյա թունելներով, ինչի շնորհիվ գոլորշիացումը նվազագույն էր։ Ըստ էության, դա էներգաարդյունավետ ջրամատակարարման համակարգ էր, որը պոմպեր չէր պահանջում։
Ինկերի ճանապարհային համակարգը լեռների, հովիտների և անապատների միջով ձգվում էր մոտ 40 հազար կիլոմետր։ Ինժեներները օգտագործում էին քարե շարվածք, աստիճաններ, հենապատեր, կախովի կամուրջներ և ջրի հեռացման բարդ համակարգեր։ Ընդ որում, այդ քաղաքակրթությունը գրեթե չէր օգտագործում անիվավոր տրանսպորտ և չուներ երկաթե գործիքներ։
Չինաստանում մ.թ. 132 թվականին գիտնական Չժան Հենը ստեղծեց երկրաշարժերի հայտնաբերման սարք։ Նրա բրոնզե անոթն ուներ ներքին մեխանիզմ, որը պետք է ցույց տար, թե որ ուղղությունից էին եկել ստորգետնյա ցնցումները։ Սա առաջին հայտնի օրինակներից մեկն էր՝ անտեսանելի բնական երևույթը չափելի ազդանշանի վերածելու փորձի։
Աստղադիտակը, որն առաջացել էր անտիկ աշխարհում և հետագայում զգալիորեն կատարելագործվել իսլամական աշխարհի գիտնականների կողմից, թույլ էր տալիս որոշել երկնային մարմինների դիրքը, հաշվել ժամանակն ու լայնությունը և լուծել տարբեր աստղագիտական խնդիրներ։ Ըստ էության, բարդ աստղագիտական հաշվարկները վերածվել էին կոմպակտ մեխանիկական գործիքի հետ աշխատանքի։
Եվս մեկ հնագույն օպտիկական սկզբունք ծանոթ է յուրաքանչյուր լուսանկարչի։ Կամերա օբսկուրան հայտնի էր Հին Չինաստանի և Հունաստանի մտածողներին․ մութ տարածք փոքր անցքով ներթափանցող լույսը ստեղծում է արտաքին աշխարհի շրջված պատկեր։ Հետագայում հենց այս էֆեկտը դարձավ լուսանկարչության և օպտիկայի հիմնարար սկզբունքներից մեկը։
Որոշ հին տեխնոլոգիաներ ունեին նաև ռազմական կիրառություն։ Բյուզանդական կայսրությունում մոտ VII դարից օգտագործվում էր առեղծվածային նյութ, որը հայտնի է որպես հունական կրակ և որը, ըստ պատմական վկայությունների, կարող էր շարունակել այրվել ջրի վրա։ Դրա ճշգրիտ բաղադրությունը մինչև օրս անհայտ է։
Վերջապես, այսպես կոչված «բաղդադյան մարտկոցը»՝ կավե անոթը պղնձե գլանով և երկաթե ձողով, երբեմն դիտարկվում է որպես էլեկտրական հոսանքի հնարավոր հնագույն աղբյուր։ Եթե կառուցվածքը լցվեր թթվային հեղուկով, այն իսկապես կարող էր աշխատել պարզ գալվանական տարրի սկզբունքով։ Սակայն արտեֆակտի նշանակությունը շարունակում է մնալ վեճերի առարկա, ուստի այն իսկական հնագույն մարտկոց համարել դեռևս հնարավոր չէ։
Հին ինժեներները չունեին համակարգիչներ, թվային մոդելավորում, էլեկտրական շարժիչներ և ստանդարտացված արտադրություն։ Բայց նրանք ունեին այն, ինչը մինչև այսօր մնում է ինժեներիայի հիմքը՝ դիտարկելու, փորձարկելու և սահմանափակ ռեսուրսների պայմաններում գործնական լուծումներ գտնելու կարողությունը։
Նրանց բազմաթիվ գյուտերը չի կարելի անվանել ժամանակակից տեխնիկայի պարզունակ նախորդներ։ Դրանք կոնկրետ խնդիրների ինքնուրույն և հաճախ չափազանց բարդ լուծումներ էին։ Եվ ամեն անգամ, երբ ատամնանիվը պտտվում է, պոմպը ջուր է բարձրացնում կամ կամուրջը դիմանում է ծանրաբեռնվածությանը, մենք առնչվում ենք այն սկզբունքներին, որոնք արդեն մի քանի հազար տարվա պատմություն ունեն։