美因茨大学 2018年巴尔贝克米尔综合建筑遗址的视图
荣誉:罗伯特·法布尔，法国圣伊天 法国南部的巴尔贝克磨坊是一个独特的建筑群，可以追溯到公元二世纪
该建筑及其16个水车代表了欧洲首次尝试在工业规模上建造一个机械综合体
这座建筑群是在罗马帝国处于鼎盛时期时建造的
然而，人们对技术进步知之甚少，尤其是在当时的水力学领域和知识传播方面
由约翰尼斯·古腾堡大学美因茨(JGU)的塞斯·帕西耶教授领导的一个科学家小组现在已经获得了关于巴尔贝戈尔磨坊供水系统的结构和原理的新知识
研究结果发表在《科学报告》上
水车是第一批不依赖人类或动物肌肉力量的能源之一
在罗马帝国，水力生产被用来制作面粉、切割石头和木头
作为欧洲历史上第一批工业综合体之一，巴尔贝克水磨是当时发展的杰出范例
磨坊建筑群由16个水车组成，平行排列，每个水车有8个轮子，由中心建筑隔开，由一个输水管道供水
建筑群的上部被破坏了，没有留下任何木结构的痕迹，这就是为什么磨轮的类型和工作原理长期以来一直是个谜
然而，由流动的水在木制构件上形成的碳酸盐沉积物仍然存在
这些被保存在阿尔勒的考古博物馆，直到最近才被详细检查
研究人员发现了一个不寻常的肘形水槽的痕迹，这一定是磨坊建筑的一部分
“我们将水池的测量和水力计算结合起来，能够显示出这个弯管形的水槽很可能为建筑群下部水池中的磨轮提供了水，”塞斯·帕西耶教授说
“这个水槽的形状是未知的其他水磨，无论是从罗马或更近的时间
因此，我们对为什么水槽是这样设计的以及它是用来做什么的感到困惑
" 碳酸盐沉积物来自弯管形水槽的侧壁，形成于木制水槽的内部
垂直图案是木头上的锯痕痕迹
信用:Cees Passchier 肘形水槽是杠铃磨坊的独特改装 乍一看，研究小组认为这种水槽是不必要的，甚至是不利的，因为它缩短了水落到磨轮上的高度
“然而，我们的计算表明，这个形状奇特的水槽是对杠铃磨坊的独特改造，”帕西耶解释说
弯管形水槽中碳酸盐沉积物的分布表明，它略微向后倾斜，与水流方向相反
这在水槽的第一个陡坡段产生了最大流速，同时，流向磨轮的水流获得了正确的角度和速度
在复杂的磨机系统中，配有小水槽，这种独特的解决方案比传统的直水槽更有效
“这向我们展示了建造这座建筑群的罗马工程师的独创性，”帕西耶说
“另一个发现是水槽中的木材可能是用机械的水力锯切割的，这可能是第一个记录在案的机械木锯——再次证明了古代的工业活动
“这项研究是由地质学、地球化学、水力学、树木年代学和考古学的多学科专家小组进行的
杠铃磨坊建筑群草图，下部三个水池带有磨轮和水槽:下部水池很可能有肘形水槽
信用:Cees Passchier 在古代水工建筑物上形成的碳酸盐沉积物是研究人员进行考古重建的重要工具
在早期的一个项目中，由塞斯·帕斯奇尔教授领导的团队证明了来自巴尔贝克面粉厂的面粉很可能被用来制作船用饼干
1993年至2019年间，JGU地球科学研究所的构造物理学和结构地质学教授帕斯彻尔补充道:“碳酸盐沉积物让我们对罗马技术人员的技能有了极其激动人心的认识，当时的罗马技术人员可以被视为我们文明的直接前身。”
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