Tecnologia medieval

Tecnologia medieval é a tecnologia utilizada na Europa medieval sob domínio do cristianismo. Após o Renascimento no século XII, a Europa medieval experimentou uma mudança radical no ritmo de novas invenções, inovações nas formas de gerir os meios tradicionais de produção e crescimento econômico. ^[1] O período testemunhou grandes avanços tecnológicos, incluindo a adoção da pólvora, a invenção de moinhos de vento verticais, óculos, relógios mecânicos e moinhos de água significativamente aprimorados, técnicas de construção (arquitetura gótica, castelos medievais) e agricultura em geral (rotação trienal de culturas).

Os moinhos de água passaram por um desenvolvimento considerável, estendendo-se da agricultura às serrarias, tanto para madeira quanto para pedra. Na época do Domesday Book, a maioria das grandes aldeias possuía moinhos rotativos; somente na Inglaterra, eram cerca de 6.500^[2] . A energia hidráulica também era amplamente utilizada na mineração para elevar minério dos poços, triturá-lo e até mesmo acionar a chamada fole de ferreiro.

Muitos avanços técnicos europeus dos séculos XII ao XIV foram construídos sobre técnicas há muito estabelecidas na Europa medieval, originadas de antecedentes romanos e bizantinos, ou adaptados a partir de intercâmbios culturais por meio de redes comerciais com o mundo islâmico, a China e a Índia. Frequentemente, o aspecto inovador não residia no ato da invenção em si, mas no refinamento tecnológico e na aplicação ao poder político e econômico. Um exemplo é o da pólvora, concebida inicialmente pelos chineses e desenvolvida para o potencial militar pelos europeus, precipitando a expansão europeia e o posterior imperialismo na Era Moderna.

Igualmente significativos nesse aspecto foram os avanços na tecnologia marítima. Os progressos na construção naval incluíram os navios com múltiplos mastros, vela latina, leme montado na popa e a construção do casco com estrutura de vigas. Juntamente com novas técnicas de navegação, como a bússola seca, a balestilha e o astrolábio, esses avanços permitiram o controle econômico e militar dos mares adjacentes à Europa e possibilitaram as conquistas de navegação global da nascente Era dos Descobrimentos.

Na transição para o Renascimento, a invenção da prensa móvel por Gutenberg possibilitou a disseminação mais ampla do conhecimento, o que contribuiu para transformações sociais, cujos efeitos, tanto na ampliação do acesso ao saber quanto nas dinâmicas de poder entre diferentes povos, são objeto de interpretações entre historiadores. Desenhos técnicos datados do final da Idade Média, assinados por Guido da Vigevano e Villard de Honnecourt, podem ser vistos como precursores de "artistas-engenheiros" renascentistas posteriores, como Taccola e Leonardo da Vinci.

Uma teoria científica introduzida por João Filopono, que fez críticas aos princípios aristotélicos da física. Ela serviu de inspiração tanto para os estudiosos medievais quanto para Galileu Galilei que, dez séculos depois, durante a Revolução Científica, citou extensivamente Filopono em suas obras ao argumentar por que a física aristotélica seria falha. É o precursor intelectual dos conceitos de inércia, momentum e aceleração na mecânica clássica.

O primeiro tratado existente que descreve as propriedades dos ímãs foi elaborado por Petrus Peregrinus de Maricourt quando escreveu a Epistola de magnete.

A primeira menção registrada na Europa foi em 976. Os algoritmos arábicos foram amplamente publicados pela primeira vez em 1202 por Fibonacci em seu Liber Abaci.

As primeiras universidades medievais foram fundadas entre os séculos XI e XIII, levando a um aumento da alfabetização e do aprendizado. Por volta de 1500, a instituição havia se espalhado pela maior parte da Europa e desempenhou um papel fundamental na Revolução Científica. Atualmente, o conceito e a instituição educacional foram adotados globalmente.^[3]

Um tipo de arado pesado com rodas comumente encontrado no norte da Europa^[5]. O dispositivo consistia em quatro partes principais. A primeira parte era uma lâmina de corte (coulter) na parte inferior do arado. Essa lâmina era usada para cortar verticalmente a camada superior do solo, permitindo que a relha trabalhasse^[6]. A relha era o segundo par de lâminas, que cortava o solo horizontalmente, separando-o da terra abaixo^[6]. A terceira parte era a aiveca, que revirava o solo para fora^[6]. A quarta parte do dispositivo era a equipe de oito bois guiados pelo agricultor^[7]. Esse tipo de arado eliminou a necessidade de arar em cruz, pois revirava o sulco em vez de simplesmente empurrá-lo para o lado^[7]. Esse tipo de arado com rodas tornava o posicionamento das sementes mais consistente em toda a fazenda, já que a lâmina podia ser travada em um determinado nível em relação às rodas. Uma desvantagem desse tipo de arado era sua baixa manobrabilidade. Como o equipamento era grande e conduzido por um pequeno rebanho de bois, virar o arado era difícil e demorado. Isso levou muitos agricultores a abandonar os campos quadrados tradicionais e adotar campos mais longos e retangulares para garantir a máxima eficiência^[6].

Embora arados tenham sido usados desde a antiguidade, durante o período medieval a tecnologia dos arados evoluiu rapidamente^[9]. O arado medieval, construído com vigas de madeira, podia ser atrelado a humanos ou a uma equipe de bois e puxado por qualquer tipo de terreno. Isso permitiu o desmatamento mais rápido de terras florestais para a agricultura em partes do norte da Europa, onde o solo continha pedras e raízes densas de árvores^[10]. Com mais alimentos sendo produzidos, mais pessoas puderam viver nessas áreas.

Quando os bois começaram a ser substituídos por cavalos nas fazendas e nos campos, o jugo tornou-se obsoleto devido ao seu formato não funcionar bem com a postura dos cavalos^[6]. O primeiro modelo de colar para cavalos foi um arreio de garganta e barriga^[6]. Esses tipos de arreios eram pouco confiáveis, pois não ficavam suficientemente fixos no lugar^[6]. As correias soltas tendiam a escorregar e mudar de posição enquanto o cavalo trabalhava, frequentemente causando asfixia^[6]. Por volta do século VIII, a introdução do colar rígido eliminou o problema de estrangulamento^[6]. O colar rígido "era colocado sobre a cabeça do cavalo e apoiava-se em seus ombros^[6]. Isso permitia a respiração sem obstruções e colocava o peso do arado ou da carroça onde o cavalo podia melhor suportá-lo.^[6]"

Embora os cavalos já sejam capazes de se locomover em todos os terrenos sem uma cobertura protetora nos cascos, as ferraduras permitiam que os cavalos viajassem mais rapidamente pelos terrenos mais difíceis^[11]. A prática de colocar ferraduras em cavalos foi inicialmente adotada no Império Romano, mas perdeu popularidade durante a Idade Média até aproximadamente o século XI^[6]. Embora os cavalos nas terras do sul pudessem trabalhar facilmente no solo mais macio, o solo rochoso do norte mostrou-se prejudicial aos cascos dos cavalos^[6]. Como o norte era a área problemática, foi onde o uso de ferraduras nos cavalos se tornou popular primeiro^[6]. A introdução de estradas de cascalho também foi motivo para a popularidade das ferraduras^[6]. As cargas que um cavalo ferrado podia transportar nessas estradas eram significativamente maiores do que um cavalo descalço^[6]. No século XIV, não apenas os cavalos tinham ferraduras, mas muitos agricultores estavam ferrando bois e burros para ajudar a prolongar a vida de seus cascos^[6]. O tamanho e o peso da ferradura mudaram significativamente ao longo da Idade Média^[6]. No século X, as ferraduras eram fixadas com seis pregos e pesavam cerca de um quarto de libra (aproximadamente 113 gramas), mas ao longo dos anos os ferros cresceram, e no século XIV as ferraduras eram fixadas com oito pregos e pesavam quase meia libra (aproximadamente 227 gramas)^[6].

Nesta forma mais simples de rotação de culturas, um campo cultivava uma safra enquanto o outro era deixado em pousio. O segundo campo era usado para alimentar o gado e recuperar os nutrientes perdidos através da fertilização com seus dejetos^[6]. A cada ano, os dois campos alternavam para garantir que não ficassem deficientes em nutrientes^[6]. No século XI, esse sistema foi introduzido na Suécia e se espalhou, tornando-se a forma mais popular de agricultura^[6]. O sistema de rotação de culturas ainda é usado hoje por muitos agricultores, que cultivam milho em um campo durante um ano e depois cultivam feijão ou outras leguminosas no campo no ano seguinte^[12].

Enquanto o sistema de dois campos era usado pelos agricultores medievais, um sistema diferente também estava sendo desenvolvido ao mesmo tempo. Em um sistema de três campos, um campo contém uma cultura de primavera, como cevada ou aveia; outro campo contém uma cultura de inverno, como trigo ou centeio; e o terceiro campo é um campo de descanso, deixado para crescer naturalmente e usado para ajudar a alimentar o gado^[6]. Ao alternar as três culturas para uma nova parte da terra após cada ano, o campo de descanso recupera alguns dos nutrientes perdidos durante o cultivo das duas safras^[6]. Esse sistema aumenta a produtividade agrícola em relação ao sistema de dois campos, deixando apenas um terço da terra sem uso em vez da metade^[6]. Muitos estudiosos acreditam que ele ajudou a aumentar os rendimentos em até 50%^[6].

Durante o período medieval, a prensa de vinho estava em constante evolução, tornando-se uma máquina mais moderna e eficiente que proporcionaria aos produtores de vinho mais vinho com menos trabalho^[13]. Este dispositivo foi o primeiro meio prático de prensar vinho em uma superfície plana^[6]. A prensa de vinho era feita de um grande cesto de madeira que era unido por aros de madeira ou metal. No topo do cesto havia um grande disco que pressionava o conteúdo no cesto, esmagando as uvas e produzindo o suco a ser fermentado^[13].

A prensa de vinho era um equipamento caro que apenas os ricos podiam adquirir, e o pisoteio de uvas ainda era frequentemente usado como uma alternativa mais barata^[6]. Enquanto os vinhos brancos exigiam o uso de uma prensa de vinho para preservar a cor do vinho, removendo rapidamente os sucos da casca, o vinho tinto não precisava ser prensado até o final do processo de extração do suco, já que a cor não importava^[6]. Muitos produtores de vinho tinto usavam os pés para esmagar as uvas e depois usavam uma prensa para remover qualquer suco que permanecesse nas cascas das uvas^[6].

As civilizações antigas e medievais precisavam e usavam água para fazer crescer a população humana, bem como para participar de atividades diárias. Uma das maneiras pelas quais as pessoas antigas e medievais obtinham acesso à água era através dos qanats, que eram um sistema de dutos de água que trazia água de uma fonte subterrânea ou de um rio para aldeias ou cidades^[14]. Um qanat é um túnel grande o suficiente apenas para que um único escavador pudesse viajar através do túnel e encontrar a fonte de água, além de permitir que a água viajasse pelo sistema de dutos até terras agrícolas ou aldeias para irrigação ou consumo. Esses túneis tinham uma inclinação gradual que usava a gravidade para puxar a água de um aquífero ou de um poço^[15]. Esse sistema foi originalmente encontrado em áreas do Oriente Médio e ainda é usado hoje em lugares onde a água de superfície é difícil de encontrar^[14]. Os qanats também eram muito úteis para evitar a perda de água durante o transporte. O sistema de dutos de água mais famoso foi o sistema de aquedutos romanos, e os inventores medievais usaram o sistema de aquedutos como modelo para levar água às aldeias de forma mais rápida e fácil do que desviar rios.

Uma forma esférica específica nos cantos superiores para sustentar uma cúpula. Embora as primeiras experimentações tenham sido feitas no século III, não foi até o século VI, no Império Bizantino, que seu potencial pleno foi alcançado.

Uma haste fina com uma ponta de corte de ferro duro é colocada no furo e repetidamente golpeada com um martelo; a pressão da água subterrânea força a água para cima pelo furo sem bombeamento. Os poços artesianos recebem esse nome em homenagem à cidade de Artois, na França, onde o primeiro foi perfurado por monges cartuxos em 1126.

No início do período medieval nas terras altas alpinas, um sistema de aquecimento central mais simples, onde o calor viajava através de canais sob o piso a partir da sala da fornalha, substituiu o hipocausto romano em alguns lugares. Na Abadia de Reichenau, uma rede de canais subterrâneos interconectados aquecia a sala de reuniões dos monges de 300 m² durante os meses de inverno. O grau de eficiência do sistema foi calculado em 90%^[16].

Um elemento essencial para o surgimento da arquitetura gótica, as abóbadas de nervuras permitiram que abóbadas fossem construídas pela primeira vez sobre retângulos de comprimentos desiguais. Também facilitou muito o uso de andaimes e substituiu em grande parte a abóbada de arestas mais antiga.

A primeira chaminé básica apareceu em um mosteiro suíço em 820. A primeira chaminé verdadeira não apareceu até o século XII, com a lareira surgindo ao mesmo tempo^[17].

A Ponte Vecchio em Florença é considerada a primeira ponte de arco segmentar em pedra da Europa medieval desde o fim das civilizações clássicas.

A referência mais antiga a uma roda de passo na literatura arquivística é na França, por volta de 1225^[18], seguida por uma representação iluminada em um manuscrito de origem provavelmente também francesa, datado de 1240^[18]. Além das rodas de passo, guinchos e ocasionalmente manivelas eram empregados para acionar guindastes.^[19]

Os guindastes portuários fixos são considerados um novo desenvolvimento da Idade Média; seu uso mais antigo sendo documentado para Utrecht em 1244^[20]. O guindaste portuário típico era uma estrutura giratória equipada com rodas de passo duplas. Havia dois tipos: guindastes de pórtico de madeira que giravam sobre um eixo vertical central e guindastes de torre de pedra que abrigavam o guincho e as rodas de passo, com apenas o braço da lança e o telhado girando^[20]. Esses guindastes eram colocados nos cais para carga e descarga de mercadorias, onde substituíram ou complementaram métodos de elevação mais antigos, como gangorras, guinchos e vergas^[20]. Guindastes giratórios que permitiam uma rotação da carga e, portanto, eram particularmente adequados para trabalhos em cais, apareceram já em 1340^[18].

Além dos guindastes fixos, guindastes flutuantes que podiam ser implantados de forma flexível em toda a bacia portuária entraram em uso no século XIV.^[20][4]

Alguns guindastes portuários eram especializados em montar mastros em navios à vela recém-construídos, como em Gdańsk, Colônia e Bremen.^[20]

O carrinho de mão provou ser útil na construção civil, operações de mineração e agricultura. Evidências literárias do uso de carrinhos de mão apareceram entre 1170 e 1250 no noroeste da Europa. A primeira representação é em um desenho de Matthew Paris em meados do século XIII.

A arquitetura cisterciense, seguida da gótica, lançaram os fundamentos técnicos sem os quais não seriam possíveis as construções renascentistas. A invenção da prensa móvel terá grande efeito na sociedade europeia. A disseminação mais fácil da palavra escrita democratizou o aprendizado e permitiu a propagação mais rápida de novas idéias, e facilitou o caminho para a Revolução científica. A tecnologia das grandes navegações permitirá não apenas a expansão marítimo-comercial Europeia, mas ocasionará avanços científicos pela descoberta de um número extraordinário de novas espécies de animais e plantas, além de novas formações geológicas e climáticas.

Os inventos militares pouco avançaram no Ocidente medieval (Europa), permanecendo parecidos, na maioria das vezes, com os da Antiguidade clássica. O uso de armas, como as manganelas, as balistas (posibilitando a criação de trabucos), o arco e flecha (possibilitando futuramente a invenção da besta), as espadas e, ainda, infantaria montada (cavalaria). Isso mostra uma sociedade ainda muito "romana", se podemos assim dizer, graças a enorme quantidade de armas iguais.

Porém, com a chegada de Marco Polo da Ásia, houve significativas mudanças, graças à pólvora, que seria usada para a confecção de novas armas (agora, armas de fogo), uma verdadeira revolução para armas da época, mas ainda armas muito precárias, sem precisão e que atiravam poucos projeteis em um grande espaço de tempo, quando ainda não matavam os próprios atiradores, com uma explosão súbita. É marcado ainda nesta mesma época, o fim do uso de armas de cerco medievais, como o trabuco, e a partir de então, a implementação de canhões. Porém ainda se utilizaria os arcos e as bestas até meados do século XVIII, as espadas até o início do século XIX, quando se implanta uma "espada" na frente da arma de fogo (a baioneta) e a cavalaria até o século passado, com a introdução de "cavalaria moderna" (os tanques de guerra). A tecnologia militar medieval deu bases para a tecnologia militar atual, pois é o período medieval que se implanta o uso de armas de fogo.

Os europeus do final da idade média provavelmente não suspeitavam como os eventos futuros seriam grandiosos. Muito em breve aquele povo que herdara um império em frangalhos iria ter a ousadia de tentar dominar o mundo e, por mais que os homens do renascimento e de momentos históricos subseqüentes às vezes fizessem questão de esquecer, muito disso foi possibilitado pelas conquistas medievais.

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