Le culture dalla preistoria ai tempi moderni hanno costruito abitazioni a cupola usando materiali locali. Sebbene non sia noto quando o dove è stata creata la prima cupola, sono stati scoperti esempi sporadici di strutture a cupola precoce. Dal Medio Oriente all’Europa occidentale sono state trovate cupole in mattoni dell’antico Medio Oriente e cupole in pietra a mensola. Questi possono indicare una fonte comune o più tradizioni indipendenti. È stata utilizzata una varietà di materiali, tra cui legno, mattoni di argilla o tessuto. Le popolazioni indigene in tutto il mondo producono strutture simili oggi.

Cupole primitive e indigene
Le prime cupole erano probabilmente capanne a cupola fatte di alberelli, canneti o legnami e coperte di paglia, erba o pelli. I materiali potrebbero essere passati a terra battuta, mattoni di fango o pietre più durature a causa delle condizioni locali. I primi resti scoperti di costruzioni a cupola possono essere quattro piccole abitazioni fatte di zanne e ossa di mammut. Il primo fu trovato da un contadino a Mezhirich, in Ucraina, nel 1965 mentre scavava nella sua cantina e gli archeologi dissotterrarono altri tre. Risalgono al 19.280 – 11.700 aC.

Più recentemente, le abitazioni semi-sotterranee del popolo Thule, antenati degli Inuit che furono stabiliti nell’Artico canadese nel 1300 d.C., erano fatte di telai di balena legati insieme con cinghie di cuoio in una forma a cupola parabolica ricoperta di pelli e blocchi di zolle e la neve. L’igloo, un rifugio costruito da blocchi di ghiaccio a spirale, veniva usato dagli Inuit. Il wigwam è stato prodotto dai nativi americani e coperto di pelli o corteccia.

Nei paesi in via di sviluppo, le cupole sono spesso alternative meno costose alla costruzione a tetto piano o inclinato perché utilizzano meno materiale per racchiudere un dato volume e forniscono una minore velocità di trasferimento del calore a causa della ridotta superficie. Le cupole fatte con terriccio si trovano in Europa, Asia e Africa, usando quasi sempre mattoni di fango o adobe. Un modo di costruirli senza centraggio chiamato la tecnica della cupola persiana è stato usato per secoli in Afghanistan. Gli esempi di cupole di alveare a Harran, in Turchia, sono stati datati al 19 ° secolo dC, e sono simili ai trulli d’Italia. Il popolo Efé dell’Africa centrale costruisce strutture simili, usando foglie come ciottoli. Il popolo Himba della Namibia costruisce “igloo del deserto” di canne e fusti da utilizzare come ripari temporanei nei campi di bestiame stagionali e come abitazioni permanenti da parte dei poveri. Cupole straordinariamente sottili di argilla cotta al sole con un diametro di 20 piedi, un’altezza di 30 piedi e una curva quasi parabolica, sono conosciute dal Camerun.

Lo sviluppo storico da strutture come queste a cupole più sofisticate non è ben documentato. Che la cupola fosse nota ai tempi della Mesopotamia potrebbe spiegare l’esistenza di cupole sia in Cina che in Occidente nel primo millennio aC. Un’altra spiegazione, tuttavia, è che l’uso della forma a cupola nella costruzione non aveva un unico punto di origine ed era comune in praticamente tutte le culture molto prima che le cupole fossero costruite con materiali duraturi.

Antico Vicino Oriente
Piccole cupole in pietra a mensa o mattoni su case a pianta rotonda risalgono al periodo neolitico nell’antico Medio Oriente e servivano come abitazioni per le popolazioni più povere in tutto il periodo preistorico, ma le cupole non hanno avuto un ruolo importante nell’architettura monumentale. Le scoperte di impronte di sigilli nell’antico sito di Chogha Mish (circa 6800-3000 aC), situate nelle pianure di Susiana in Iran, mostrano l’uso massiccio di strutture a cupola in mattoni di fango e edifici in mattoni, probabilmente granai. Altri esempi di edifici in mattoni di fango che sembravano impiegare la “vera” tecnica della cupola sono stati scavati a Tell Arpachiyah, un sito mesopotamico delle culture Halaf (circa dal 6100 al 5400 aC) e Ubaid (circa dal 5300 al 4000 aC) . Gli scavi a Tell al-Rimah hanno rivelato volte a cupola in mattoni a spacco da circa 2000 aC.

Nel cimitero reale sumerico di Ur, tra le camere delle tombe di Meskalamdug e Puabi, è stata rinvenuta una “cupola completa di macerie costruita sopra un centro del legname”, risalente al 2500 aC circa. Ambientato nella malta di fango, era una “vera cupola con pendenti che arrotondava gli angoli della camera quadrata”. Altre piccole cupole possono essere dedotte dai rimanenti piani di terra, come uno nel cortile dello ziggurat di Ur-Nammu, e nei santuari e templi successivi del XIV secolo aC. Si ritiene che alcuni monumentali edifici mesopotamici del periodo Cassite abbiano avuto cupole di mattoni, ma il problema è instabile a causa di prove insufficienti in ciò che è sopravvissuto a queste strutture.

Un bassorilievo neo-assiro di Kuyunjik dipinge edifici a cupola, anche se i resti di una tale struttura in quella città antica devono ancora essere identificati, forse a causa della natura impermanente della costruzione di mattoni di argilla essiccati al sole. Tuttavia, poiché il rilievo raffigura il trasporto via terra assiro di una statua in pietra scolpita, gli edifici sullo sfondo molto probabilmente si riferiscono a un villaggio straniero, come quelli ai piedi delle montagne libanesi. Il rilievo risale all’VIII secolo aC, mentre l’uso di strutture domiche nella regione siriana potrebbe risalire fino al quarto millennio aC. Allo stesso modo, case a cupola a Shulaveri in Georgia e Khirokitia, Cipro, risalgono a circa 6000 aC.

Medio Oriente e Mediterraneo antichi
Antiche cupole in pietra sono state trovate dal Medio Oriente all’Europa occidentale. Le cupole ad alveari in agguato erano usate come granai nell’antico Egitto dalla prima dinastia, nelle tombe di mastaba del Vecchio Regno, come dispositivi per alleviare la pressione nelle piramidi di mattoni private del Nuovo Regno e come fornaci e cantine. Sono stati trovati in mattoni e pietra. Le tombe di mastaba di Seneb e di Neferi sono esempi. Un modello di una casa della decima dinastia è stato anche trovato in Rifeh che mostra le cime di tre cupole appena emergenti attraverso il tetto a terrazze.

In un’area a cavallo dei confini tra Oman, Emirati Arabi Uniti e Bahrein, le tombe a forma di alveare in pietra, chiamate “tombe Hafeet” o “tombe Mezyat”, risalgono al periodo dell’età del bronzo tra il 3200 e il 2700 aC. Simili tombe in superficie realizzate con cupole in pietra a mensola sono state trovate nella quarta regione della cataratta della Nubia con date che iniziano nel secondo millennio aC. La tecnica della “cupola nubiana” di utilizzare una guida mobile per posare i corsi di una cupola sferica risale a migliaia di anni fa nell’Alto Egitto.

Esempi sull’isola mediterranea della Sardegna sono stati datati al 2500 aC.

Tombe minoiche autoportanti di circa 4 a 13 metri di diametro sono parzialmente conservate nella pianura di Messara a Creta. Solo i 3 o 4 metri più bassi restano in piedi di strutture che possono essere salite fino a 12 metri, ma si è generalmente accettato di essere a cupola e di fornire un legame di sviluppo tra le case rotonde neolitiche e le tombe circolari dell’età del bronzo. Sono datati dopo le case rotonde del Chalcolithic occidentale di Cipro e prima del “tholoi” micenea.

Il cosiddetto “Tesoro di Atreo”, una grande tomba micenea ricoperta da un tumulo di terra, risale al 1330 aC circa. Ha un diametro di circa 15 metri e una delle numerose tombe a tholos con cupole a sbalzo. Altri includono il “Tesoro di Clitennestra” e il “Tesoro di Minyas”. Tali tombe sotterranee (“tesoro” era un termine usato da Pausania per la tomba di un eroe) fiorirono nella Grecia micenea tra il 1500 aC e il 1300 aC, aumentando di diametro da circa 8 metri a circa 14 metri in quel tempo. Esempi di scala più piccola di questo periodo si possono trovare anche in altre parti dell’Europa meridionale e occidentale. Le tombe ad alveari in aggetto su camere quadrate compaiono in Tracia, in Crimea e in Etruria nel primo millennio aC. Corbelling negli angoli creava pennacchi.

Le cupole di legno erano evidentemente usate in Etruria sulla penisola italiana fin dall’epoca arcaica. Le riproduzioni furono conservate come tombe etrusche scavate nella roccia fino al periodo imperiale romano, ei dipinti a Pompei ne mostrano esempi nel terzo stile e in seguito. Costruito tra l’VIII e il I secolo aC, in particolare intorno a Tarquinia e Cerveteri, sono stati identificati migliaia di esemplari di tombe a cupola etrusche. La “Tomba del Diavolino” etrusca a Vetulonia ne è un esempio.

Le cupole di legno possono anche essere state usate nell’antica Grecia, su edifici come il Tholos di Epidauro, che è tipicamente raffigurato con un tetto conico poco profondo. La prova di tali cupole di legno su edifici rotondi nell’antica Grecia, se esistessero, non è sopravvissuta e la questione è molto dibattuta. L’eroone di Stymphalos è stato datato al tardo periodo classico o ellenistico e ha una sala rotonda preceduta da un lungo portico rettilineo. La sua pianta potrebbe essere stata copiata dalle tombe di Tholos miceneo e, ancora in uso in epoca romana, è stata anche suggerita come ispirazione o precedente per il Pantheon a Roma.

Cupole ellenistiche e pre-romane
Sebbene avessero palazzi di mattoni e pietra, i re di Achemenide Persia tenevano il pubblico e le feste in tende domiche derivate dalle tradizioni nomadi dell’Asia centrale. Probabilmente erano simili alle tende posteriori dei Mongol Khan. Chiamati “Cieli”, le tende enfatizzavano il significato cosmico del sovrano divino. Furono adottati da Alessandro Magno dopo la sua conquista dell’impero, e il baldacchino a cupola della pratica romana e bizantina presumibilmente fu ispirato da questa associazione.

Semplici mausolei domici esistevano nel periodo ellenistico. Il possibile uso di soffitti a cupola nell’architettura dell’Egitto tolemaico è suggerito dalle tombe scavate nella roccia di Alessandria e da un poema di un papiro del III secolo aC che fa riferimento a una nicchia della fontana coperta da una semi cupola.

La prima prova fisica di una cupola ellenistica è presso le Terme del Nord di Morgantina in Sicilia, datata alla metà del terzo secolo aC. La cupola misurava 5,75 metri di diametro sopra la stanza calda circolare dei bagni. Era fatto di tubi di terracotta parzialmente inseriti l’uno nell’altro e disposti in archi paralleli che erano poi completamente coperti di malta. Per collegare alcuni dei tubi orizzontalmente sono stati usati dei ferri di ferro. È anche il primo esempio conosciuto di questa tecnica di costruzione a volta tubolare. Un complesso balneare ellenistico nella vicina Siracusa potrebbe anche aver usato cupole come queste per coprire le sue stanze circolari. Le cupole sono contemporanee di Archimede e la tecnica della loro costruzione può essere correlata al suo metodo di analisi delle sfere come una serie di segmenti troncoconici paralleli. La nave Syracusia, costruita per Hiero II di Siracusa e la cui costruzione era controllata da Archimede, comprendeva una biblioteca a cupola.

Nella città di Pergamo, ci sono resti di semi-cupole absidali in pietra del II secolo aC. Le prime testimonianze di cupole di pietra rivestite con cuspidi risalgono al primo secolo aC nella regione della Palestina, della Siria e dell’Anatolia meridionale, “il cuore dell’ellenismo orientale”. Una cupola in pietra pendentive è nota da un bagno del I secolo aC a Petra.

Gli Sciti costruirono tombe a cupola, così come alcune tribù germaniche a forma di paraboloide. Nel bacino della Saar del nord Europa germanico, la forma a forma di cupola era usata in costruzioni di legno su case, tombe, templi e torri cittadine, e fu tradotta in costruzione in muratura solo dopo l’inizio del dominio romano.

I resti di una grande sala circolare a cupola di 17 metri di diametro nella capitale partica di Nyssa sono stati datati forse al primo secolo d.C. Esso “mostra l’esistenza di una monumentale tradizione domica in Asia centrale che fino ad allora era stata sconosciuta e che sembra aver preceduto i monumenti imperiali romani o almeno essere cresciuta indipendentemente da loro”. Probabilmente aveva una cupola di legno. Il Tempio del Sole a Hatra sembra indicare una transizione da sale a colonne con coperture trabeate a costruzioni a volta e a cupola nel primo secolo d.C., almeno in Mesopotamia. La sala del tempio a cupola del tempio era preceduta da un iwan con volta a botte, una combinazione che sarebbe stata utilizzata dal successivo impero sasanide persiano. Un racconto di una sala da palazzo a cupola partica risalente al 100 d.C. nella città di Babilonia si trova nella Vita di Apollonio di Tiana di Filostrato. La sala era utilizzata dal re per il superamento dei giudizi ed era decorata con un mosaico di pietra blu per assomigliare al cielo, con immagini di divinità in oro. Una cupola a cupola bulbosa può essere vista nella scultura in rilievo dell’Arco di Settimio Severo a Roma, la sua forma apparentemente dovuta all’uso di una leggera struttura a forma di tenda.