Ученые выяснили, что первое колесо было изобретено 6000 лет назад в Карпатах

Хотя изобретение колеса около 6000 лет назад произвело революцию во всем, от транспорта до гончарного дела, его точное происхождение все еще остается загадкой для археологов. Но новое исследование опубликованное в журнале Royal Society Open Science, с использованием методов структурной механики предполагает, что восточноевропейские медные шахтеры могли быть движущей силой трех основных инноваций в технологии колеса еще в 3900 году до нашей эры. 

Археологические свидетельства существования колес и колесных транспортных средств в медном веке (около 5000–3000 гг. до н. э.) в изобилии встречаются по всей Европе, Азии и Северной Африке, включая сцены сражений, нарисованные на стенах, миниатюрные колеса, детские игрушки, погребения в повозках и даже ранние текстовые ссылки на эту технологию. Поскольку колесо было принято так быстро , неясно, где и когда оно было впервые изобретено — или же оно было изобретено независимо в разное время и в разных местах. 

Существует три основные теории происхождения колеса. Одна из них предполагает, что колесо впервые появилось в Месопотамии около 4000 г. до н. э., а затем распространилось в Европе. Другая теория предполагает, что оно было разработано на побережье Понта на севере Турции около 3800 г. до н. э. Третья основная теория утверждает, что колесо было изобретено в Карпатских горах между 4000 и 3500 г. до н. э. и распространилось оттуда в разных направлениях. 

Эта третья теория, выдвинутая в 2016 году историком Ричардом Буллиетом, почетным профессором Колумбийского университета и соавтором нового исследования, основывается на идее о том, что около 4000 г. до н. э. столь желанную медную руду стало труднее находить, из-за чего шахтерам пришлось спускаться в глубь шахт и тащить контейнеры с рудой обратно. Модели повозок позднего медного века, найденные в Карпатском регионе, имеют прямоугольную форму с трапециевидными сторонами — подобно современным горнодобывающим машинам, пишет Буллиет в книге « Колесо: изобретения и переосмысления » (Columbia University Press, 2016). 

В исследовании,  Буллиет и соавторы Кай Джеймс, инженер по аэрокосмической технике из Технологического института Джорджии, и Ли Алакок , ранее работавший инженером в Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне, подробно описали свою модель вероятной эволюции колеса. 

Опираясь на свои знания о древних колесных системах, основанные на археологических свидетельствах, команда применила вычислительную механику и конструкторскую науку, чтобы исследовать, как люди могли превратить набор простых роликов в систему «колесо и ось». 

В своем исследовании ученые предположили, что для эволюции колеса потребовалось три новшества. Учитывая необходимость перемещения тяжелой корзины или коробки, люди, вероятно, использовали ролики, размещенные вдоль пути, перемещая задние ролики вперед по мере необходимости.

Підписуйтеcь на наш Telegram-канал Lenta.UA - ЄДИНІ незалежні новини про події в Україні та світі

Первое новшество — рифленые ролики — позволило бы ящику опираться на ролики и двигаться вперед и назад, без необходимости ходить вокруг него, чтобы заменить ролики. Это могло позволить людям толкать более широкую тележку в шахту. Второе новшество — это колесная пара или колеса, закрепленные на оси, что могло бы дать тележке более высокий клиренс для проезда по камням и другим обломкам в шахтном стволе. А третье новшество, когда колеса движутся независимо от оси, вероятно, возникло примерно через 500 лет после колесной пары и добавило маневренности конструкции, согласно статье.

После создания оптимизированной конструкции колесной пары команда обнаружила на основе своего вычислительного анализа, что эволюция колеса и оси от простых роликов была правдоподобным путем снижения, который отражал все более энергоэффективную конструкцию. Но карпатские шахты могли также повлиять на конструкцию.

«Среда, в которой работали первоначальные разработчики колеса, содержала определенные уникальные особенности, которые способствовали переходу к роликовому транспорту», ​​— рассказал Джеймс Live Science в электронном письме. «По сути, эти особенности среды — например, узкая, замкнутая дорожка — подтолкнули разработчиков колеса к этой конкретной конструкции».

Однако исследователи отметили, что колесо не перестало развиваться в медном веке. Например, изобретение радиальных шарикоподшипников в 1869 году привело к значительным достижениям в автомобильной и машиностроительной промышленности в 20 веке.

Хотя новая модель может объяснить, как колесо было изобретено в Восточной Европе, потенциально распространившись оттуда, она может быть не последним словом по этой теме. «Я думаю, что все еще возможно, что несколько цивилизаций независимо друг от друга открыли колесо», — сказал Джеймс.

Подход вычислительного проектирования, который исследователи использовали в этом исследовании, потенциально может быть применен к другим археологическим вопросам, сказал Джеймс. «Например, я думаю, что еще многое предстоит узнать о том, как именно были построены пирамиды», — сказал он. «Вычислительное механическое проектирование может сыграть важную роль в ответе на некоторые из этих вопросов».

Фото: Архив всемирной истории