Згідно з моделюванням, яке використовує методи будівельної механіки, колесо винайшли шахтарі в горах. Винайдення колеса революціонізувало все, від транспорту до виготовлення кераміки. Втім, його точне походження досі залишається загадкою для археологів. Але нове дослідження з використанням методів будівельної механіки говорить про те, що східноєвропейські копачі могли бути рушійною силою трьох основних інновацій у технології коліс ще в 3900 році до нашої ери, повідомляє LiveScience.
Археологічні докази наявності коліс і колісного транспорту датуються мідним віком – близько 5000–3000 років до нашої ери – в Європі, Азії та Північній Африці. Вони включають бойові сцени, намальовані на стінах, мініатюрні колеса, дитячі іграшки, поховання возів і навіть ранні текстові посилання на колісну технологію. Оскільки колесо було прийнято так швидко, незрозуміло, де саме і коли воно було винайдено вперше, та й чи було воно винайдено в кількох місцях одночасно.
Теорії походження колеса
Існує три основні теорії походження колеса. Одна припускає, що вперше воно з’явилося в Месопотамії близько 4000 року до нашої ери, а потім поширилося в Європу. Інша теорія припускає, що воно було розроблене біля понтійського узбережжя північної Туреччини приблизно в 3800 році до нашої ери. Третя основна теорія стверджує, що колесо було винайдено в Карпатах між 4000 і 3500 роками до нашої ери і звідти поширилося в різних напрямках.
Ця третя теорія, висунута в 2016 році істориком Річардом Буллієт, базується на ідеї про те, що приблизно за 4000 років до нашої ери дуже затребувану мідну руду стало важче видобувати. Шахтарі спускалися в шахти все глибше і важко тягнули контейнери з рудою назад.
Моделі возів пізнього мідного віку, які були знайдені в Карпатському регіоні, мають прямокутну форму з трапецієподібними сторонами – вони схожі на сучасні шахтарські вагони, писав Буллієт у книзі “Колесо: винаходи та повторні винаходи”. В новому дослідженні вчений та його колега детально описали модель того, як, ймовірно, еволюціонувало колесо.
Еволюція конструкції й дизайну колеса
Команда використала обчислювальну механіку та науку про дизайн, щоб дослідити, як люди могли перетворити набір простих роликів на систему колеса та осі. Дослідники припустили, що для еволюції колеса потрібні три інновації. Враховуючи потребу перемістити важкий кошик або коробку, стародавні люди, схоже, використовували ролики, розміщені вздовж доріжки, й пересували задні ролики наперед за потреби.
Найстарішому відомому дерев’яному колесу з віссю 5200 років. Його знайшли в Люблянських болотах у Словенії в 2002 році. Його рифлені ролики дозволяли коробці спиратися на них і рухатися вперед-назад. Схоже, це дозволило штовхати в шахту ширший візок.
Другим нововведенням була колісна пара або колеса, прикріплені до осі, що могло дати візку більший зазор, щоб проїхати через каміння та інше сміття в шахті. І третє нововведення – колеса рухалися незалежно від осі. Воно виникло приблизно через 500 років після колісної пари та додало маневреності конструкції.
Створивши оптимізовану конструкцію колісної пари команда виявила, що еволюція колеса та осі з часом відображала все більш енергоефективну модель. Карпатські копальні вочевидь вплинули і на дизайн колеса. Середовище, в якому працювали перші розробники коліс, містило певні унікальні особливості, що спонукали до переходу до роликового транспорту, переконані вчені.
Подальші пригоди колеса
Дослідники відзначили, що колесо не припинило розвиватися в мідному віці. Наприклад, винайдення радіальних кулькових підшипників у 1869 році призвело до значного прогресу в автомобільній та машинобудівній промисловості в XX столітті.
Хоча нова модель може пояснити, як колесо винайшли в Східній Європі, може бути й так, що кілька цивілізацій самостійно відкрили колесо.
Підхід обчислювального дизайну, який вчені використали в цьому дослідженні, потенційно може бути застосований до інших археологічних питань. Наприклад, для того, щоб з’ясувати, як саме були побудовані піраміди.
