Изобретение колеса навсегда изменило многие сферы жизни человечества, но место его появления долгое время оставалось загадкой для ученых. Новое же исследование показало, что первыми колесо могли начать использовать восточноевропейские медные рудокопы, которые жили в Карпатах в 3900 годах до нашей эры, сообщает Live Science.
Археологические свидетельства существования колес и колесных средств медного века встречаются по всей Европе, Азии и Северной Африке. Они включают в себя сцены сражений, нарисованные на стенах, миниатюрные колеса, детские игрушки, погребения в повозках и даже ранние текстовые упоминания этой технологии. Но было не ясно, где и когда появились первые колеса. Оставалась вероятность того, что колесо могло быть изобретено в нескольких местах независимо друг от друга.
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 Европу. 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 оттуда распространилось в разных направлениях.
Последняя теория была выдвинута в 2016 году историком Ричардом Буллиетом, почетным профессором Колумбийского университета и соавтором нового исследования. Она основана на идее о том, что около 4000 г. до н. э. стало труднее находить медную руду, из-за чего шахтерам приходилось отправляться все глубже в шахты и тащить руду на поверхность. Модели повозок позднего медного века, найденные в Карпатском регионе, были прямоугольной формы с трапециевидными сторонами — они похожи на современные горнодобывающие вагоны.
В новом исследовании Буллиет и соавторы Кай Джеймс, инженер по аэрокосмической технике из Технологического института Джорджии, и Ли Алакок, ранее работавший инженером в Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне, подробно описали свою модель вероятной эволюции колеса.
Опираясь на свои знания о древних колесных системах, основанные на археологических свидетельствах, команда использовала вычислительную механику и конструкторскую науку, чтобы исследовать, как люди могли превратить набор простых роликов в систему «колесо и ось».
Ученые считают, что для изобретения колеса потребовалось три нововведения. Учитывая необходимость перемещения тяжелой корзины или коробки, люди, вероятно, использовали ролики, размещенные вдоль пути, перемещая задние ролики вперед по мере необходимости.
Первое новшество – рифленые ролики. Они позволили бы перемещать ящик или корзину без необходимости перекладывать ролики. Благодаря этому люди могли катить более широкую тележку в шахту.
Второе новшество – колесная пара или колеса, закрепленные на оси. Это могло бы дать тележке более высокий клиренс для проезда по камням и другим обломкам в шахтном стволе.
Третье новшество – колеса, которые двигаются независимо от оси. Они, вероятно, возникли спустя 500 лет после появления колесной пары и добавили маневренности конструкции.
«Среда, в которой работали первоначальные разработчики колес, содержала определенные уникальные особенности, которые способствовали переходу к роликовому транспорту. По сути, эти особенности среды — например, узкая, замкнутая дорожка — подтолкнули разработчиков колеса к этой конкретной конструкции», — заявил Джеймс.
Напомним, ранее чешские археологи, которые проводили плановые работы, обнаружили под полем клад, возраст которого оценивается в 3600 лет. Находку удалось сделать с помощью металлоискателя.