اروپایی‌ها سند اختراع اولین چرخ را به‌نام خود زدند!

هنوز مشخص نیست که منشا اختراع نخستین چرخ به کدام ملت برمی‌گردد اما ۳ نظریه مطرح است که نخستین چرخ برای نخستین بار حدود ۴ هزار سال پیش در بین‌النهرین ظاهر شد و نظریه دیگری نشان می‌دهد که چرخ در حدود ۳ هزار و ۸۰۰ سال پیش در شمال ترکیه توسعه یافت و درحال‌حاضر اروپاییان ادعا می‌کنند که چرخ ۶ هزار سال قبل در کوه‌های کارپات در اروپا اختراع شده و فناوری آن به‌دیگر نقاط جهان صادر شده است.

به گزارش روزن آنلاین،  براساس یک مطالعه مدل‌سازی که از تکنیک‌های مکانیک سازه استفاده می‌کند، ممکن است چرخ توسط معدنچیان مس در کوه‌های کارپات تا ۶ هزار سال پیش اختراع شده باشد.

اگرچه اختراع چرخ حدود ۶ هزار سال پیش همه چیز را از حمل و نقل گرفته تا ساخت سفال را متحول کرد اما هنوز منشا دقیق آن برای باستان‌شناسان مبهم است. یک مطالعه جدید با استفاده از تکنیک‌های مکانیک سازه نشان می‌دهد که معدنچیان مس اروپای شرقی ممکن است نیروی محرکه نوآوری اصلی در فناوری چرخ در اوایل ۳۹۰۰ سال قبل از میلاد بوده باشند.

شواهد باستان‌شناسی از چرخ‌ها و وسایل نقلیه چرخدار در عصر مس (حدود ۵۰۰۰ تا ۳۰۰۰ قبل از میلاد) در سراسر اروپا، آسیا و شمال آفریقا، شامل صحنه‌های نبرد نقاشی شده بر روی دیوارها، چرخ‌های مینیاتوری، اسباب بازی‌های کودکان، تدفین واگن‌ها و حتی ارجاعات متنی اولیه به این فناوری فراوان است.

با این حال، از آنجا که چرخ بسیار سریع به کار گرفته شد، دقیقاً مشخص نیست که برای اولین بار کجا و چه زمانی اختراع شده است.

در این میان، سه نظریه اصلی برای منشا چرخ وجود دارد. یکی نشان می‌دهد که اولین بار در حدود ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد در بین النهرین ظاهر شد و سپس به اروپا گسترش یافت. نظریه دیگری نشان می‌دهد که چرخ در حدود ۳۸۰۰ سال قبل از میلاد در اطراف سواحل پونتیک در شمال ترکیه توسعه یافته است. سومین نظریه اصلی استدلال می‌کند که چرخ بین سال‌های ۴۰۰۰ تا ۳۵۰۰ قبل از میلاد در کوه‌های کارپات اختراع شد و از آنجا در جهات مختلف گسترش یافت.

این نظریه سوم که در سال ۲۰۱۶ توسط مورخ ریچارد بولیت، استاد بازنشسته در دانشگاه کلمبیا ارائه شد، بر این باور است که در حدود ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد، سنگ معدن مس برای جستجو بسیار سخت شده بود به همین دلیل از معدنچیان خواسته می‌شود تا به عمق معادن سفر کنند و ظروف سنگ معدن را به عقب برگردانند. بولیت در کتاب «چرخ: اختراعات و اختراعات مجدد» (انتشارات دانشگاه کلمبیا، ۲۰۱۶) نوشته است، مدل‌های واگن اواخر عصر مس که در منطقه کارپات یافت شده‌اند مستطیل شکل با اضلاع ذوزنقه‌ای هستند درست شبیه به ماشین‌های معدن امروزی.

بولیت، کای جیمز مهندس هوافضا در جورجیا تک، و لی آلاکوک در دانشگاه ایلینویز مدل خود را از چگونگی تکامل چرخ به تفصیل شرح دادند. این تیم با شروع دانش خود از سیستم‌های چرخ باستانی بر اساس شواهد باستان شناسی، از مکانیک محاسباتی و علم طراحی استفاده کردند تا بررسی کنند که چگونه افراد ممکن است مجموعه‌ای از غلتک‌های ساده را به یک سیستم چرخ و محور تبدیل کنند.

محققان پیشنهاد کردند که سه نوآوری برای تکامل چرخ مورد نیاز است. با توجه به نیاز به جابجایی یک سبد یا جعبه سنگین، مردم احتمالاً از غلتک‌هایی استفاده می‌کردند که در امتداد یک مسیر قرار می‌گرفتند و در صورت لزوم غلتک‌های عقب را به جلو منتقل می‌کردند.

 غلتک‌های شیاردار  به جعبه اجازه می‌داد تا روی غلتک‌ها قرار بگیرد و به جلو و عقب حرکت کند، بدون اینکه مردم مجبور باشند برای تعویض غلتک‌ها در اطراف آن قدم بزنند. این ممکن است به مردم اجازه داده باشد تا گاری وسیع‌تری را به داخل معدن فشار دهند.

دومین ابداع یک چرخ یا چرخ‌هایی بود که به یک محور ثابت می‌شدند که می‌توانست به گاری فاصله بیشتری برای عبور از روی سنگ‌ها و دیگر زباله‌ها در میل مین بدهد.

اما سومین نوآوری، که در آن چرخ‌ها مستقل از محور حرکت می‌کنند، احتمالاً حدود ۵۰۰ سال پس از چرخ‌گردانی پدید آمد و بر اساس این مقاله، قابلیت مانور را به طراحی اضافه کرد.

پس از ایجاد یک طراحی بهینه مجموعه چرخ، این تیم بر اساس تجزیه و تحلیل محاسباتی خود دریافتند که تکامل چرخ و محور از غلتک‌های ساده یک مسیر نزولی قابل قبول است که نشان‌دهنده طراحی بهینه‌تر انرژی است. اما ممکن است معادن کارپات بر طراحی نیز تأثیر گذاشته باشد.

محققان همچنین خاطرنشان کردند، چرخ در عصر مس متوقف نشد. به عنوان مثال، اختراع بلبرینگ‌های شعاعی در سال ۱۸۶۹ منجر به پیشرفت‌های قابل توجهی در صنایع خودروسازی و ماشین آلات در قرن بیستم شد.

 رویکرد طراحی محاسباتی که محققان در این مطالعه اتخاذ کردند، می‌تواند به طور بالقوه برای سایر سؤالات باستان‌شناسی به کار رود. برای مثال اینکه هنوز چیزهای زیادی در مورد چگونگی ساخت اهرام وجود دارد که طراحی مکانیکی محاسباتی می‌تواند در پاسخ به برخی از این سوالات مفید باشد.

منبع: لایوساینس