غزال زیاری: باوجودی که اختراع چرخ همه چیز از حمل ونقل گرفته تا ساخت سفال را متحول کرد اما تا چندی پیش منشأ و زمان دقیق این اختراع هنوز برای باستان شناسان روشن نبود. حالا مطالعه جدیدی که با استفاده از تکنیک های مکانیک سازه انجام شده نشان می دهد که معدنچیان مس اروپای شرقی احتمالاً نیروی محرکه سه نوآوری اصلی در فناوری چرخ را در اوایل سال ۳۹۰۰ قبل از میلاد برای اولین بار مورداستفاده قرار داده اند.
شواهد باستان شناسی زیادی از چرخ ها و وسایل نقلیه چرخ دار در عصر مس (حدود ۵۰۰۰ تا ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح) در سراسر اروپا آسیا و شمال آفریقا یافت شده که شامل صحنه های نبرد نقاشی شده بر روی دیوارها چرخ های مینیاتوری اسباب بازی های کودکان تدفین واگن و حتی متون متعددی است؛ اما ازآنجاکه استفاده از چرخ خیلی سریع رواج یافته دقیقاً مشخص نیست که اولین بار کجا و چه زمانی اختراع شده و حتی این احتمال هم وجود دارد که به طور مستقل در زمان ها و مکان های مختلفی اختراع شده باشد.
سه نظریه اصلی برای منشأ چرخ وجود دارد. اولی حاکی از آن است که چرخ اولین بار در حدود ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح در بین النهرین اختراع و سپس به اروپا گسترش یافته است. نظریه دوم اختراع چرخ را مربوط به ۳۸۰۰ سال قبل از میلاد در اطراف سواحل پونتیک در شمال ترکیه می داند و سومین نظریه بر این باور است که چرخ بین سال های ۴۰۰۰ تا ۳۵۰۰ قبل از میلاد در کوه های کارپات اختراع شد و از آنجا در جهات مختلف گسترش یافت.
معدن مس کارپات و ساخت چرخ
نظریه سوم در سال ۲۰۱۶ توسط ریچارد بولیت مورخ و استاد بازنشسته دانشگاه کلمبیا و یکی از نویسندگان مطالعه جدید ارائه شده و بر این ایده استوار است که در حدود ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح یافتن سنگ معدن مس بسیار سخت بوده. از همین رو از معدنچیان خواسته می شد تا به عمق معادن سفر کرده و ظروف سنگ معدن را به بالا برانند. بولیت در کتاب “چرخ: اختراعات و اختراعات مجدد”به این نکته اشاره کرد که مدل های واگن اواخر عصر مس که در منطقه کارپات یافت شده اند مستطیل و با اضلاع ذوزنقه ای هستند (شبیه به ماشین های معدن امروزی.)
او و همکارانش در مقاله اخیرشان چگونگی تکامل چرخ را به تفصیل شرح دادند. این تیم کارشان را با اتکا به اطلاعات شان درباره سیستم چرخ های باستانی براساس شواهد باستان شناسی و با استفاده از مکانیک محاسباتی و علم طراحی انجام دادند تا به بررسی این موضوع بپردازند که افراد چگونه می توانند مجموعه ای از غلتک های ساده را به یک سیستم چرخ و محور تبدیل کنند.
نوآوری های مورداستفاده در تکامل چرخ
در ادامه این ایده مطرح شد که برای تکامل چرخ سه نوآوری موردنیاز است. با توجه به نیاز به جابجایی سبد یا جعبه های سنگین آن ها احتمالاً از غلتک هایی استفاده می کردند که در امتداد یک مسیر قرارگرفته و در صورت لزوم غلتک های عقب را به جلو منتقل می کردند.
غلتک های شیاردار به عنوان اولین نوآوری این امکان را فراهم می کرد تا جعبه ها روی غلتک ها قرارگرفته و بدون آنکه نیاز باشد تا افراد برای تعویض غلتک ها اقدام کنند جعبه ها به جلو و عقب حرکت کنند. همین امکان ارسال گاری های بیشتری به داخل معدن را فراهم می کرد.
دومین ابداع یک چرخ یا چرخ هایی بود که روی یک محور ثابت می شدند و بدین ترتیب فضای بیشتری برای گاری برای عبور از روی سنگ ها و دیگر زباله ها در معدن فراهم می شد. سومین نوآوری که باعث حرکت چرخ ها مستقل از محور می شد احتمالاً حدود ۵۰۰ سال پس از چرخ پدید آمد و طبق این مقاله قابلیت مانور را به طراحی اضافه کرد.
اعضای این تیم بر اساس تجزیه وتحلیل محاسباتی شان و پس از ایجاد یک طراحی بهینه مجموعه چرخ دریافتند که تکامل چرخ و محور از غلتک های ساده یک مسیر نزولی قابل قبول است که نشان دهنده طراحی بهینه تر انرژی است. هرچند که ممکن است معادن کارپات بر طراحی هم تأثیر گذاشته باشد.
یکی از این محققان دراین باره توضیح داد: «محیطی که توسعه دهندگان چرخ در آن فعالیت می کردند ویژگی های منحصربه فردی داشت که افراد را برای تغییر به سمت حمل ونقل مبتنی بر غلتک ترغیب می کرد. این ویژگی های محیطی (یک مسیر باریک و محصور) توسعه دهندگان چرخ را به سمت این سبک از طراحی خاص سوق داد.»
طبق گفته محققان پیشرفت و توسعه چرخ در عصر مس متوقف نشد. مثلاً اختراع بلبرینگ های شعاعی در سال ۱۸۶۹ منجر به پیشرفت های قابل توجهی در صنایع خودروسازی و ماشین آلات در قرن بیستم گردید.
باوجودی که مدل جدید احتمالاً نشان می دهد که چرخ چگونه در اروپای شرقی اختراع شده و به طور بالقوه ازآنجا گسترش یافته اما احتمالاً حرف های بیشتری در این زمینه وجود دارد. یکی از محققان گفته: «به نظرم هنوز این امکان وجود دارد که چندین تمدن به تنهایی و به صورت مجزا چرخ را کشف کرده باشند.»
او به این نکته اشاره کرد که رویکرد طراحی محاسباتی ای که محققان در این مطالعه اتخاذ کردند می تواند به طور بالقوه درباره سایر سؤالات باستان شناسی هم کاربردی باشد: «مثلاً فکر می کنم هنوز چیزهای زیادی در مورد چگونگی ساخت اهرام وجود دارد و طراحی مکانیکی محاسباتی می تواند در پاسخ به برخی از این سؤالات مفید باشد.»
منبع: livescience
58321
آیا شما به دنبال کسب اطلاعات بیشتر در مورد "اولین چرخ جهان، کی و کجا ساخته شد؟" هستید؟ با کلیک بر روی پزشکی، ممکن است در این موضوع، مطالب مرتبط دیگری هم وجود داشته باشد. برای کشف آن ها، به دنبال دسته بندی های مرتبط بگردید. همچنین، ممکن است در این دسته بندی، سریال ها، فیلم ها، کتاب ها و مقالات مفیدی نیز برای شما قرار داشته باشند. بنابراین، همین حالا برای کشف دنیای جذاب و گسترده ی محتواهای مرتبط با "اولین چرخ جهان، کی و کجا ساخته شد؟"، کلیک کنید.
