ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ. Первое колесо

Без чего, по Вашему мнению, невозможно представить автомобиля. Без двигателя? Верно. Без трансмиссии и подвески? Несомненно. Ну а самое главное без чего его нельзя представить — это без колес. Да, да, да. Раньше даже понятия не имели, что такое колесо. Изобретение простого, на первый взгляд, колеса раньше стало величайшим открытием, которое дало большой толчок в развитии механики и техники. По находкам, датирующимся последней четвертью 5-го тысячелетия до нашей эры, можно судить, что первое колесо изобрели на территории современной Румынии. Чуть позднее они появились на территориях южнорусских степей Германии и Польши. По информации из других источников, именно на Северном Кавказе и Кубани нашли экземпляры, которые старше колес из Месопотамии. Таким образом можно судить что самое первое колесо появилось именно на Западе.

Согласно археологическим исследованиям первые древние колеса относятся к периоду 3500—1000 до н. э. и найдены в местах, где был довольно высок уровень цивилизации, где люди были знакомы с металлом, освоили выплавку из него различных металлических изделий. Так, в Месопотамии обработка металла достигла высочайшего уровня развития и дала толчок к появлению первых колесных повозок.

Предполагают, что прообразом колеса были бревна-катки, которые ложились под тяжелые каменные глыбы, лодки, стволы деревьев или другие тяжести, которые необходимо было перемещать на большие расстояния. Возможно тогда появились первые наблюдения за вращающимися телами и их свойствами. Со временем было замечено, что каток с более тонкой серединой, чем по краям, передвигался более равномерно, его меньше заносило в стороны. Благодаря таким наблюдениям катки стали обжигать в середине, делая ее тоньше, а края оставались без изменений. Сегодня такое приспособление называется «скат». Дальнейшие усовершенствования привели к тому, что от бревна осталось на концах два валика, а между ними — тонкая ось. Позже валики стали делать отдельно, а затем они жестко крепились с осью. Так появилось колесо и первая повозка.

Жесткое крепление колес с осью приводило к тому, что они вращались вместе с ней. Это приспособление было удобно при движении повозки по прямой дороге, на поворотах же, где они вращаются с разной скоростью, тяжело груженная повозка могла сломаться или перевернуться. Колеса вырезались из целого ствола дерева, отчего колеса и повозки были очень тяжелыми. Для передвижения в такие повозки стали запрягать животных. Повозка с такими колесами была найдена при раскопках в древнем индийском городе Махенджо-Даро. Чтобы уменьшить вес колеса, в нем начали делать вырезы, укрепляли поперечными скрепами для жесткости.

После того, как люди освоили металл и научились выплавлять различные металлические изделия, появилось колесо с металлическим ободом и спицами. Это колесо было защищено от ударов о камни и вращалось во много раз быстрее. Огромным достижением стало изобретение колеса со ступицей, которое насаживалось на неподвижную ось. Колеса при этом вращались независимо друг от друга. Для того, чтобы уменьшить трение колеса об ось, ее смазывали дегтем или жиром. Запрягая в повозки лошадей, увеличивалась скорость их передвижения.

Появление транспортных средств повлечет за собой строительство первых дорог и первых мостов. Помимо использования колеса, как транспортного средства, оно нашло применение и в других сферах жизни. Так, использование колеса в гончарном круге тоже относится к бронзовому веку. Водяное колесо использовали древние римляне еще в первом веке до нашей эры. Ровесницей железного века считают прялку, которую изобрели в Индии или другой стране Азии около 1000 лет до нашей эры. Ветряная мельница с колесом на вертикальной оси существовала в Персии уже в Х веке, в Европе она появилась в ХII веке, правда колесо крепилось на горизонтальный вал.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Знакомьтесь — Квеклос: кем был изобретатель первого колеса и как он до него додумался

Колесо считается одним из главных изобретений в истории цивилизации. Как оно изменило жизнь древних людей, а также что известно современной науке о его создателе? Где и как он жил, во что верил и чем развлекал своих детей, рассказывает Wired.

Однажды, несколько сотен тысяч лет назад, задолго до изобретения колеса, какой-то несчастный гоминид, вероятно, наступил на округлый камень или бревно и — прямо перед тем, как раскроить себе череп, — обнаружил, что круглая форма предмета уменьшает трение с землей.

Это открытие объясняет повсеместное распространение роликов (бревен, подложенных под тяжелые предметы) в древнем мире. Египтяне и месопотамцы использовали их при постройке пирамид, а полинезийцы острова Пасхи — при транспортировке каменных статуй.

Ось колеса

Однако ролики неэффективны, ведь их нужно заново подкладывать по мере продвижения вперед. Эту проблема решила ось, которую некоторые ученые считают самым важным механизмом, когда-либо изобретенным человеком.

Несмотря на то что ролики применялись издавна, колесо и ось появились всего 6000 лет назад. Ось впервые появилась в Месопотамии как часть гончарного круга. Трудно сказать, что натолкнуло людей на революционное открытие, что центр вращающегося диска неподвижен (может быть, бисер на нити?), так как у этого механизма нет аналогов в мире природы.

Переход от гончарного круга к колесам на оси произошел не сразу. Первую пару колес, вероятно, изобрел гончар, у которого (или которой) были дети, так как самая старая в мире ось имеет 2 дюйма (5 см) в длину, сделана из глины и является частью игрушки на колесиках.

Первые колеса — игрушечные

В июле 1880 года археолог Дезире Шарне обнаружил первые колеса доколумбовой Америки. Они были приделаны к маленькой фигурке койота, найденной в гробнице ацтекского ребенка на юге Мехико.

В своей книге «Древние города Нового мира» Шарне высказывает предположение, что игрушку «долгое время хранила мать в память о своем погибшем ребенке».

Этот ребенок жил на несколько тысяч лет позже европейского изобретателя колеса, но до того, как европейцы принесли колесо в Америку. То есть гончары Старого и Нового мира независимо друг от друга изобрели колесо и ось, чтобы сделать игрушку для своих детей.

Большинство археологов скептически относятся к тому, что такое важное изобретение могло возникнуть из чего-то настолько несерьезного, как игрушка. Но не инженеры. По их мнению, было бы удивительно, если бы первая ось и первая пара колес были приделаны к 500-футовой повозке.

Уменьшенные версии изобретений, которые мы сегодня называем моделями или прототипами, почти всегда предшествуют полноразмерным. Их намного легче сконструировать, а изобретатель может быстрее выявить потенциальные проблемы и решить их.

Первая повозка

Однако, несмотря на смекалку первого изобретателя колеса, глубокие преобразования в обществе вызвала не созданная им игрушка, а настоящие колеса, которые появились на несколько сотен лет позже. Первая повозка возникла примерно 5400 лет назад и стала первым в истории изобретением, мгновенно распространившимся по миру. Археологи обнаружили древние повозки в самых разных странах — от Ирака до Германии. Распространение повозки не остановили даже культурные барьеры того времени: она были слишком полезной.

Антрополог Дэвид У. Энтони, автор книги «Лошадь, колесо и язык», считает, что настолько быстрое распространение повозки объясняется ее размерами:

«Повозки были самыми большими деревянными машинами, которые люди когда-либо видели. Они были медленными и громкими, а тянули их буйволы — одни из крупнейших животных в степи».

Повозка была древним аналогом спутника. Она просто не могла остаться незамеченной.

Поскольку конструкции двух самых старых найденных археологами колес существенно отличаются друг от друга — к одному ось прикреплена намертво, как в современных поездах, тогда как другое свободно вращается на оси, как в современном автомобиле, — Энтони считает, что многие строители повозок не имели возможности детально изучить механизм и пытались воссоздать то, что видели издалека.

Изобретение повозки мгновенно отразилось на жизненном укладе людей на Ближнем Востоке и в Европе. Оно значительно увеличило производительность труда фермеров и, как следствие, изменило ландшафт.

Тогда как прежде для транспортировки удобрений, семян и собранного урожая необходимы были целые группы людей, благодаря повозке стало возможным появление семейных ферм. Поселения, прежде сосредоточенные вокруг рек, распространились вглубь плодородной степи. Повозка изменила экономику, образ жизни, войну и даже язык.

Сделать из маленькой игрушки полноразмерную повозку непросто. Энтони считает, что создание колеса и оси было кропотливым делом, требующим точных инструментов, таких как долото и шило, которые металлурги начали отливать только незадолго до появления повозки. Кроме того, повозка не могла быть изобретена поэтапно, а это значит, что ее создал один человек.

Изобретатель колеса Квеклос

Личность изобретателя повозки до сих пор остается неизвестной, но реконструкция мертвых языков помогла ученым как никогда близко подобраться к разгадке.

Кто сконструировал первую повозку?

Назовем его Квеклос — словом, которое, по мнению палеонтологов, означало «колесо». Слово «квеклос» было производным от глагола «вращать, крутить», то есть изобретатель назвал свое детище «вращалищем».

Квеклос родился примерно 5400 лет назад. Благодаря популярности повозки и многочисленным упоминаниям о ней в летописях разных стран эту дату можно считать достаточно точной.

Если дата рождения Квеклоса более-менее известна, то место его рождения по-прежнему остается предметом горячих споров. По словам Энтони, «распространение повозки было таким стремительным, что невозможно определить, где она возникла впервые».

Где и когда появилось первое колесо

На данный момент за звание самого старого колеса соперничают два: первое было найдено в болоте неподалеку от Любляны, а второе (вместе с целой повозкой) — в ямном погребении на Северном Кавказе.

Археология — неподходящая наука для определения, откуда берет начало то или иное изобретение. Но лингвистические данные указывают на то, что погребенный вместе со своей повозкой ямник жил ближе к тому месту, где была изобретена повозка. Многие палеонтологи считают, что ямники говорили на праиндоевропейском языке, который также был родным языком создателя повозки.

«Анализ связанной с колесом лексики показывает, что большинство слов для обозначения колес и осей было образовано от глаголов и существительных праиндоевропейского языка», — говорит Энтони.

Праиндоевропейское название оси (акс) происходит от праиндоевропейского слова, обозначающего «плечо». То есть праиндоевропейцы выбрали для обозначения колеса свое, а не иностранное слово. Этот факт имеет решающее значение, ведь, перенимая чужие технологии, люди, как правило, заимствуют вместе с ними и оригинальные названия.

Например, когда испанцы привезли с Карибских островов табак, то сохранили оригинальное название «табако».

Квеклос был земледельцем и пастухом. Он владел лошадьми, овцами и собаками; пил медовуху и молоко своего скота; носил одежду из шерсти и жил в длинном доме в небольшом поселении, расположенном у реки. Лингвистические данные указывают на то, что Квеклос поклонялся богу неба и приносил в жертву коров и лошадей. На основании ДНК ямников можно сделать вывод, что у Квеклоса, скорее всего, были карие глаза, темные волосы и смуглая кожа. Средний рост мужчин ямной культуры составлял примерно 1,75 см, и, вероятно, они имели крепкое телосложение благодаря ежедневной работе в поле.

Инструменты для создания колеса

Одно можно сказать о Квеклосе наверняка: он был гением и мастером своего дела, ведь, чтобы сделать из игрушки полноразмерную повозку, нужно решить целый ряд проблем. Некоторые ученые, в том числе и Энтони, считают, что медные инструменты неслучайно появились незадолго до первой повозки. Колесо и ось невозможно было создать при помощи примитивных каменных орудий.

Как пишет Стивен Фогель, автор книги «Почему колесо круглое», самое важное в колесе — это то, насколько крепко оно сидит на оси. Если колесо сидит слишком крепко, повозка не поедет; если слишком свободно — колесо отпадет. В крошечной модели этой проблемы нет. Не требуется в моделях и определенное соотношение между диаметром и длиной оси, тогда как в полноразмерной повозке слишком толстая ось создает слишком сильное трение, а слишком тонкая — ломается под тяжестью груза.

Не всё так просто и с самим колесом.

Если бы Квеклос попросту распилил срубленное дерево, как колбасу, ничего бы не вышло. По словам Фогеля, волокно в таком куске древесины недостаточно крепкое, чтобы выдержать давление на край, и оно бы быстро деформировалось. Квеклос знал, что должен сконструировать колесо из продольных досок, тщательно скрепить их вместе и придать им идеально круглую форму.

Волы, тянущие повозку

Размер колеса также очень важен. Повозка на слишком маленьких колесах не смогла бы преодолеть выбоины на дорогах, а на слишком больших — сдвинуться с места. Однако, даже несмотря на изобретательность Квеклоса, его колесо было бы бесполезным без волов.

Первым рогатым скотом были туры, которых населявшие территорию современной Турции натуфийцы одомашнили около 10 000 лет назад. Поначалу натуфийцы использовали туров только как источник мяса и молока, но к началу IV тысячелетия до н. э. майкопцы, населявшие земли современной Украины, начали кастрировать самцов и использовать их в качестве рабочих животных. Процесс приучения быков к хомуту был жестоким и требовал, как пишет археолог Сабина Рейнольд, «сломить дух животного».

Страдал не только скот.

Вышеупомянутый ямник, погребенный вместе со своей повозкой, получил за свою жизнь 26 переломов, а также заработал артроз позвоночника, ребер и стоп. Его жизнь была тяжелой, и он был в этом не одинок. У многих ямников, похороненных вместе со своими повозками, были обнаружены многочисленные переломы, ведь приучение быков к хомуту подразумевало борьбу между человеком и животным.

В погребениях майкопцев был найден скот с кольцами в носу. По мнению некоторых археологов, это означало, что человек приручил животное.

Колесо изменило земледелие и всю нашу жизнь

Когда Квеклос впервые запряг волов в свою несколькосотфутовую деревянную повозку, он навсегда изменил земледелие. Прежде для работы на ферме нужны были силы целого поселка; с повозкой, запряженной волами, достаточно стало одной семьи.

Как следствие, семьи ямников, использовавшие повозки как дома на колесах, рассредоточились по всей просторной евразийской степи, а затем — и за ее пределами.

Их культурное влияние ощущается до сих пор. Сегодня 45% населения планеты говорит на языках, произошедших от праиндоевропейского. Английский, греческий, латынь, санскрит, португальский, испанский, шведский, словацкий, пушту, болгарский, немецкий, албанский и многие другие языки относятся к индоевропейской семье языков.

Новые исследования ДНК подтверждают, что ямная культура распространилась из степей на юг и запад. Массивные повозки сыграли важную роль в этой культурной экспансии, но вполне возможно, что еще более важную роль сыграли маленькие безбилетные пассажиры повозок (животные и насекомые). Генетики обнаружили бактерию Yersinia pestis (чумную палочку), вызвавшую черную смерть, в зубах людей, живших 5000 лет назад на территории Центральной России. Похоже, что ямники, сами того не осознавая, принесли с собой в Европу биологическое оружие.

Возможно, Квеклос умер именно от чумы. А, возможно, от несчастного случая. Как бы там ни было, популярность его изобретения говорит о том, что Квеклос мог быть одним из немногих древних изобретателей, получивших широкое признание при жизни. Возможно даже, что ямный обычай хоронить людей вместе с повозками начался именно с него.