سه فرضیه اصلی برای چگونگی اختراع چرخ / استفاده از چرخ برای اولین بار در بین النهرین

اختراع چرخ در حدود ۶ هزار سال پیش همه چیز را از حمل و نقل گرفته تا ساخت سفال متحول کرد، با این حال منشأ دقیق آن هنوز برای باستان شناسان یک راز به شمار می رود.

به گزارش تین نیوز به نقل از یورو نیوز، اما یک مطالعه جدید با استفاده از تکنیک های مکانیک سازه می گوید توانسته است رد ابداع آن برای نخستین بار را بیابد.

شواهد باستان شناسی از چرخ ها و وسایل نقلیه چرخ دار در عصر مس (حدود ۵ تا ۳ هزار سال قبل از میلاد مسیح) در سراسر اروپا، آسیا و شمال آفریقا به چشم می خورد.

سه فرضیه اصلی برای منشأ چرخ وجود دارد. یکی نشان می دهد که چرخ اولین بار در منطقه بین النهرین در حدود ۴ هزار سال قبل از میلاد ظاهر شد و سپس به اروپا گسترش یافت.

فرضیه دیگری نشان می دهد که در حدود ۳۸۰۰ سال قبل از میلاد چرخ در اطراف سواحل آناتولی شمالی در ترکیه توسعه یافته است.

سومین فرضیه اما استدلال می کند که چرخ بین سال های ۴۰۰۰ تا ۳۵۰۰ قبل از میلاد در کوه های کارپات در اروپای شرقی اختراع شد و از آنجا به مناطق جغرافیایی مختلف گسترش یافت.

فرضیه سوم بر این ایده استوار است که در حدود ۴ هزار سال قبل از میلاد، جستجوی سنگ معدن مس بسیار سخت شده بود و به همین خاطر از معدن چیان خواسته می شد تا به عمق معادن بروند و مس را استخراج کنند.

محققان اکنون بر اساس یک مطالعه مدل سازی، که در آن از تکنیک های مکانیک سازه استفاده شده است، نتیجه گرفته اند که چرخ احتمالا برای اولین بار توسط معدن چیان مس در کوه های کارپات و در حدود ۶ هزار سال پیش پیش اختراع شده است.

ریچارد بولیت، استاد بازنشسته دانشگاه کلمبیا و یکی از نویسندگان مطالعه جدید، در این باره می گوید: «بقایای واگن های اواخر عصر مس که در منطقه کارپات یافت شده اند، مستطیل شکل با اضلاع ذوزنقه ای شبیه به ماشین های معدن امروزی هستند.»

تیم محققان از دانشگاه های ایلینوی و موسسه هوافضای جورجیا تک، در تحقیق خود از مکانیک محاسباتی و علم طراحی استفاده کردند تا بررسی کنند که چگونه انسان های باستانی می توانستند مجموعه ای از غلتک های ساده را به یک سیستم چرخ و محور تبدیل کنند.

آن ها می گویند که سه نوآوری برای تکامل چرخ مورد نیاز است. اولین نوآوری غلتک های شیاردار ساده هستند که به جعبه اجازه می دهند تا روی یک نوار قرار بگیرد و به جلو و عقب حرکت کند، بدون اینکه افراد مجبور باشند برای گرداندن غلتک ها با آن حرکت کنند

دومین ابداع یک چرخ-محور بود که تشکیل می شد از یک محور به همراه دو چرخ که به آن متصل شده بودند. این ابداع می توانست به گاری توان بیشتری برای عبور از روی سنگ ها و ناهمواری ها در معدن بدهد.

سومین نوآوری، که در آن چرخ ها مستقل از محور حرکت می کنند، احتمالا حدود ۵۰۰ سال پس از چرخ گردانی پدید آمد و بر اساس این مقاله قابلیت مانور را به آن اضافه کرد.

تیم محققان بر اساس تجزیه و تحلیل محاسباتی خود دریافتند که تکامل چرخ و محور از غلتک های ساده به سمت غلتک های پیچیده تر، به منظور بهینه تر شدن مصرف انرژی انجام شده است.

کای جیمز، مهندس هوافضا در جورجیا تک، در این باره می گوید: «محیطی که توسعه دهندگان چرخ اصلی در آن فعالیت می کردند، دارای ویژگی های منحصربه فردی بود که توسعه چرخ و تغییر به سمت حمل ونقل مبتنی بر غلتک را تشویق می کرد.»

به گفته محققان، هر چند اختراع چرخ برای اولین بار در عصر مس اتفاق افتاد اما در آن زمان متوقف نشد و برای مثال اختراع بلبرینگ های شعاعی در سال ۱۸۶۹ پیشرفت های قابل توجهی را در صنایع خودروسازی و ماشین آلات در قرن بیستم رقم زد.

به باور پژوهشگران اگرچه مدل جدید ممکن است توضیح دهد که چگونه چرخ در اروپای شرقی اختراع شده، اما قطعیتی درباره اولین بودن آن وجود ندارد. دکتر جیمز می گوید: «من فکر می کنم هنوز این امکان وجود دارد که چندین تمدن به تنهایی و به صورت مجزا از هم چرخ را کشف کرده باشند.