Что было прообразом колеса
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.
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.
Где и когда изобрели колесо: краткая история создания колеса
Кто придумал колесо? В 60-х годах минувшего века был снят фильм с таким названием. Сейчас трудно вспомнить, дал ли он ответ на этот вопрос. Да и вряд ли кто-нибудь вообще знает, кто был первым изобретателем этого важного предмета.
А вот где оно было изобретено, ответить можно: в «колыбели цивилизации» – Древней Месопотамии. В ее множестве городов-государств шло активное развитие ремесел и торговли. Наверняка в одном из них и «родилось» первое колесо. Оно было из бронзы. Но обо всем с самого начала.
«Биография» колеса
Путь от первых «образцов» до колеса в нынешнем его виде долог и чрезвычайно интересен. Идея, должно быть, возникла в процессе рубки бревен. Люди выяснили, что если их слегка подталкивать, то они будут катиться. А подталкивать можно, подложив под бревно крепкую палку. Так заодно был изобретен и рычаг.
Следующей идеей было транспортировать на катящихся бревнах другое бревно, положив его наискосок. Древние египтяне подобным образом уже «катали» огромные статуи из камня.
Некоторые неудобства в транспортировке с помощью рычагов привели к еще одному открытию: груз стали фиксировать, чтобы он не сползал с бревен-«колес». Полученный прообраз повозки был грубоват и неказист и хорош лишь на гладкой дороге, но грузы даже больших объемов на этой конструкции перевозить было легче.
Но инженерная мысль не дремала, и повозка вскоре превратилась в гораздо более удобный каток, который не требовал применения рычагов, его можно было катить вручную.
Дальнейшее развитие
К началу второго тысячелетия до новой эры колеса уже оснащались гнутым ободом и ступицей, деревянными спицами. Тысячелетия спустя, чтобы повысить прочность наружной части обода, его стали обивать металлическими полосками.
Колесную «тягу» в это время начали использовать не только в транспортных целях. Колесо являлось ведущим звеном и в конструкциях иных, тогда еще примитивных, механизмов. Это были водоподъемники, гончарные круги, токарные станки, прялки и т.д.
Первые колесницы
Грузы грузами, но человеку хотелось иметь и транспортные средства для своего передвижения, и через какое-то время они возникли в виде первых колесниц. Запряженные ослами, буйволами или мулами, они служили транспортом лишь людям зажиточным да военным.
Кстати, чаще всего колесницы использовались именно в ходе военных кампаний в странах Междуречья, Египте и др.
Все еще до нашей эры, но уже в Европе, продолжалось дальнейшее развитие колеса. Кельты первыми стали делать металлический обод, а затем и полностью колесо.
Колеса новых времен
Такими колеса оставались много столетий, не развивая свою конструкцию дальше. Новое усовершенствование – шины – появилось лишь в XVIII веке. Поначалу они были парусиновыми, значительно позже их стали делать из резины.
Можно сказать, что изобретение и совершенствование колеса явилось самым эпическим открытием на земле. Благодаря ему практически произошла транспортная революция, к которой в XIX веке подключились железная дорога со своими паровозами да вагонами, а также речной транспорт с первыми колесными речными пароходами.
А когда началась автомобильная эра, конструкция колеса стала совершенствоваться постоянно.
Колеса для автомобилей
Автомобильными колесами в конце XIX века наряду с выпуском автомашин занялся инженер Карл Бенц. Этот автомобиль, к сожалению, не сохранившийся для истории, больше был похож на велосипед о трех колесах, но зато эти колеса были резиновые.
А «первооткрывателями» автомобильной резины стали братья Мишлен, основавшие знаменитую шиноизготовительную фабрику, которая со временем превратилась в компанию – лидера в этой отрасли.
Изобретение диска
Эволюция колеса продолжилась с изобретением диска. Он появился благодаря расчетам, которые показали более низкие затраты на его производство.
В процессе производства обод легко преобразовывался в прямую металлическую полосу, а сам диск не менее быстро штамповался из листа металла. Затем оба элемента соединяли при помощи сварки или же скрепляли каким-то другим способом.
В результате получалось колесо, характеризующееся легкостью, жесткостью, устойчивостью к повреждениям и, что немаловажно, доступностью.
Основные типы колес
В нынешние времена автомобили комплектуются двумя основными типами колес. Их производят из различных сплавов стали, благодаря чему они отличаются большей легкостью и прочностью, чем прежде. Колеса выпускают и литыми, и оснащенными спицами.
НА ЗАМЕТКУ! Автомобили, укомплектованные литыми дисками, хорошо управляются и имеют более долговечную тормозную систему. Да и на вид они более привлекательны по сравнению со стальными. Но и стоят они гораздо дороже последних.
Колеса из будущего
Казалось бы, что еще можно добавить к существующей конструкции колеса? Однако, как всегда, инженерная мысль не перестает работать, и, к примеру, уже упоминавшаяся компания «Мишлен» «выдала на-гора» бескамерное колесо с шинами Tweel, целиком состоящее из резиновых протекторов, соединенных эластичными спицами с центром.
Все деформации колеса передаются на эти спицы, что помогает амортизировать удары.
Специалисты считают, что при всем множестве плюсов эти шины обладают одним большим недостатком: авто, укомплектованное ими, набирая скорость свыше 80 км/ч, подвергается сильной вибрации. К тому же говорят, что они годятся сугубо для электромобилей.
Колеса-оригиналы
Мы привыкли, что классическая форма колеса – круглая. В общем-то, и представить нечто другое сложно. Однако предлагаем ознакомиться и с оригинальными по форме колесами.
Можно еще назвать такие колеса как «мотор-», используемое для велосипедов, ренское, колесный движитель Р. Берда.
Мистика и сакральная символика
Образ колеса по-своему обогатил древние культуры многих народов, создав своеобразную символику. Так, в древнеиндийской философии оно являлось знаком бесконечности инкарнаций – циклов жизни и смерти, вечного пути, совершаемого живыми существами.
Форму круглого колеса связывали с божеством Солнца, которое совершает свой традиционный ежедневный «обход» небосвода. Чаще всего колесо символизировало власть, вечное движение и обновление, высший закон и истину.
История колеса: создание, особенности, развитие и интересные факты
Колесо — одно из важнейших открытий человечества в области механики. История колеса, по определению ученых-историков, начиналась еще в бронзовом веке (4-1 тысячелетие до нашей эры).
Современная гипотеза создания колеса
Слово «колесо» происходит от праславянского «коло» и праиндоевропейского «кел-со» и обозначает «вращение». От этого же корня происходит название «колесница».
По последним данным исследователей, история изобретения колеса берет свое начало из Европы. Самые ранние глиняные колеса были найдены при раскопках трипольской культуры на территории современных стран (Румынии и Украины), которые датированы 5 тыс. до н. э. Более «поздние» находки сделаны в районах Германии, Польши и на Северном Кавказе. Древние захоронения людей вместе с колесницами были обнаружены недавно на границе между Арменией и Грузией в верховье реки Куры (4-3 тыс. до н. э.).
Одним из праобразов колес считаются древние каменные жернова для размалывания зерен в муку. Первые колеса делались из глины, камня и только потом из дерева.
Появление колес в Месопотамии
По другой гипотезе история появления колеса берет свое начало в Месопотамии (современный Ирак) и Египте, где предшественниками колес считаются катки, которые использовались при строительстве (4 тыс. до н. э.).
Праобразом колес служил известный способ передвижения при строительстве египетских пирамид огромных каменных блоков с помощью катящихся бревен (катков), который был не очень удобен, но показал людям возможность использования круглых предметов для переноски грузов. Аналогично научились передвигать грузы и шумеры, которые также использовали бревна для передвижения тяжестей.
Первые повозки
История создания колеса напрямую связана с появлением земледелия, ведь плодородную землю в долинах рек Азии, Египта и Китая нужно было обрабатывать. К этому времени относится также появление и таких изобретений, как плуг и парус.
Сначала люди стали делать двухколесные повозки, когда 2 деревянных колеса насаживали на оси. Самые первые колеса делались из сплошных бревен. Древние люди отрезали от бревна круг или скрепляли из досок, обрезав по кругу.
Передвигались повозки при помощи запряженных животных (осликов или быков), но поворачивать такую повозку можно было только вручную. Позднее появились и четырехколесные (около 3500 до н. э.). Конечно, такие конструкции не были изобретены в один год, усовершенствование продолжалось столетиями.
Наскальные рисунки, найденные археологами, изображают повозки с очень примитивной конструкцией: четыре колеса, закрепленные на осях, а сверху расположена платформа для размещения груза. Такие древние устройства были обнаружены в Месопотамии, очаге цивилизации, в котором впервые началось развитие обработки металла.
Распространение колесных конструкций происходило и в Европу и на север Азии, не зря слово «телега» имеет монгольское происхождение. Изображения телег найдены в Южной Сибири (середина 2 тыс. до н. э.). Кочевники даже стали делать дома на колесах — большие повозки с крышей. Постепенно такие сооружения докатились и до Китая.
Следующим усовершенствованием, связанным с колесом, стала конструкция, при которой передние колеса могли свободно поворачивать при помощи поворотной передней оси. Теперь люди, сидя в повозке, могли ее поворачивать, управляя животными.
Одновременно назрела необходимость в строительстве дорог, чтобы транспортные средства могли передвигаться вначале между полем и поселением, а затем и между населенными пунктами стали перевозить продукты и грузы.
Появление колесниц
История возникновения колеса свидетельствует о том, что вместе с повозками для перевозки грузов, люди начали делать и средства передвижения для людей. Так появились и первые колесницы, в которых запрягали ослов, буйволов и мулов, т. к. лошади в те времена еще не использовались. Первых лошадей и нужные им породы древние люди научились выводить только во 2 тыс. до н. э. На колесницах передвигались только зажиточные люди и военные.
Чаще всего колесницы использовали во время военных действий. Боевые колесницы были распространены в странах Месопотамии, Египте и других. Об их важном значении в те времена говорит тот факт, что богатых и почитаемых сограждан (чаще всего царей) хоронили вместе с их колесницами.
Устройство этих средств передвижения развивалось постепенно. Вначале это были массивные платформы, на которых стояли воины, метающие во врагов дротики, или лучники. Древнеегипетские колесницы уже более легкие и маневренные.
Появление и развитие таких устройств способствовало революционным изменениям в военном деле. Использование такого боевого и быстрого транспорта часто являлось решающим и давало возможность одержать победу над врагами.
Еще одним скачком в революции колеса стало изобретение и использование спиц, вначале деревянных, затем и металлических. Применение спиц позволило сильно облегчить вес самих колес и всей колесницы. Следующим шагом было изобретение обода для колес.
Дальнейшая история развития колеса связана с Европой и кельтами. В период 1500-1000 гг. до н. э. они начали использовать металл для обода, и затем колеса стали полностью металлическими, как и колесницы. А вот грузовые телеги так и остались деревянными.
Гипотеза об изобретении гончарного круга
По третьей гипотезе история колеса связана с изобретением гончарного круга. До сих пор остается непонятным, что из них было придумано первым — гончарный каменный круг, имеющий форму колеса, положенного горизонтально, или колесо в повозке для передвижения.
Изобретение гончарного круга по времени также относится к бронзовому веку. Параллельно колесо начали использовать для изготовления посуды из глины и в Древнем Египте, через несколько сотен лет египтяне даже стали делать посуду на быстро вращающихся кругах, что повлияло на разнообразие формообразования древней посуды и ее качество.
Было ли колесо в Америке
До сих пор остается невыясненным вопрос о существовании колеса у американских индейцев. Испанские конкистадоры, приплыв в Америку, не обнаружили никакого колесного транспорта, однако раскопки свидетельствуют, что у детей инков, ацтеков и майя были игрушки с колесиками. Видимо, военное нашествие испанцев затормозило этот процесс, и история колеса в Америке не нашла своего логического продолжения.
Аналогичные находки — миниатюрные изображения игрушечных колесных повозок были обнаружены археологами и в странах Европы.
Использование колеса в других устройствах
Постепенно колесо стали применять и в других устройствах. Со временем оно нашло свое применение для водяных устройств, по записям ученого Витрувия уже в 1 в. до н. э. водяные колеса распространились и в Древнем Риме. Использовались два вида таких колес: подливное (для медленно текущих рек) и наливное (на быстрых горных речках).
При строительстве люди также стали пользоваться грузоподъемным блоком, основу которого также составляет колесо. Позднее колесо нашло еще одно применение — для прядения шерсти была создана прялка. По историческим данным, она была изобретена около 1 тыс. до н. э. в Индии и близлежащих районах Азии.
Совершенствование устройства колеса
Несколько тысячелетий история колеса почти не продвигалась в своем развитии. И только в середине XVIII века, наконец, появилось новое усовершенствование — были изобретены шины. Первые шины на колеса делались из плотной ткани (парусины) и только затем их стали изготавливать из резины.
Одним из толчков к дальнейшему совершенствованию стало изобретение в 1817 году немецким профессором К. фон Дрезом первого велосипеда, более похожего на деревянный двухколесный самокат (его назвали «дрезиной»).
Появление и совершенствование колеса — самое эпическое изобретение, которое подтолкнуло человечество к началу транспортной революции, в которую в XIX веке включился железнодорожный транспорт (устройство которого также основано на использовании колес) и речной — с открытием паровой машины запущены первые колесные речные пароходы.
Следующим шагом в истории стало создание автомобилей, и уже тут устройство колеса претерпело массу усовершенствований, которые продолжаются и до наших дней.
Какая гипотеза верна
Официальная и признанная сейчас версия происхождения колеса считает его родиной Месопотамию или Двуречье, что аргументируется учеными появлением у них к тому времени инструментов, без которых нельзя было обойтись при изготовлении колес.
Такая же гипотеза излагается в школах и других учебных заведениях, снято множество фильмов и мультфильмов, в которых рассказывается история колеса для детей, о его развитии, совершенствовании и появлении новых видов транспорта.
Уместно будет упомянуть и философский смысл колеса «Движение… жизнь… бесконечность», который и подтверждает суть его открытия.