Prima roată a fost inventată acum 6.000 de ani în Munții Carpați, sugerează un studiu

Este posibil ca roata să fi fost inventată de minerii de cupru din Munții Carpați cu până la 6.000 de ani în urmă, conform unui studiu de modelare care utilizează tehnici de mecanică structurală, relatează Live Science.

Chiar dacă inventarea roții în urmă cu aproximativ 6.000 de ani a revoluționat totul, de la transport la fabricarea ceramicii, originile sale exacte sunt încă un mister pentru arheologi. Însă un nou studiu care utilizează tehnici de mecanică structurală sugerează că minerii de cupru din Europa de Est ar fi putut fi forța motrică din spatele a trei inovații majore în tehnologia roții încă din 3900 î.Hr.

Dovezile arheologice ale roților și ale vehiculelor pe roți abundă în epoca cuprului (aproximativ 5000 – 3000 î.Hr.) în Europa, Asia și Africa de Nord, inclusiv scene de luptă pictate pe pereți, roți în miniatură, jucării pentru copii, înmormântări în căruțe și chiar referințe textuale timpurii la această tehnologie.

Cu toate acestea, deoarece roata a fost adoptată atât de repede, nu este clar unde și când a fost inventată pentru prima dată – sau dacă a fost inventată independent în perioade și locuri diferite.

Există trei teorii principale pentru originea roții. Una sugerează că a apărut pentru prima dată în Mesopotamia în jurul anului 4000 î.Hr. și apoi s-a răspândit în Europa. O altă teorie sugerează că a fost dezvoltată în jurul coastei pontice din nordul Turciei, în jurul anului 3800 î.Hr. A treia teorie majoră susține că roata a fost inventată în Munții Carpați între 4000 și 3500 î.Hr. și s-a răspândit în diferite direcții de acolo.

Această a treia teorie, prezentată în 2016 de istoricul Richard Bulliet, profesor emerit la Universitatea Columbia și coautor al noului studiu, se bazează pe ideea că, în jurul anului 4000 î.Hr., minereul de cupru mult căutat a devenit mai greu de găsit, ceea ce i-a obligat pe mineri să călătorească adânc în mine și să scoată containerele de minereu.

Modelele de căruțe din perioada târzie a Epocii Cuprului care au fost descoperite în regiunea Carpaților sunt dreptunghiulare cu laturi trapezoidale – asemănătoare cu mașinile de minerit din zilele noastre, a scris Bulliet în cartea „The Wheel: Inventions and Reinventions” (Columbia University Press, 2016).

Într-un studiu publicat miercuri (23 octombrie) în revista Royal Society Open Science, Bulliet și coautorii Kai James, inginer aerospațial la Georgia Tech, și Lee Alacoque, inginer anterior la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign, și-au detaliat modelul de evoluție probabilă a roții.

Pornind de la cunoștințele anterioare despre sistemele de roți antice bazate pe dovezi arheologice, echipa a folosit mecanica de calcul și știința designului pentru a investiga modul în care oamenii ar fi putut transforma un set de role simple într-un sistem de roți și axe.

În studiul lor, cercetătorii au sugerat că au fost necesare trei inovații pentru ca roata să evolueze. Având în vedere necesitatea de a muta un coș sau o cutie grea, oamenii au folosit probabil role plasate de-a lungul unei căi, mutând rolele din spate în față, după cum era necesar.

Prima inovație – rolele canelate – ar fi permis cutiei să se sprijine pe role și să se deplaseze înainte și înapoi, fără ca oamenii să fie nevoiți să meargă în jurul ei pentru a înlocui rolele. Acest lucru ar fi putut permite oamenilor să împingă un cărucior mai lat în mină.

A doua inovație a fost un set de roți, sau roți fixate pe o axă, care ar fi putut oferi căruciorului o distanță mai mare pentru a trece peste pietre și alte resturi din puțul minei. Iar a treia inovație, în care roțile se mișcă independent de axă, a apărut probabil la aproximativ 500 de ani după setul de roți și a adăugat manevrabilitate designului, potrivit lucrării.

După generarea unui design optimizat al setului de roți, echipa a descoperit, pe baza analizei lor computaționale, că evoluția roții și a axului de la simple role a fost o cale de coborâre plauzibilă care a reflectat un design din ce în ce mai eficient din punct de vedere energetic.

Dar este posibil ca minele din Carpați să fi influențat și designul.

„Mediul în care își desfășurau activitatea dezvoltatorii roții originale conținea anumite caracteristici unice care au încurajat trecerea la transportul pe bază de role”, a declarat James pentru Live Science într-un e-mail. „În esență, aceste caracteristici ale mediului – de exemplu, o cale îngustă și închisă – i-au împins pe dezvoltatorii roții către acel design special”.

Cu toate acestea, cercetătorii au observat că roata nu s-a oprit din evoluție în epoca cuprului. De exemplu, inventarea rulmenților radiali cu bile în 1869 a condus la progrese semnificative în industria automobilelor și a mașinilor în secolul XX.

Deși noul model poate explica modul în care roata a fost inventată în Europa de Est, răspândindu-se potențial de acolo, este posibil să nu fie ultimul cuvânt pe această temă. „Cred că este încă posibil ca mai multe civilizații să fi descoperit independent roata pe cont propriu”, a spus James.

Abordarea de proiectare computațională pe care cercetătorii au adoptat-o în acest studiu ar putea fi potențial aplicată altor întrebări arheologice, a spus James.

„De exemplu, cred că mai sunt încă multe de învățat despre modul exact în care au fost construite piramidele,” a spus el. „Designul mecanic computațional ar putea fi esențial pentru a răspunde la unele dintre aceste întrebări.”