Когда было изобретено первое колесо
Колесо часто представляют, как символ инноваций, создаваемых человеком. Действительно, изобретение колеса стало настоящим благословением для человечества. Оно используется почти во всех современных транспортных средствах от телеги, велосипеда, мотоциклов до машин и грузовиков, не стоит забывать о поездах и самолетах.
Никакого вдохновения, взятого из природы
Если углубиться в историю человечества, то можно заметить, что вдохновение для создания большинства изобретений было взято из природы.
К примеру, прототипом вил были раздвоенные ветки деревьев. Птицы послужили вдохновением для создания самолетов.
Основная причина, по которой колесо не могли изобрести так долго – перед глазами человека в природе не было нужного примера. Хотя некоторые ученые, такие как Майкл Ла-Барбера из Университета Чикаго, предполагают, что бактерии со жгутиками, перекати-поле и навозные жуки, могут считаться таким примером.
Изобретение первого колеса
С помощью колес стало гораздо проще перевозить тяжелые грузы на дальние расстояние. До их появления грузы перевозились людьми.
Позже люди стали приручать животных, таких как лошади, волы, ослы и верблюды. Грузы начали перевозить с их помощью.
Постепенно люди стали делать это, привязывая к животным деревянные доски. Спустя долгое время, около 3500 года до н.э., одному мудрому человеку, который проживал в Месопотамии (современный Ирак), пришла в голову идея. Он вырезал диск из ствола дерева и сделал отверстие в его центре; конечным продуктом стало колесо — возможно, величайшее изобретение в истории человечества!
Колесо, которое он изготовил, предназначалось не для транспортировки грузов, а для гончарного дела.
Колесо как средство передвижения
После некоторого времени, когда колесо использовалось только в гончарном деле, кто-то придумал использовать два колеса и создал телегу. В ней колеса были соединены стволом дерева, который играл роль оси. Это была первая тележка в мире. В ней оба колеса и ось двигались.
Следующим шагом эволюции колес стало закрепление оси на транспортном средстве, что делало возможным их свободное вращение. Первыми средствами передвижения, в которых использовался этот принцип, стали повозки, запряженные буйволами, военные колесницы и четырехколесные повозки для знати.
Чуть позже, около 2000 года до н.э. было изобретено колесо со спицами, что значительно уменьшило его вес.
Колесо Екатерины или Колесо смерти
Конечно, изобретение колеса толкнуло прогресс вперед. Но колесо стало и источником смерти для большого количества людей! В Средние века колесование было достаточно популярным видом смертной казни. Приговоренному к смерти железным ломом или колесом ломались все крупные кости, после чего тело привязывалось к колесу, которое поднималось на шест.
В начале четвертого века, Святая Екатерина Александрийская должна была быть казнена подобным способом. Ее привязали к колесу с шипами и покатили по земле. По легенде, благодаря божественному проведению, колесо развалилось, а Екатерина смогла сбежать. С тех пор такие колеса стали называть Колесом Екатерины.
Колеса для вечных двигателей
На протяжении веков ученые, математики, мыслители и философы пытались создать вечный двигатель – устройство, которое будет работать неограниченно долго, стоит только привести его в действие. По замыслу оно также должно создавать энергии больше, чем потребляет.
Самый простой путь к его созданию – использовать в конструкции колесо. Колесо водяной мельницы – пример подобной машины, использующей изменение веса для движения.
Однако, несмотря на выбранную конструкцию, существование вечного двигателя противоречит первому и второму законам термодинамики. Первый закон гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена. Второй – что некоторое количество энергии всегда теряется при выделении тепла во время работы.
Патентное ведомство США отказалось регистрировать многие патенты на вечный двигатель на колесной основе, потому что изобретатели не смогли изготовить модели, которые работали бы корректно.
Первый патент на колесо
Несмотря на то, что колесо достаточно древнее изобретение, очень интересно узнать, кто и как получал на него патенты. Согласно отчетам патентного ведомства, первым человеком, получившим патент на колесо был Джеймс Макомб из Принстона. Это было горизонтальное полое водяное колесо для использования в гидроэнергетике.
Хотя патентное ведомство признает выдачу этого патента, оригинальная запись была уничтожена в результате пожара, произошедшего в организации в 1836 году.
Прогресс продолжится, благодаря колесам
С течением времени в конструкцию колес были внесены многочисленные изменения. Сегодня обода и спицы колес делают из железа. Затем вокруг них помещают резиновые шины и камеры. Благодаря этим улучшениям колесо стало легче, эффективнее и долговечнее. Думаю, можно сказать, что благодаря колесу мир продолжает меняться, как и раньше!
Кто изобрел колесо? Этот вопрос на протяжении веков яростно обсуждается в профессиональных кругах. Самой ранней археологической находкой, подтверждающей его существование у древних людей, является игрушечная повозка с глиняными колесиками, найденная на территории Румынии. Ее возраст примерно семь тысяч лет.
В четвертом и пятом тысячелетии до нашей эры колеса появлялись в разных уголках мира, независимо друг от друга. Но больше всего доказательств и фактов на стороне гипотезы, что первое круглое приспособление для транспортировки грузов появилось на территории современной Европы, а не на Востоке, как считалось раньше.
Принцип механики колеса
Колесо — самое важное изобретение в истории человека и ключ к техническому прогрессу. Без него исчезнет все, начиная с велосипеда и заканчивая сложным оборудованием на современных заводах. Это простейший механизм, который при повороте переводит вращательное движение в прямолинейное, благодаря чему стало возможным перемещение тяжелых грузов с меньшими затратами энергии.
Еще одно физическое свойство, применяемое в механизмах, — получение выигрыша в силе при вращении колеса. Чем больше диаметр, тем меньше усилий нужно прилагать для вращения оси, при этом устройство максимально эффективно передает механическую энергию.
И до сегодняшних дней принцип действия колеса остается неизменным, совершенствуются лишь его составные части и конструкция.
Важность изобретения колеса
Тот, кто придумал колесо, не просто подправил или усовершенствовал созданное природой, а сделал гениальное устройство, входящее в несколько самых важных простейших механизмов, служащих человечеству.
Благодаря колесу появились:
- ремесла (прялка, гончарный круг, мельница и так далее);
- колесный транспорт;
- шестерня и зубчатая передача;
- турбина;
- грузоподъемный блок.
Таким образом, изобретение значительно облегчило жизнь человека, дало толчок для новых интересных идей и направило технический прогресс именно в то русло, которое мы имеем на сегодняшний день.
Ранние использования рычагов и круговых опор
Первым рычагом, который использовал человек, наверное, была палка, помогающая выкорчевывать из земли камни, съедобные растения. Приблизительно в одно время с появлением круглого механизма кроманьонцы открыли для себя рычаг, как устройство для поднятия и перемещения тяжелых грузов. Так, в Греции где-то между шестым и четвертым веками до нашей эры появилась первая тачка, затем она появилась в Китае и только через четыре века — в Европе.
Еще одно более позднее изобретение греков (примерно 4-3 век до нашей эры) — зубчатая передача и грузоподъемный блок, а за сто лет до н.э. появилось первое водяное колесо.
Существует еще одна гипотеза появления колеса. Согласно ей, первый круглый диск использовали не для транспортировки. Изначально это был гончарный круг, применявшийся около 3500 лет до нашей эры в Месопотамии. И только спустя триста лет его стали использовать для перевозки грузов.
За 1500 лет до нашей эры в Индии появился прародитель первого подъемного крана — устройство для поднятия сосудов, наполненных водой.
Первые археологические находки
Самое древнее по возрасту колесо именно в качестве устройства для транспортировки, как и писалось выше, было найдено в Румынии. Но есть еще более ранние археологические находки круглых предметов, которые, возможно, были культовыми вещами или амулетами. Так, например, при раскопках захоронений на реке Сунгирь во Владимирской области найдены некие диски с прорезями, возраст которых составляет 25 тысяч лет.
Еще одно более раннее применение круглого приспособления — ручные каменные жернова для измельчения зерен в муку.
Официально в мире рассматривают несколько гипотез появления колеса.
Гипотеза о Шумерской цивилизации
Шумеры — древнее население Южной Месопотамии (в настоящее время — южный Ирак), стали известны миру в 19 веке, когда ученые расшифровали найденные при раскопках таблички и надписи. Эта цивилизация возникла примерно за 5,5 тыс. лет до нашей эры и оказалась создателем практически всех основных изобретений. Историю пришлось пересказывать заново, так как, согласно новой гипотезе, шумеры — авторы всего, что раньше считалось достижениями других цивилизаций.
Что считается заслугой шумеров:
- клинопись;
- гончарный станок;
- изобретение колесного транспорта;
- развитие ткачества;
- производство стекла и изделий из него методом выдувания;
- ювелирная обработка драгоценных камней;
- траволечение, хирургия;
- математические вычисления, ставшие основой для египетской и греческой цивилизации.
Это далеко не полный перечень всех успехов шумерской цивилизации.
Гипотеза об изобретении в Месопотамии
Возможно, история создания колеса началась в Месопотамии, где изначально его использовали в качестве гончарного круга. Древний изобретатель, имя которого осталось неизвестным, придумал закрепить материал для изготовления горшков на вертикальной оси и формировать будущее изделие, вращая его на круглой подставке.
Такой способ позволил делать посуду более правильной, округлой формы. Сначала гончарный круг мастер двигал свободной рукой. Позднее, чтобы освободить руки, изобрели ножной, который приводили в действие с помощью нижнего маховика.
Находки, подтверждающие этот факт, датируются 3,5 тыс. лет до нашей эры.
Прототипы колеса в Египте
В Египте прототипом нашумевшего изобретения считаются катки, которые использовались при строительстве огромных пирамид. Это были огромные катящиеся бревна. Способ был не очень удобным, но для Египта наземный транспорт не имел большого значения: в этой водной стране роль дорог и магистралей выполняли реки и каналы.
Первый раз египтяне увидели колесницы, когда на них напали кочевые племена — гиксы. Этот боевой транспорт, запряженный лошадьми, они приняли за чудовищ и в ужасе разбежались, что позволило гиксам захватить страну. В течение двухсот лет, находясь под вражеским игом, египтяне сами научились делать повозки и боевые колесницы. И в дальнейшем создали хорошо обученную и снаряженную армию.
Совершенствование механизма
Используя в транспортных и боевых целях первые деревянные диски, люди старались облегчить их, делая прорези. И лишь спустя 3 тысячи лет конструкция усовершенствовалась: появились, спицы, обод и ступицы. Спиц всегда было четное количество, в Египте в основном делали четыре штуки, в Риме и Греции — восемь.
Спустя еще тысячелетие, кельты оббили обод железом. Это увеличило прочность, устойчивость и маневренность колесниц.
Интересные факты, связанные с колесами.
- Изобретение шины принадлежит не механику, инженеру или ученому, а обычному ветеринару. Джон Данлоп, наблюдая за сыном, катающимся на велосипеде был возмущен шумом и грохотом колес по садовой дорожке. Когда велосипед случайно наехал на поливочный шланг, звук намного смягчился. Джон, не долго думая, спаял куски резины нужного размера и закрепил на ободе. Так появилась всемирно известная фирма Данлоп.
- Патент на квадратные колеса получил 1959 году американец Альберт Сфредда.
- Первое колесо обозрения появилось в Америке в 1893-ем году.
- Деталь, похожую на подшипник, впервые использовали римляне на своих кораблях. Возраст находки составляет почти две тысячи лет.
В настоящее время продолжаются разработки и усовершенствование этого древнего механизма. И кто знает, как будет выглядеть колесо через пару сотен лет, но, несомненно, оно останется круглым.
Первые повозки и колесницы
Самые первые транспортные средства были тяжелы и неповоротливы. Одновременно с изобретением повозки для грузов появились колесницы для перевозки людей. Они были четырехколесные, с двумя неподвижными осями, прикрепленными к корпусу. Только через две тысячи лет вместе с усовершенствованием и облегчением общей конструкции оси колесниц стали делать подвижными, что значительно увеличило скорость передвижения и маневренность.
В египетской культуре 15-го века до н.э. появились облегченные колесницы, которые использовали как боевые, гоночные, военно-транспортные. Для большей устойчивости при повороте оси сделали выступающими по обоим сторонам кузова. Обод и спицы изготавливали из дерева и обтягивали полосками свежей кожи, при высыхании которой получалось прочно скрепленная конструкция.
Прошло еще три тысячелетия прежде, чем появился первый автомобиль, одним из главных элементов которого все также является колесо.
Первое колесо, которое обнаружили архиологи, находилось в Месопотамии. Его возраст примерно 5,5 тысяч лет. Считается, что до изобретения колеса грузы перевозили на санях. Потом догадались сани перекатывали по бревнам. И затем к саням приделали "колеса". Сначал их "резали" из цельного ствола.
Первое колесо со спицами появилось в Малой Азии примерно во 2-м тысячелетии до нашей эры. Сначала такие колоса использовали только для колесниц. Изобретение довольно быстро распространилось по Европе, Китаю, Индии. В Египте колесо со спицами стали использовать для перевозки грузов.
P.S. Ещё по теме я писал тут
Распространено мнение, что самым древним из найденных колес является найденное в Месопотамии, его возраст около 5 тысяч лет. Однако существуют археологические находки, которые датируются более ранним временем. Так, в Румынии были найдены игрушечные повозки на колесах, смастерили эти повозки в 5-м тысячелетии до нашей эры.
Здесь уже упоминали о круглых дисках, найденных на стоянке Сунгирь. Этим дискам около 25 тысяч лет! Но мы не можем говорить о том, что это были самые древние колеса. Это только самые древние из найденных.
Все ответы неправильные! :) Потому что изобрел колесо тот, кто взял на это изобретение патент. Имя такого человека хорошо известно. Это Джон Кео из Австралии (кстати, патентовед). Его изобретение называется “Циркулярное устройство для облегчения транспортировки” Дата - июнь 2001 года. За это он получил почти нобелевскую премию, то есть "игнобелевскую" (она же антинобелевская, она же шнобелевская :). Но автор хотел только показать несовершенство патентной системы.
Четвертое тысячелетие до нашей эры в Месопотамии (теперь Ирак и Турция) существовала цивилизация шумеров, которых и считают первыми изобретателями колеса по оставшимся от их эпохи колесницам на камне и в раскопках:
Колесо наверное одно из самых важных изобретений человечества, при их отсутствии скорее всего использовали полозья, перемещали грузы в санях. Самые первые образцы колес изобрели в Месопотамии в 3500. 3000 до нашей эры. Применяли для гончарного дела и колес для телеги. Гончарный круг возможно возник первым. А телеги имели вид саней на колесах, и скреплены между собой осями. Используя круглые бревна при перемещении тяжелых грузов, люди скорее всего и пришли к колесу. Колесо и ось в первичном виде составляли единое целое, приносило это ряд неудобств при движении телеги. Позднее уже ось имела крепление к саням, а колеса на нее одевались. Дальнейшее развитие колеса, только совершенствование его конструкции, так и совершенствование оси колеса.
Добиваясь совершенства, природа экспериментировала миллионы лет. Поэтому инженеры давно взяли на вооружение бионику – метод заимствования технических решений у живой природы. Даже самые, казалось бы, новейшие достижения конструкторской мысли – композитные материалы, облегченные сотовые конструкции, наноструктурные покрытия – имеют природные прототипы. А недавно выяснилось, что даже в изобретении колеса человек не был первым.
Мутация или артефакт?
Начальник экспедиции археологов Диего де Верагоса оказался высоким стройным брюнетом лет 45, он сразу же повез Людо в обнаруженную в прошлом сезоне пещеру Пехта. На светлой стене охрой и гематитом были изображены стада странных животных. с колесами вместо ног.
Главный экспонат музея канадского Королевского Палеонтологического института – реконструированный скелет Sus ludus rotalis удивительной степени сохранности. Для его восстановления палеонтологам впервые в истории понадобилась помощь автомобильных конструкторов.
Взглянув на хорошо сохранившийся скелет, профессор Людо не поверил своим глазам: конечности существа вместо пальцев или копыт заканчивались массивными костяными колесами. Единичная мутация?
Свиньи и автомобили
Читайте также: