Sebbene l’invenzione della ruota, avvenuta circa 6.000 anni fa, abbia rivoluzionato tutto, dai trasporti alla produzione della ceramica, le sue origini precise rimangono un mistero per gli archeologi. Ma un nuovo studio che utilizza tecniche di meccanica strutturale suggerisce che i minatori di rame dell’Europa orientale potrebbero essere stati la forza trainante dietro tre importanti innovazioni nella tecnologia delle ruote già nel 3900 a.C.
Le prove archeologiche di ruote e carri a ruote dell’età del rame (dal 5.000 al 3.000 a.C. circa) abbondano in tutta Europa, Asia e Nord Africa, comprese scene di battaglie con graffiti, ruote in miniatura, giocattoli per bambini, sepolture di carri e persino i primi riferimenti testuali alla tecnologia. . . Perché la ruota era Adottato così rapidamenteTuttavia, non è chiaro esattamente dove e quando sia stato inventato per la prima volta – o se sia stato inventato in modo indipendente in tempi e luoghi diversi.
Esistono tre teorie principali sull’origine della ruota. Si suggerisce che sia apparso per la prima volta in Mesopotamia Intorno al 4000 aC si diffuse poi in Europa. Un’altra teoria suggerisce che si sia sviluppato intorno alla costa del Ponto, nel nord della Turchia, intorno al 3800 a.C. La terza teoria principale afferma che la ruota fu inventata nei Carpazi tra il 4000 e il 3500 aC e da lì si diffuse in diverse direzioni.
Questa è la terza teoria avanzata dallo storico nel 2016 Richard Bullitprofessore emerito alla Columbia University e coautore del nuovo studio, si basa sull’idea che a partire dal 4.000 a.C. circa, il minerale di rame tanto necessario divenne più difficile da trovare, richiedendo ai minatori di viaggiare più in profondità nelle miniere e trasportare container. Della ritirata del minerale. I modelli dei carri del tardo Calcolitico trovati nei Carpazi sono di forma rettangolare con i lati trapezoidali – simili ai vagoni minerari di oggi, ha scritto Pollitt nel libro.La Ruota: Invenzioni e Innovazioni(Columbia University Press, 2016).
In uno studio pubblicato mercoledì (23 ottobre) sulla rivista Scienza aperta della Royal SocietyPollitt e coautori Kay Jamesun ingegnere aerospaziale presso la Georgia Tech, e Lee Alacokun ex ingegnere dell’Università dell’Illinois Urbana-Champaign, hanno dettagliato il loro modello di come probabilmente si è evoluta la ruota.
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Partendo dalla loro conoscenza degli antichi sistemi di ruote basata su prove archeologiche, il team ha utilizzato la meccanica computazionale e la scienza della progettazione per studiare come le persone hanno trasformato una serie di semplici pulegge in un sistema di ruote e assi.
Nel loro studio, i ricercatori hanno suggerito che fossero necessarie tre innovazioni affinché la ruota si evolvesse. Data la necessità di spostare un cesto o una scatola pesante, le persone probabilmente utilizzerebbero le pulegge posizionate lungo il binario, spostando i rulli posteriori in avanti secondo necessità.
La prima innovazione, le pulegge scanalate, consentiva alla scatola di appoggiarsi sulle pulegge e di spostarsi avanti e indietro, senza che le persone dovessero camminare per sostituire le pulegge. Ciò potrebbe aver consentito alle persone di spingere un carro più ampio nella miniera. La seconda innovazione era un set di ruote, o ruote montate su un asse, che avrebbero dato al carro più spazio per passare sopra rocce e altri detriti nel pozzo della miniera. La terza innovazione, dove le ruote si muovono indipendentemente dall’asse, probabilmente ha avuto origine circa 500 anni dopo l’introduzione delle ruote, aggiungendo manovrabilità al design, secondo il giornale.
Dopo aver creato un progetto ottimizzato del gruppo ruota, il team ha scoperto, sulla base dell’analisi computazionale, che l’evoluzione della ruota e dell’asse dalle semplici pulegge era un percorso ragionevole che rifletteva un design sempre più efficiente dal punto di vista energetico. Ma anche le miniere dei Carpazi potrebbero aver influenzato il progetto.
“L’ambiente in cui lavoravano gli sviluppatori di ruote originali aveva alcune caratteristiche uniche che incoraggiavano il passaggio al trasporto basato su pulegge”, ha dichiarato James a WordsSideKick.com in una e-mail. “Fondamentalmente, queste caratteristiche ambientali, ad esempio una pista stretta e chiusa, hanno spinto gli sviluppatori di ruote verso questo design specifico.”
Tuttavia, i ricercatori notano che la ruota non ha smesso di svilupparsi nell’età del rame. Ad esempio, l’invenzione dei cuscinetti radiali a sfere nel 1869 ha portato a grandi progressi nell’industria automobilistica e dei macchinari nel XX secolo.
Sebbene il nuovo modello possa spiegare come la ruota sia stata inventata nell’Europa orientale, e forse da lì si sia diffusa, potrebbe non rappresentare l’ultima parola sull’argomento. “Penso che sia ancora possibile che più civiltà abbiano scoperto la ruota in modo indipendente e da sole”, ha detto James.
James ha affermato che l’approccio di progettazione computazionale adottato dai ricercatori in questo studio può essere applicato ad altre questioni archeologiche. “Ad esempio, penso che ci sia ancora molto da imparare su come farlo esattamente Furono costruite le piramidi“La progettazione meccanica computazionale può essere efficace nel rispondere ad alcune di queste domande”, ha affermato.
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