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.
54 ПросмотровС чего началось изобретение колеса?
Все исследователи сходятся во мнении, что первое колесо было изобретено в 3500 году до н.э., правда это приблизительная дата, возможно, оно появилось и раньше, но принято считать, что первое колесо появилось в Месопотамии, на территории современного Ирака. Есть один факт, что колесо изобрели при кочевой жизни, когда люди перестали скитаться. Люди стали разводить хозяйство, засевать поля, заводить домашний скот, строить города. Стала развиваться торговля, и перемещение на далекие расстояния с большим грузом стало сложно, вот тут и появилась такая идея. А идея началась с поваленных бревен, когда их начали катить.
Затем кроманьонцы изобрели рычаг, каким способом они вышли на такое новшество? Они заметили, что при нажатии на подложенную палку под бревно, оно катилось, при следующем нажатии, бревно катилось дальше. Так при помощи палки или рычага перекатывали уже несколько бревен. За тем, кинув бревна уже поперек другим, обнаружили, что бревна, таким образом, передвигаются, как бы на платформе из тех же бревен.
В древнем Египте передвигали с помощью бревен огромные каменные сооружения. Со временем было замечено, что каток с более тонким строением посередине, чем по краям передвигался равномерно, и меньше заносило в сторону. При таком выводе, катки стали обжигать посередине для получения тонкого центра. В конце концов, такое бревно приобрело форму похожую на ось и два колеса по краям, только по структуре одно монолитное сооружение из бревна.
Следующий этап,
валики стали делать отдельно, которые крепились осью, так появилась первая повозка, которую тянули волы. Именно с этого момента считалось изобретение колеса. Жесткое позволяло крутиться колесам вместе с ней, это двигало повозку по прямой дороге, но на поворотах являлось сложностью, попросту такое сооружение тяжело повернуть и часто на поворотах повозка просто могла перевернуться.
Прошло немало времени, когда люди научились обрабатывать металл, что привело к использованию металлических изделий в колесном сооружении. Еще одним революционным скачком в развитии колеса стало использование спиц, после того, как научились работать с металлом, деревянные спицы заменили металлическими, а еще немного позже появился обод с металла. Так появилось колесо с металлическим ободом и спицами. Такое колесо вращалось в несколько раз быстрее, предыдущего. Через пару веков колеса стали полностью из металла.
Самым большим изобретением в те времена стало , которое насаживалось на неподвижную ось. В таком исполнении, колеса вращались не зависимо друг от друга. Между ними, конечно, происходило трение, и для уменьшения смазывали места трения дегтем или жиром. С такими колесами еще долгое время передвигалась телега уже с запряженными лошадьми. Колесо использовали в повозках, а так же появилось водяное колесо, нашлось применение еще во многих сферах деятельности человека, такие как гончарное дело, строительное и т.д.
Но вернемся к колесу, которое дало развитие транспорта. В середине 18 века, появилось новое исполнение колеса, шина , о создании которой тоже существует своя история. И так шли года, столетия, примитивное бревно дало толчок к появлению транспорта и, усовершенствуясь, пришло в наше время в таком издании, как мы видим уже сегодня. Древнее коло (колесо), которое означает движение, в нашей цивилизации продолжает видоизменяться, и никто не знает, какое оно будет через века.
Колесо стало одним из величайших изобретений человечества. До тех пор, пока люди не изобрели колесо, тяжелые грузы приходилось перетаскивать волоком, на носилках, впрягая в них лошадей, быков или же впрягаясь самим.
Самые первые колеса, сведения о которых дошли до наших времен, были изобретены в Месопотамии (на территории современного Ирака) в четвертом тысячелетии до нашей эры. Тогда существовало два вида колес: гончарное и колесо телеги. Гончарное колесо, его еще называют гончарный круг, стало предшественником многих современных механизмов - блоков, водяных турбин, различных приводов, ручных и настенных часов, да и, пожалуй, любого приспособления, в котором используются колесики и шестеренки.
Первые повозки представляли из себя просто-напросто сани, установленные на колеса. Идея поставить сани на колеса появилась, вероятно, тогда, когда человек устал тащить их волоком. Чтобы облегчить труд, люди начали подкладывать под сани толстые палки или бревна и уже по ним перекатывать груз. Миновав какой-то участок дороги, путешественники были вынуждены возвращаться и подбирать оставленные позади палки. Они им были нужны для того, чтобы вновь, подложив их под тяжелый груз, продолжить путь.
Вероятнее всего, первые колеса намертво прикреплялись к осям. Ось и закрепленные на ней с двух сторон колеса проворачивались вместе. Конечно, это было не очень удобно, особенно если повозке с такими колесами требовалось завернуть за угол. Ведь тогда получалось, что внешнему колесу приходилось пройти больший путь, чем внутреннему. Во время поворотов внешнее колесо продолжало вращаться, а внутреннее волочилось и скользило.
Когда позднее было сделано еще одно изобретение, то поворачивать на такой повозке стало куда легче. А ведь всего-то и потребовалось прикрепить ось неподвижно к телеге и дать колесам свободно вращаться.
Первыми колесными экипажами на нашей земле стали телеги крестьян, боевые колесницы воинов, повозки знати и экипажи, перевозившие священные церковные реликвии.
Древние телеги и колесницы делались с одной или двумя парами колес, но тогдашние четырехколесные экипажи были не очень-то удобны. Ведь оси намертво прикреплялись к корпусу повозки, а значит, на ней невозможно было сделать крутой поворот. Лишь около двух тысяч лет тому назад люди изобрели новый тип повозки с подвижной передней осью, что позволяло разворачиваться направо и налево.
Примерно в то же время в юго-западной Азии человек придумал способ облегчить колесо, не снижая при этом его прочности и надежности. Для этого он приспособил спицы, соединявшие в нескольких местах центр колеса с его ободом.
Говорят, природа не знает колеса - это целиком и полностью человеческое изобретение. Позволим себе не согласиться. Вот жук скарабей катит свой шар. Что это, если не колесо? Только круглое не в одной плоскости, а со всех сторон. Вот ветер гонит травяной шар «перекати-поле». Некоторые гусеницы сами в колесо сворачиваются и катятся куда пожелают. Неужели природа (или эволюция, или Господь Бог) была настолько глупа, чтобы не сообразить, что трение качения гораздо выгоднее трения скольжения?Кто изобрёл колесо?
А марсиане против!
Откроем знаменитый роман Герберта Уэллса «Война миров». Конец XIX столетия. На нашу планету нападают марсиане со своей техникой, многократно превосходящей земную. Правда, надо признать, что вторжение успехом не увенчалось, - и не потому, что земляне хорошо воевали. Просто все захватчики погибли от земных болезней, о которых не имели понятия. Но нам интересно другое. «Марсиане не знают (что, впрочем, маловероятно) или избегают колёс, - пишет Уэллс, - и очень редко пользуются в своих аппаратах неподвижными или относительно неподвижными осями с круговым движением, сосредоточенным в одной плоскости. Почти все соединения в их машинах представляют собой сложную систему скользящих деталей, двигающуюся на небольших, искусно изогнутых подшипниках».Вот так. Оказывается, сверхразумные марсиане посчитали (по Уэллсу) колеса лишними. Что ж, в какой-то степени они правы. По сильно пересечённой местности, например, на колёсах, даже очень больших, далеко не уедешь. Для эффективности колёс необходима всё же сколько-нибудь ровная поверхность. Животные передвигаются на своих четырёх. И правильно делают: ровных поверхностей в природе немного, а на лапах и через упавшее дерево перелезешь или перепрыгнешь, и по крутому склону взберешься. Вот и марсианские машины шагали на ногах. Однако земная инженерная мысль пошла другим путём. Мы решили, что выгоднее строить дороги, а не изобретать механическую ходьбу. Хотя шагающих механизмов создано немало, и самых разных конструкций, а вот сколько-нибудь широкого применения они так и не нашли, оставшись в разряде замысловатых игрушек.
Однако понятно, что большие колеса по бездорожью уедут дальше маленьких. И следующий логический вывод напрашивается: для преодоления очень больших препятствий надо создавать очень большие колеса, а не изобретать что-то вычурное. Как в старом анекдоте: чтобы достать яблоко, не размышлять надо, а яблоню трясти. Так и решил поступить военный изобретатель XVII века Нестор Максимов. Сам он рассказывал о своём проекте боевой машины: «Колесо большое, лес подомнет, речку перекатит, на стену крепостную взбежит, само железом оковано, в нём воины, их ничем за железом не взять». К сожалению (а может, и к счастью для тех суровых времён), замысел не был воплощён. Как часто случается, помешали обскуранты, то есть невежды и противники прогресса. Архимандрит Преображенского монастыря, где работал изобретатель, зашёл в его «лабораторный» сарай. И - о ужас! Колесо громадное стоит, спицы железом окованы, по бокам бревна с крючьями, сбруя внутри… Явно сатанинская штуковина! Вердикт был ожидаем и краток: деревянные части машины сжечь, железные - перековать на гвозди, изобретателя - в ссылку в далёкий скит… Где он и умер.
Но на этом идея гигантского колеса как боевой машины не была похоронена. В 1915 году к ней вернулся военный инженер Александр Пороховщиков. Он продемонстрировал Николаю II модель, которая шустро бегала по полу и лихо взбиралась на стопки книг, даже когда на неё помещали кортик. Впечатлённый самодержец приказал приступить к сооружению полноразмерного образца, но помешали события 1917 года. Машину бросили в лесу под Клином, где её строили. Там она, наверное, и по сей день ржавеет, если только ею не заинтересовался какой-нибудь музей истории техники.
Впереди планеты всей
Но кто же всё-таки изобрёл колесо? Скорее всего, шумеры . Они вообще почти все на свете изобрели, включая математику, астрономию, космологию и космогонию. Странно, если не дошумерили бы до колеса. Во всяком случае, колеса в Месопотамии упоминаются уже в IV тысячелетии до нашей эры. А до того под тяжёлые грузы подкладывали деревянные катки (что уж точно у бобров подсмотрено). Первые колеса и были, как мы уже догадались, этими распиленными поперёк катками. Их насаживали на оси и закрепляли клиньями. Изображения салазок на колёсиках, относящиеся к 3000 году до нашей эры, археологи обнаружили в шумерском городе Уруке (ныне - Варка, Южный Ирак). А к 2700 году до нашей эры там же появляются и рисунки с повозками. В это время шумеры начинают хоронить своих царей вместе с колесницами. Это очень удобно для загробной жизни: сел, поехал куда захотел, не пешком же тащиться, как какой-нибудь простолюдин. Но не слишком красиво, непрочно и не очень комфортно. Трясёт! И вот во II тысячелетии до нашей эры колеса начинают совершенствовать. Сначала придумали спицы, гнутый обод, ступицы. Потом обод стал металлическим. Оно, конечно, красивее и прочнее, но трясёт-то не меньше. Напрашивались рессоры, что и было изобретено.Знаете ли вы что…
В буддизме колесо символизирует закон и истину, симметрию и совершенство Дхармы, мирные перемены. В греческой и римской мифологиях колесо с шестью спицами является атрибутом Зевса как небесного бога.Впрочем, некоторые учёные оспаривают шумерский приоритет. Они ссылаются на некие находки на территории современной Румынии («культура Кукутени», от названия древнего села Кукутень в Румынии, иногда называют «тирольская культура», - прим. ред.). Их датируют V тысячелетием до нашей эры. Но что же это такое? Маловразумительные останки глиняных поделок, которые можно принять за колеса разве что при очень яркой фантазии. Ненаучно. Зато наши археологи, А.Д. Резепкин на Северном Кавказе и А.В. Кондрашов на Кубани, обнаружили настоящие модели колёс! И можно даже предположить, что они древнее шумерских. Конечно, это всего лишь предположения, а не доказательства. Но дальше - больше. Совершенно поразительное открытие было сделано при раскопках древнейшей стоянки Сунгирь, что во Владимирской области. Найдено колесо, которому, возможно, 25 тысяч лет! Конечно, нужны дополнительные кропотливые исследования находки. Но если это подтвердится, то окажется, что мы и «в области колеса» далеко впереди планеты всей! А вы говорите - шумеры…
Патент на изобретение колеса
А такая «продвинутая» цивилизация, как инки, колеса не знала. Или, может быть, именно вследствие своей «продви-нутости» не пожелала применять, подобно уэллсовским марсианам? Ведь катки для трамбовки, похожие на те, какими укатывают асфальт, у инков были. А отсюда до колеса настолько недалеко, что они явно не захотели использовать его в транспорте, а не упустили такую возможность. Наверное, принцип «шагать, а не ехать» им был ближе. Ольмеки, культура доколумбовой Америки, также на колёсах не разъезжали, зато изготавливали игрушки на колёсиках. Так ведь они и жили в лесах, среди дикой природы, не очень раскатаешься. Похоже, по этой же причине не пользовались колёсами коренные жители Австралии и Южной Африки. Вероятно, потребности не было. Игрушки вот разве… Не исключено, что первые колеса изобрёл ребёнок, приспособивший их к своей глиняной собачке. Только как его звали? Вот кому бы памятник поставить… Или, наоборот, присудить Шнобелевскую премию за то, что сбил человечество с толку по поводу средств передвижения.Да, мы не знаем имени изобретателя колеса. Но прекрасно знаем имя того, кто его запатентовал! Этот инновационный патент был выдан в Австралии 9 июля 2001 года изобретателю из Мельбурна Джону Кейо. Формулировка была такая: «Круглое приспособление для перевозки грузов». А почему бы и нет? Если никто другой не спешил защитить патентом своё авторское право на колесо, что могло помешать господину Кейо это сделать? Ладно ещё, никто пока закон всемирного тяготения запатентовать не додумался.
Зачем всё-таки квадратное?
Существуют изобретения, к которым, вопреки их, кажется, очевидной завершённости, «идеальному конструктивному решению», пытливые умы возвращаются вновь и вновь. Есть даже фразы «изобретать велосипед» или «открывать Америку», означающие изобретение или открытие того, что давным-давно изобретено и открыто. К таким достижениям, несомненно, относится и колесо. Как только не совершенствовали его неугомонные изобретатели! Придумали, например, колесо эллиптическое, оно якобы гребет при движении в воде. А на суше каково пришлось бы водителю такой амфибии? «Пущай полетает…». Тем более что идея вполне космическая, орбиты планет тоже не круги, а эллипсы.А в конце XIX века в Австро-Венгрии Фердинанд Порше предложил колесо, которое сразу делало ненужными в автомобиле и двигатель, и коробку передач, и карданный вал, и сцепление. Это колесо - само себе мотор. В то время изобретателю не удалось довести идею до практики, технически это оказалось слишком сложно. Лишь в 2009 году инженеры французской фирмы «Мишлен» разработали модель такого колеса-мотора, пригодную к промышленному выпуску. Прежде похожий принцип применялся разве что в луноходах.
Изобретали и многокамерные пневматические колёса, катящиеся при поочередной закачке воздуха в отсеки, и «роторно-фрезерные», и даже шагающие («ротопеды», придуманные, очевидно, поклонниками Уэллса). Но всех далеко опередил полёт творческой мысли американского изобретателя Альберта Сфредда. В 1959 году он запатентовал квадратное колесо. Интересно, что экипаж на таких колёсах легко передвигался по снегу и песку, карабкался через ямы. На ровной дороге он развивал скорость до 60 миль в час, и вопреки опасениям скептиков, в нём даже не очень трясло благодаря особой конструкции подвески. На один только вопрос счастливый изобретатель ответить так и не смог: а для чего всё-таки квадратное?
Кто и когда впервые придумал колесо - одна из самых больших загадок истории. Самое древнее колесо было найдено на территории Месопотамии (область между реками Тигр и Евфрат, на территории современного Ирака)‚ и сделано оно было в 4 тысячелетии до нашей эры, т. е. около 6000 лет назад. Различные грузы до этого перевозились с помощью разного вида саней на полозьях.
Первое изображение колеса было обнаружено на древнейших рисунках. Колеса в те времена представляли собой вырезанные из дерева цельные диски. Повозки на таких колесах были тяжёлыми и неповоротливыми.
Первые колеса со спицами были изобретены на полуострове Малая Азия (самый западный полуостров Азии, ныне принадлежит Турции) в ХХ веке до нашей эры - ради уменьшения веса колеса в нём выпиливали вырезы. В том же веке колесо докатилось до Европы, Индии и Китая. Такие колеса использовались в колесницах для перевозки людей. В Египте их стали применять и для грузов. Наибольшее распространение колеса и различные повозки получили в Древней Греции, а потом и Риме. В Америке, Австралии и Южной Африке колёса и повозки появились только с приходом туда европейцев.
Многие историки считают, что колесо открывали много раз. Гончарный круг, мельничный жернов, водяная мельница и колесо телеги изобретались по отдельности. Пожалуй, трудно найти другое открытие, которое дало бы такой мощный толчок развитию науки и техники.
