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.
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.
Нередко даже самые образованные люди не могут сходу дать четкий ответ на простой вопрос о самых обыденных вещах. В памяти сохраняется масса нужной и не очень информации, которой человек пользуется ежедневно на работе или в быту. Но вот некоторые знания стираются напрочь, так как не применяются на практике, хотя могут быть и интересны. Например, сможете ли вы четко рассказать, кто изобрел колесо, когда и при каких обстоятельствах? А ведь это – вопрос из школьной программы, причем средних классов!
Первые упоминания
Изобретателями пра-пра-колеса принято считать жителей древней Месопотамии шумеров. В захоронениях этой народности были найдены колесницы, представляющие собой подобие кресла, установленное на деревянные оси с закругленными катками по бокам. Приблизительная дата захоронения – 2700 год до нашей эры.
Однако многочисленные наскальные рисунки свидетельствуют, что первые изображения круглого колеса были сделаны намного раньше – примерно в 4-ом тысячелетии до нашей эры. А форма диска была известна еще за 25 тысяч лет до нашей эры, как свидетельствуют амулеты из костей мамонта, символизирующие солнце. То есть, уже тогда люди понимали, что диск может вращаться, перекатываться под воздействием внешнего толчка. Только не применяли пока что это знание в практических целях.
Не все открытия в истории имеют однозначное имя изобретателя. Например, до сих пор спорят о том, кто изобрел радио .
При строительстве египетских пирамид использовались тележки, уложенные на бревна, которые перекатывали по специальным рельсам. Позднее было замечено, что когда со временем в центральной части бревно истирается, груз на нем удерживается надежнее. Так появились цельные деревянные оси с круглыми катками по бокам. А где было изобретено колесо, отдельное от деревянной оси, с ободом и спицами, впервые?
Первые примеры, уже напоминающие современное колесо, применялись в Египте, Древнем Риме и Греции. Изготавливались они все еще из дерева, зато уже имели спицы – количество их зависело от диаметра колеса. А примерно в 3-ем тысячелетии кельты стали делать эту деталь из железа. Чтобы она не так громыхала, обод обтягивали кожей животных.
История развития и совершенствования
В каком году изобрели колесо с настоящей, современной покрышкой? Случилось это в 1888, и заслуга принадлежит вовсе не инженеру, и не автомеханику. Благодарить надо обычного ветеринара из Шотландии Джона Бойда Данлопа. Наблюдая, как его сын катается на велосипеде, мысленно врач возмущался шуму, который производят железные колеса велосипеда, соприкасаясь с покрытием дорожки. Случайно он заметил, насколько смягчился звук, когда колесо наехало на прорезиненный шланг для поливки цветов, забытый на дорожке. Недолго думая, ветеринар отрезал куски нужного размера, запаял их и надел на сталь.
Так появились первые пневматические шины. Это изобретение сделало имя Данлопа знаменитым на всю планету, одноименная фирма, выпускающая покрышки для автомобилей, существует и сегодня.
Позднее был изобретен подшипник, а в начале прошлого столетия появились колеса с дисками из легких сплавов. Сегодня колесо – это достаточно сложная конструкция, мало чем напоминающая первые прототипы. Для его изготовления используются различные материалы и особые технологии, над разработкой которых трудятся целые команды специалистов.
Долгое время считалось, что в природе нет ничего, аналогичного по форме и назначению колесу. Существовала гипотеза, будто идею подкинули древним пришельцы из других миров. Однако не так давно было сделано феноменальное открытие на основе археологических раскопок. Был обнаружен скелет парнокопытного дикого животного, напоминающего вепря. Конечности его заканчивались… колесообразными округлыми костяными наростами!
Открытие стало настоящей сенсацией. Ученые и по сей день не пришли к единому мнению, что же это такое на самом деле: результат естественной эволюции природы, аномальная мутация или действительно последствия экспериментов внеземных цивилизаций.
Изобретение колеса
Простым, но великим достижением стало изобретение колеса. Интересно, что первые древние колеса были найдены там, где человек уже освоил плавку металла - в Месопотамии, Средней Азии, Венгрии, донских и днепровских степях.
Любопытно, что изобрели колесо вовсе не для того, чтобы быстрее передвигаться. Пока древние люди вели кочевой образ жизни, они весь свой нехитрый скарб носили с собой. А вот когда они осели на одном месте, тогда им и понадобилось колесо. Оседлый человек стал засевать поля, разводить скот, строить большие поселения, а потом и города; началась торговля камнем, лесом, зерном... При этом людям приходилось перемещать огромные тяжести на большие расстояния. И идея колеса не могла не родиться.
Постоянно имея дело с поваленными деревьями и бревнами, человек обнаружил, что они могут катиться. Оказывается, то самое бревно, которое он с товарищами едва мог перенести на несколько метров, могло катиться само, если, конечно, его подтолкнуть.
Глиняная модель тележки.
II тысячелетие до н. э.
Но чтобы сделать это, нужно было приложить огромное усилие. Тогда кроманьонцы изобрели рычаг: подложили толстую длинную палку под бревно, нажали - и бревно покатилось; еще раз сделали то же самое - оно покатилось еще дальше. Когда стали использовать не один, а несколько рычагов, то уже можно было передвигать еще более тяжелые бревна и даже несколько бревен одновременно.
Самая древняя из обнаруженных
дорог. Найдена в 1970 г. в
Англии. Ей 6 тыс. лет, ее
протяженность 1800 м.
Проложена через болото.
Потом догадались на катящиеся бревна наискосок положить другое бревно - они покатили и его. Значит, транспортируемые бревна уже сами могли быть "транспортом", если на них поперек положить сверху еще три-четыре бревна. Подобным способом можно было перемещать одновременно девять-десять бревен. В Древнем Египте, используя этот метод, передвигали колоссальные каменные статуи.
И все же этот метод оказался очень неудобным: ближайшие к рычагам бревна все время высвобождались из-под груза, и их приходилось руками переносить вперед и класть рядом с теми, которые еще находились под верхними бревнами. Нужно было их как-то зафиксировать. Неизвестно, что натолкнуло человека на эту идею, но когда он реализовал ее, то получилась повозка - первая, грубая, неказистая. Но положенный на нее груз мог теперь двигаться по одним и тем же бревнам, по одной и той же деревянной дороге. Нужно было только нажимать на рычаги. На такой повозке возили не только бревна, но и другие грузы: камни, мешки с зерном и пр. Однако она могла катиться лишь по ровной поверхности. Любой камень, оказавшийся на пути, мог разрушить эту конструкцию, и незакрепленные бревна выпадали. Но и эту проблему тоже решили: прочно скрепили десяток бревен между собой, внизу прикрепили еще по две пары гладко отесанных бревен, а между ними поместили третье - гладкое, свободное, но большего диаметра. И получилась первая повозка, точнее, каток. Он прекрасно двигался, его не надо было толкать рычагами - достаточно было усилия рук. Это был прообраз колеса, но далеко еще не колесо. До изобретения колеса решалось еще множество промежуточных проблем.
Сначала первую повозку освободили от обоих пар зафиксированных бревен, оставив только два катка. Их закрепили к повозке медными скобами так, чтобы они могли вращаться. У этого устройства, однако, был существенный недостаток: разная толщина бревна на разных его краях приводила к тому, что повозка поворачивала в сторону. Потом обратили внимание на то, что повозка, каток под которой по какой-то причине в центре был тоньше, чем по краям, передвигается более равномерно, ее меньше заносит в сторону. Тогда древний изобретатель катка сделал следующее: он оставил из целого бревна только два валика по его сторонам, а между ними - довольно тонкую жердь. Наконец, отделив валик от жерди, он получил колесо.
Поначалу колеса были очень тяжелыми. В древнейшем индийском городе Махенджо-Даро была найдена повозка с такими колесами, вырезанными из целого ствола дерева. Вскоре для повозок в качестве тягловой силы стали использовать животных. Первые упряжки были примитивными и не позволяли задействовать тягловую силу в полной мере. В большинстве случаев упряжка состояла из веревки, прикрепленной к рогам животного. Использование животных в качестве "двигателя" явилось переломным, решающим моментом в истории развития транспорта.
Но совершенствовался не только транспорт. Человек приступил к строительству дорог, сменивших естественные тропы. Первые дороги были обнаружены на территории современных Англии и Швейцарии, вблизи свайных поселений. Они представляли собой настилы из веток с целью облегчить людям проход к берегу.
Появились первые мосты. Поначалу они представляли собой две лианы, протянутые одна над другой и соединенные между собой. Нижняя лиана служила опорой для ног, верхняя использовалась как перила.
В этой истории интересно не только то, кто изобрел колесо, но и то, кто не сумел этого сделать.
Дисковое колесо, то есть без обода и спиц, и тележка были изобретены на 1000 лет позже лодки и весел, приблизительно в середине IV тысячелетия до н. э. В это же время были приручены лошади, используемые в транспортном процессе.
Постепенно конструкция колеса совершенствовалась, и во II веке до н. э. стали появляться первые колеса со спицами, ступицей и гнутым ободом. Еще позже для придания необходимой прочности и долговечности обод сделали металлическим.
Колесо изобрели праиндоевропейцы . К IV веку до н. э. они создали отлично налаженное сельское хозяйство, и численность населения довольно быстро росла. Возникала необходимость в постоянном освоении новых земель. Это известно из сходных мифов древних греков, иранцев и индусов о поисках пахотных территорий. В частности, к ним относят миф об аргонавтах, искавших золотое руно в Колхиде.
Необходимость в освоении новых земель обострилась, когда к середине IV века до н. э. значительно снизилась температура воздуха и одновременно усилилась континентальность климата, что привело к падению продуктивности и надежности сельского хозяйства индоевропейцев. Вначале они мигрировали вдоль рек и иногда для перемещения хозяйственных грузов использовали волокуши и катки, которые, в сущности, были вариантами пахотных орудий, применяемых для сельскохозяйственных нужд.
Именно каток стал прообразом колеса, так как, чтобы он ехал более управляемо, у него делали тоньше серединную часть, например выжигали. Получалось что-то вроде катушки. Потом уже догадались отделить диск от оси.
Ухудшение плодородия земель привело к необходимости развития скотоводства. А это требовало пастбищных земель, которых было много в степях Евразии. Колесный транспорт позволил племенам со скотоводческим укладом хозяйства перейти к кочевому образу жизни. Он обеспечил передвижение с домашним инвентарем, женщинами и детьми на большие расстояния. Отгонно-пастбищному скотоводству была присуща периодичность кочевания, а теперь племена могли не возвращаться на место поселения, двигаясь все дальше и дальше. Так изобретение колеса и повозки резко усилило миграционные возможности праиндоевропейцев, и они расселились по всему евро-азиатскому континенту.
А вот в Америке необходимости в такой мощной миграции не было, да и лошади там были неизвестны. Поэтому стимулы для изобретения колеса отсутствовали, и североамериканская цивилизация колеса так и не дала.
В Киргизии найдены наскальные рисунки, на которых изображается конная повозка: видны два колеса, собственно повозка, лошадь и возница. Композиция рисунка еще вполне примитивная и беспомощная, но как ясно представлены важнейшие детали!
Изобретение колеса способствовало развитию многих ремесел. Оно нашло применение, например, в гончарном круге, мельнице, прялке, токарном станке. Каждое из этих изобретений - настоящая революция.
В нынешнее время диапазон использования колеса огромен. Оно входит в состав практически всех механизмов - от гигантских турбин до крохотных часиков. Без преувеличения можно сказать, что наша цивилизация мчится на колесах.
