แม้ว่าการประดิษฐ์ล้อเมื่อประมาณ 6,000 ปีที่แล้วปฏิวัติทุกอย่างตั้งแต่การขนส่งไปจนถึงการทำเครื่องปั้นดินเผา แต่ต้นกำเนิดที่แน่นอนของมันยังคงเป็นปริศนาสำหรับนักโบราณคดี แต่การศึกษาใหม่โดยใช้เทคนิคจากกลศาสตร์โครงสร้างแสดงให้เห็นว่านักขุดทองแดงในยุโรปตะวันออกอาจเป็นแรงผลักดันที่อยู่เบื้องหลังนวัตกรรมสำคัญสามประการในเทคโนโลยีล้อเร็วเท่าที่ 3900 ปีก่อนคริสตกาล
หลักฐานทางโบราณคดีของล้อและยานพาหนะที่มีล้อมีอยู่มากมายในยุคทองแดง (ประมาณ 5,000 ถึง 3000 ปีก่อนคริสตกาล) ทั่วยุโรปเอเชียและแอฟริกาเหนือรวมถึงฉากการต่อสู้ที่วาดบนผนังล้อขนาดเล็กของเล่นเด็ก เพราะล้อนำมาใช้อย่างรวดเร็วแม้ว่ามันจะไม่ชัดเจนว่าที่ไหนและเมื่อใดที่มันถูกประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรก - หรือถ้ามันถูกประดิษฐ์ขึ้นอย่างอิสระในเวลาและสถานที่ที่แตกต่างกัน
มีทฤษฎีหลักสามประการสำหรับต้นกำเนิดของล้อ หนึ่งชี้ให้เห็นว่ามันปรากฏตัวครั้งแรกในเมโสโปเตเมียประมาณ 4,000 ปีก่อนคริสตกาลแล้วแพร่กระจายไปยังยุโรป อีกทฤษฎีหนึ่งชี้ให้เห็นว่ามันได้รับการพัฒนารอบชายฝั่ง Pontic ทางตอนเหนือของตุรกีประมาณ 3800 ปีก่อนคริสตกาลทฤษฎีหลักที่สามระบุว่าล้อถูกประดิษฐ์ขึ้นในภูเขาคาร์พาเทียนระหว่าง 4,000 ถึง 3,500 ปีก่อนคริสตกาลและแพร่กระจายไปในทิศทางต่าง ๆ จากที่นั่น
ทฤษฎีที่สามนี้หยิบยกขึ้นมาในปี 2559 โดยนักประวัติศาสตร์Richard Bullietศาสตราจารย์กิตติคุณที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียและผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่วางอยู่บนความคิดที่ว่าประมาณ 4,000 ปีก่อนคริสตกาลแร่ทองแดงที่หาได้มากได้กลายเป็นเรื่องยากที่จะหาได้ยากขึ้น รุ่นเกวียนยุคทองแดงตอนปลายที่พบในภูมิภาคคาร์พาเทียนเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีด้านสี่เหลี่ยมคางหมู - คล้ายกับรถเหมืองในวันนี้ Bulliet เขียนไว้ในหนังสือเล่มนี้ "วงล้อ: สิ่งประดิษฐ์และการคิดค้น"(สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย, 2016)
ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวันพุธ (23 ต.ค. ) ในวารสารRoyal Society Open ScienceBulliet และผู้เขียนร่วมไคเจมส์วิศวกรการบินและอวกาศที่ Georgia Tech และLee Alacoqueก่อนหน้านี้วิศวกรที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์เออร์บานา-แชมเพนได้ให้รายละเอียดแบบจำลองของพวกเขาว่าล้อมีแนวโน้มที่จะพัฒนาอย่างไร
ที่เกี่ยวข้อง:20 สิ่งประดิษฐ์ที่เปลี่ยนแปลงโลก
เริ่มต้นด้วยความรู้เกี่ยวกับระบบล้อโบราณตามหลักฐานทางโบราณคดีทีมใช้กลไกการคำนวณและวิทยาศาสตร์การออกแบบเพื่อตรวจสอบว่าผู้คนอาจเปลี่ยนชุดลูกกลิ้งง่าย ๆ ให้กลายเป็นระบบล้อและเพลาได้อย่างไร
ในการศึกษาของพวกเขานักวิจัยชี้ให้เห็นว่าจำเป็นต้องมีนวัตกรรมสามประการสำหรับวงล้อเพื่อพัฒนา ด้วยความจำเป็นที่จะต้องย้ายตะกร้าหรือกล่องหนักผู้คนมีแนวโน้มที่จะใช้ลูกกลิ้งวางอยู่ตามเส้นทางย้ายลูกกลิ้งด้านหลังไปด้านหน้าตามต้องการ
นวัตกรรมแรก - ลูกกลิ้งร่อง - จะอนุญาตให้กล่องพักผ่อนบนลูกกลิ้งและเลื่อนไปมาโดยที่ไม่มีคนเดินไปรอบ ๆ เพื่อแทนที่ลูกกลิ้ง สิ่งนี้อาจอนุญาตให้ผู้คนผลักรถเข็นที่กว้างขึ้นเข้าไปในเหมือง นวัตกรรมที่สองคือชุดล้อหรือล้อจับจ้องไปที่เพลาซึ่งอาจทำให้รถเข็นมีระยะห่างที่สูงขึ้นเพื่อส่งผ่านหินและเศษซากอื่น ๆ ใน mineshaft และนวัตกรรมที่สามที่ล้อเคลื่อนที่อย่างอิสระจากเพลามีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นประมาณ 500 ปีหลังจากชุดล้อและเพิ่มความคล่องแคล่วในการออกแบบตามรายงาน
หลังจากสร้างการออกแบบล้อที่ดีที่สุดทีมค้นพบจากการวิเคราะห์การคำนวณของพวกเขาว่าวิวัฒนาการของล้อและเพลาจากลูกกลิ้งง่าย ๆ เป็นเส้นทางที่เป็นไปได้ที่น่าเชื่อถือซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงการออกแบบที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น แต่เหมืองคาร์พาเทียนอาจมีอิทธิพลต่อการออกแบบเช่นกัน
"สภาพแวดล้อมที่นักพัฒนาล้อดั้งเดิมกำลังดำเนินงานมีคุณสมบัติเฉพาะบางอย่างที่กระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนไปสู่การขนส่งแบบลูกกลิ้ง" เจมส์บอกกับ Live Science ในอีเมล "โดยพื้นฐานแล้วคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ - เช่นเส้นทางที่แคบและล้อมรอบ - ผลักดันนักพัฒนาล้อไปสู่การออกแบบโดยเฉพาะ"
อย่างไรก็ตามนักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าล้อไม่ได้หยุดพัฒนาในยุคทองแดง ตัวอย่างเช่นการประดิษฐ์แบริ่งบอลรัศมีในปี 1869 นำไปสู่ความก้าวหน้าที่สำคัญในอุตสาหกรรมยานยนต์และเครื่องจักรในศตวรรษที่ 20
แม้ว่ารุ่นใหม่อาจอธิบายได้ว่าล้อถูกคิดค้นในยุโรปตะวันออก แต่อาจแพร่กระจายจากที่นั่น แต่อาจไม่ใช่คำสุดท้ายในหัวข้อ “ ฉันคิดว่ายังคงเป็นไปได้ที่อารยธรรมหลายแห่งค้นพบล้อด้วยตัวเองอย่างอิสระ” เจมส์กล่าว
วิธีการออกแบบการคำนวณที่นักวิจัยใช้ในการศึกษานี้อาจนำไปใช้กับคำถามทางโบราณคดีอื่น ๆ เจมส์กล่าว "ตัวอย่างเช่นฉันคิดว่ายังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับวิธีการปิรามิดถูกสร้างขึ้น, "เขากล่าว" การออกแบบเชิงกลในการคำนวณอาจเป็นเครื่องมือในการตอบคำถามเหล่านั้น "
