Bien que l’invention de la roue il y a environ 6 000 ans ait tout révolutionné, du transport à la fabrication de la poterie, ses origines précises restent un mystère pour les archéologues. Mais une nouvelle étude utilisant des techniques de mécanique des structures suggère que les mineurs de cuivre d’Europe de l’Est pourraient avoir été la force motrice de trois innovations majeures dans la technologie des roues dès 3900 avant JC.
Les preuves archéologiques de roues et de chars à roues de l’âge du cuivre (environ 5 000 à 3 000 avant JC) abondent dans toute l’Europe, en Asie et en Afrique du Nord, y compris des scènes de bataille taguées, des roues miniatures, des jouets pour enfants, des sépultures de chars et même les premières références textuelles à la technologie. . . Parce que la roue était Adopté si viteCependant, on ne sait pas exactement où et quand il a été inventé pour la première fois – ou s’il a été inventé indépendamment à des moments et des lieux différents.
Il existe trois théories principales sur l’origine de la roue. On suggère qu’il est apparu pour la première fois dans Mésopotamie Vers 4000 avant JC puis elle s’est répandue en Europe. Une autre théorie suggère qu’il s’est développé autour de la côte pontique, au nord de la Turquie, vers 3800 avant JC. La troisième théorie majeure dit que la roue a été inventée dans les Carpates entre 4 000 et 3 500 avant JC et qu’elle s’est répandue dans différentes directions à partir de là.
C’est la troisième théorie avancée par l’historien en 2016 Richard Bullittprofesseur émérite à l’Université de Columbia et co-auteur de la nouvelle étude, se base sur l’idée qu’à partir d’environ 4 000 avant JC, le minerai de cuivre indispensable est devenu plus difficile à trouver, obligeant les mineurs à s’enfoncer plus profondément dans les mines et à transporter des conteneurs. Du retrait du minerai. Les modèles de wagons du Chalcolithique supérieur trouvés dans les Carpates sont de forme rectangulaire avec des côtés trapézoïdaux – semblables aux wagons miniers d’aujourd’hui, a écrit Pollitt dans le livre.La roue : inventions et innovations(Columbia University Press, 2016).
Dans une étude publiée mercredi 23 octobre dans la revue Science ouverte de la Royal SocietyPollitt et co-auteurs Kay Jamesingénieur aérospatial chez Georgia Tech, et Lee Alacokun ancien ingénieur de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, a détaillé son modèle de l’évolution probable de la roue.
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Partant de leurs connaissances des systèmes de roues anciens basées sur des preuves archéologiques, l’équipe a utilisé la mécanique informatique et la science du design pour étudier comment les gens ont transformé un ensemble de poulies simples en un système de roues et d’essieux.
Dans leur étude, les chercheurs suggèrent que trois innovations étaient nécessaires pour que la roue évolue. Étant donné la nécessité de déplacer un panier ou une boîte lourde, les utilisateurs utiliseraient probablement des poulies placées le long de la piste, faisant avancer les rouleaux arrière selon les besoins.
La première innovation – les poulies à gorge – permettait à la boîte de reposer sur les poulies et de se déplacer d’avant en arrière, sans que personne n’ait à se déplacer pour remplacer les poulies. Cela aurait pu permettre aux gens de pousser un chariot plus large dans la mine. La deuxième innovation était un ensemble de roues, ou de roues montées sur un essieu, qui auraient donné au chariot plus d’espace pour passer sur les roches et autres débris dans le puits de la mine. La troisième innovation, où les roues bougent indépendamment de l’essieu, est probablement apparue environ 500 ans après l’essieu, ajoutant de la maniabilité au design, selon le journal.
Après avoir créé une conception d’assemblage de roue optimisée, l’équipe a découvert, sur la base de son analyse informatique, que l’évolution de la roue et de l’essieu à partir de simples poulies était une voie raisonnable qui reflétait une conception de plus en plus économe en énergie. Mais les mines des Carpates ont peut-être également influencé la conception.
« L’environnement dans lequel travaillaient les développeurs de roues d’origine présentait des caractéristiques uniques qui encourageaient le passage au transport par poulies », a déclaré James à Live Science dans un e-mail. « Fondamentalement, ces caractéristiques environnementales – par exemple une voie étroite et fermée – ont poussé les développeurs de roues vers cette conception spécifique. »
Cependant, les chercheurs notent que la roue n’a pas cessé de se développer à l’âge du cuivre. Par exemple, l’invention des roulements à billes radiaux en 1869 a conduit à des avancées majeures dans les industries automobile et mécanique au XXe siècle.
Bien que le nouveau modèle puisse expliquer comment la roue a été inventée en Europe de l’Est, et peut-être s’est répandue à partir de là, il ne constitue peut-être pas le dernier mot sur le sujet. « Je pense qu’il est encore possible que plusieurs civilisations aient découvert la roue de manière indépendante », a déclaré James.
James a déclaré que l’approche de conception informatique adoptée par les chercheurs dans cette étude peut être appliquée à d’autres questions archéologiques. « Par exemple, je pense qu’il reste encore beaucoup à apprendre sur la manière exacte de procéder. Les pyramides ont été construites« La conception mécanique computationnelle peut être efficace pour répondre à certaines de ces questions », a-t-il déclaré.
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