Deși inventarea roții, acum aproximativ șase milenii, a revoluționat lumea, de la transport la olărit, originile sale rămân învăluite în mister.
Un nou studiu, care utilizează tehnici avansate din mecanica structurală, sugerează că minerii de cupru din Europa de Est ar fi putut fi pionierii a trei inovații majore în tehnologia roții încă din anul 3900 î.Hr.
Dovezile arheologice din Epoca Cuprului ilustrează o răspândire impresionantă a roților și vehiculelor pe roți în Europa, Asia și nordul Africii.
Aceste dovezi includ scene de luptă imortalizate pe pereți, miniaturi delicate ale roților, jucării antice pentru copii, morminte în care au fost descoperite căruțe și chiar mențiuni scrise despre această tehnologie revoluționară.
Cu toate acestea, adoptarea rapidă a roții face dificilă deslușirea locului și momentului exact al primei sale invenții. Nu este clar dacă roata a apărut într-un singur loc sau a fost concepută independent în diverse colțuri ale lumii. Există trei ipoteze principale despre apariția roții.
O ipoteză plasează nașterea roții în Mesopotamia, în jurul anului 4000 î.Hr., de unde s-ar fi răspândit în Europa. O altă teorie susține că roata a fost dezvoltată pe coasta Pontică a nordului Turciei, în jurul anului 3800 î.Hr.
Cea de-a treia teorie situează inventarea roții în Munții Carpați, între 4000 și 3500 î.Hr., sugerând o răspândire ulterioară din acest punct.
Cea de-a treia teorie, propusă în 2016 de istoricul Richard Bulliet, profesor emerit la Universitatea Columbia și coautor al noului studiu, se bazează pe ideea că, în jurul anului 4000 î.Hr., minereul de cupru, extrem de valoros la acea vreme, devenise tot mai greu de găsit.
Minerii erau nevoiți să sape mai adânc în pământ și să transporte minereul în recipiente masive. Modelele de căruțe din epoca târzie a Cuprului, descoperite în regiunea Carpaților, au o formă dreptunghiulară, cu laturi trapezoidale, asemănătoare vagonetelor miniere din prezent.
Într-un studiu recent, Bulliet și colaboratorii săi au detaliat un model al evoluției roții.
Pornind de la cunoștințele despre vechile sisteme cu roți, bazate pe dovezi arheologice, echipa a utilizat puterea mecanicii computaționale și a științei designului pentru a investiga modul în care oamenii ar fi putut transforma un set simplu de role într-un sistem complex cu roți și ax.
Cercetătorii au emis ipoteza că trei inovații-cheie au stat la baza invenției roții. Din nevoia de a deplasa încărcături grele, oamenii ar fi folosit inițial role așezate pe un traseu, mutând rolele din spate în față pe măsură ce înaintau.
Prima inovație majoră, apariția rolelor cu șanțuri, ar fi permis deplasarea încărcăturii înainte și înapoi, fără a fi necesară repoziționarea constantă a rolelor. Această inovație ar fi facilitat transportarea unor cărucioare mai late în interiorul minelor.
Cea de-a doua inovație a constat în fixarea roților pe un ax, ceea ce ar fi oferit căruciorului o gardă la sol mai mare, permițându-i să treacă peste obstacolele din galeriile miniere.
Cea de-a treia inovație, apariția roților care se roteau independent pe ax, s-ar fi produs aproximativ 500 de ani mai târziu, conferind o manevrabilitate superioară designului.
După generarea unui design optimizat al sistemului de roți, echipa a descoperit, prin analiza computațională, că evoluția de la role simple la roata cu ax a reprezentat o traiectorie plauzibilă și din ce în ce mai eficientă din punct de vedere energetic.
Mai mult, caracteristicile specifice ale mediului minier din Carpați ar fi putut influența designul. Traseele înguste și închise i-ar fi determinat pe inventatorii roții să opteze pentru această configurație specifică.
Cu toate acestea, cercetătorii subliniază că evoluția roții nu s-a oprit în Epoca Cuprului. Invenția rulmenților cu bile radiale în 1869, de exemplu, a condus la progrese remarcabile în industria auto și a mașinilor în secolul XX.
Deși noul model explică o posibilă origine a roții în Europa de Est, este posibil ca aceasta să nu fie singura explicație. Inventarea simultană a roții în mai multe civilizații rămâne o posibilitate.
Mai mult, abordarea computațională folosită de cercetători ar putea fi aplicată și altor enigme arheologice, cum ar fi construcția piramidelor, oferind noi perspective asupra trecutului nostru.