Изобретение колеса можно назвать важнейшим достижением в области механики.
Ученые относят появление колеса к периоду позднего неолита. Это открытие являлось одним из главных условий, обеспечивших расцвет человечества в начале бронзового века.
Слово «коло» существовало в индоевропейском языке, общем предке германских, славянских, романских, иранских языков, а слово «телега» ― монгольского происхождения.
До появления транспорта на колесах человеку было известно всего два способа передвижения (кроме хождения пешком и плаванья по водоему) – верховая езда и перемещение тяжестей на волокушах. Волокуши мастерили из шестов или веток, которые покрывали шкурами.
Возможно, колесо изобрели не столько для того, чтобы передвигаться быстрее, сколько для перевозки больших грузов. Пока древние люди со своими пожитками кочевали от одного места к другому, весь свой нехитрый скарб они возили с собой на верховых животных. А вот когда они осели в одном месте, им и понадобилось колесо. Группы и семьи, ведущие оседлый образ жизни, засевали поля, разводили скот, строили большие поселения, а потом и города. Развивалась торговля камнем, лесом, зерном. Людям необходимо было перемещать немалые по весу грузы на большие расстояния. Именно тогда возникла мысль о колесе.
Возможно, идею колеса и его конструкцию подсказал людям покатившийся моток шерсти или веретено. Хотя более вероятно, что толчком к идее создания колеса стали бревна‑катки. Историки считают, что именно с помощью таких «катков» каменные блоки перемещали к египетским пирамидам.
Человек давно работал с поваленными деревьями, целыми стволами и бревнами. И не мог не заметить, что бревна легко перемещаются перекатыванием. Бревно, которое несколько людей с трудом могут поднять и перенести на пару метров, способно легко катиться само по себе, если его толкнуть. Иногда чтобы бревно покатилось, надо было приложить определенное усилие ― тогда научились применять рычаг: толстую длинную палку подкладывали под бревно, на нее сильно надавливали и… бревно катилось. Потом, возможно, пришла мысль положить наискосок на два катящихся бревна другое бревно. Таким образом, бревна могли выполнять функцию «транспорта».
Однако использование бревен‑катков было достаточно неудобным. Во время движения они разъезжались, их надо было как‑то фиксировать. Ученые могут только догадываться, каким образом человек придумал и сконструировал первую примитивную повозку.
Первый «каток» был приблизительно такого вида: десяток бревен прочно скрепляли между собой, снизу прикрепляли еще по две пары гладко отесанных бревен, а потом между ними размещали третье отесанное бревно. Такая повозка могла передвигаться лишь по ровной поверхности. Любой камень, оказавшийся на ее пути, был непреодолимым препятствием.
Появление транспорта в Европе
Историки считают, что в Европе транспорт на колесах появился не позднее IV тыс. до н. э. Благодаря миграции народов о колесе узнали на побережье Каспийского и Черного морей, а уже оттуда в конце IV тыс. изобретение попало в Месопотамию. Это в какой‑то мере может служить объяснением тому, что на Ближнем Востоке археологи не нашли ни одного следа развития колесного транспорта, хотя впоследствии там существовало несколько совершенно разных видов средств передвижения.
Человек никогда не изобретал ненужное. На крутых горных тропах Центральной Америки можно было передвигаться только пешком или верхом ― поэтому ольмеки не успели изобрести колесо, хотя и были близки к этому. При раскопках на этой территории археологи нашли колесообразные камни: скорее всего, это были детские игрушки. Их датируют 1500 г. до н. э.
В степи колесо было одним из обязательных атрибутов жизни кочевых племен. Повозка на колесах перемещалась по степям Азии от одного племени к другому. Кочевники‑скотоводы сооружали большие крытые повозки – «дома» на колесах.
В Китае колесницы появились примерно в XIII веке до н. э. Некоторые ученые датируют конные повозки 2000 г. до н. э.
Существует и другая версия изобретения колеса. Известно, что еще в IV тыс. до н. э. люди уже умели делать глиняные горшки. Правда, они получались неказистыми и кособокими. Как только появился гончарный круг, вид посуды значительно улучшился. Но ведь гончарный круг – это колесо, лежащее на боку. Так кто изобрел колесо первым – возница или гончар?
Считается, что гончарный круг появился около 6 тыс. лет назад почти в том же виде, в каком он известен сейчас. Внешний вид, материалы, из которых выполнены детали, конечно, со временем изменились, но принцип действия остался прежним.
Первые ручные круги появились в той же Древней Месопотамии в IV тыс. до н. э., в эпоху шумерской цивилизации. Приблизительно в то же время они стали применяться в Иране и Индии.
В начале III тыс. до н. э. гончарный круг существовал в Древнем Египте, Средней Азии и Сирии. Археологи утверждают, что в других регионах он появился значительно позже. Например, в Китае – в XIV веке до н. э., на Пиренейском полуострове, в Причерноморье и на Кавказе – в VIII–VII веках до н. э. На территории современных скандинавских стран, в Германии и России, гончарный круг появился только в раннем Средневековье, в IV–VI веках.
Самое первое и простое приспособление было выполнено в форме деревянной круглой площадки‑диска на вертикальном стержне, вращавшемся в выдолбленной колодке. Такие круги предназначались для поддержания глины при формовке и вращались вручную.
На африканском континенте гончары некоторых племен до недавнего времени использовали подставку в виде дисков на толстой ножке. Такую подставку устанавливали в выкопанную в земле ямку или специально сделанное углубление в толстой доске. Для удобства вращения торец ножки делали плоским. Вероятно, именно такие ножки со временем превратились в шипы.
Конструкция гончарного круга претерпела немало усовершенствований. Уже в III тыс. до н. э. появился простейший поворотный круг, его двигали руками. Круг‑подставку насаживали на короткую ось, установленную на подпятнике. Вращался такой круг небыстро, но позволял создавать более качественные изделия, выполнять их отделку, правильно и симметрично наносить орнамент.
Ручной гончарный круг устанавливали на скамейке или деревянной колоде, мастер располагался на той же скамейке. Вначале мастер сам вращал ручной круг, затем эту работу стали выполнять его помощники.
Со временем мастера начали менять высоту маховика, подстраивая его под собственный рост. Так родилась идея опустить маховик на уровень ног. Вращение с помощью ног позволило освободить руки, значительно повышая таким образом уровень мастерства гончара и качество изделий.