Ο τροχός ενδεχομένως να φτιάχτηκε για πρώτη φορά από μεταλλωρύχους που εξόρυσσαν χαλκό στα Καρπάθια πριν από 6.000 χρόνια, σύμφωνα με μια έρευνα που βασίστηκε σε μοντέλα, χρησιμοποιώντας τεχνικές δομικής μηχανικής.
Η ανακάλυψη του τροχού, πριν περίπου έξι χιλιετίες, έφερε επανάσταση...στα πάντα, ωστόσο δεν μπορεί να ειπωθεί με βεβαιότητα πού ακριβώς πρωτοφτιάχτηκε. Το μυστήριο αυτό επιχειρεί να λύσει νέα έρευνα, βασιζόμενη σε τεχνικής δομικής μηχανικής, κατά την οποία εργάτες σε ορυχεία χαλκού στην ανατολική Ευρώπη ίσως να έπαιξαν κομβικό ρόλο σε τρεις μεγάλες καινοτομίες στην τεχνολογία του τροχού στο μακρινό παρελθόν- κάπου γύρω στο 3900 πΧ.
Όπως αναφέρεται σε σχετικό δημοσίευμα του Live Science, αρχαιολογικά στοιχεία περί τροχών και τροχοφόρων οχημάτων κατά την Εποχή του Χαλκού έχουν βρεθεί πολλά σε Ευρώπη, Ασία και βόρεια Αφρική, περιλαμβανομένων σκηνών μάχης σε τοίχους, μικρών τροχών, παιδικών παιχνιδιών, τάφων και ακόμη και αναφορών σε κείμενα. Ο τροχός, ωστόσο, υιοθετήθηκε ευρύτατα και με μεγάλη ταχύτητα, οπότε είναι άγνωστο πότε έλαβε χώρα η εφεύρεσή του, ή αν εφευρέθηκε πολλές φορές και ανεξάρτητα, σε διαφορετικούς τόπους και χρόνους.
Για την προέλευσή του υπάρχουν τρεις κύριες θεωρίες. Σύμφωνα με την πρώτη, εμφανίστηκε κατά το 4000 πΧ στη Μεσοποταμία και μετά εξαπλώθηκε στην Ευρώπη. Η δεύτερη θέλει τον τροχό να εμφανίζεται στον Πόντο, στη Μικρά Ασια, κατά το 3800 πΧ. Η τρίτη λέει πως εφευρέθηκε στα Καρπάθια μεταξύ του 4000 και του 3500 πΧ και εξαπλώθηκε προς πολλές κατευθύνσεις από εκεί.
Η τρίτη θεωρία παρουσιάστηκε το 2016 από τον ιστορικό Ρίτσαρντ Μπουλιέτ, επίτιμο καθηγητή στο Columbia University και έναν εκ των συντελεστών της νέας έρευνας. Κεντρικό ρόλο έχει η ιδέα πως κατά το 4000 πΧ το μετάλλευμα χαλκού είχε γίνει πιο δυσεύρετο, κάτι που σημαίνει πως οι μεταλλωρύχοι έπρεπε να κατεβαίνουν σε μεγαλύτερα βάθη και να βγάζουν τα φορτία έξω. Βαγόνια της Ύστερης Εποχής του Χαλκού που βρέθηκαν στα Καρπάλθια ήταν ορθογώνια με τραπεζοειδείς πλευρές, παρόμοια με τα σημερινά, όπως τονίζει ο Μπουλιέτ στο βιβλίο του, «The Wheel: Inventions and Reinventions».
Σε έρευνα που δημοσιεύτηκε στις 23 Οκτωβρίου στο Royal Society Open Science, ο Μπουλιέτ και οι ερευνητές Κάι Τζέιμς (αεροναυπηγός του Georgia Tech) και Λη Άλακοκ, μέχρι πρόσφατα μηχανικός του University of Illinois Urbana-Champaign, παρουσιάζουν ένα μοντέλο σχετικά εμ την πιθανή εξέλιξη του τροχού.
Αρχίζοντας με βάση τις γνώσεις για τα αρχαία συστήματα τροχών που προκύπτουν από τα αρχαιολογικά στοιχεία, οι ερευνητές εξέτασαν το πώς μπορεί κάποιοι κάποτε να μετέτρεψαν κάποιους απλoύς κυλίνδρους σε ένα σύστημα τροχού και άξονα. Στη μελέτη τους κάνουν λόγο για τρεις καινοτομίες που ήταν απαραίτητες για την εξέλιξη του τροχού. Δεδομένης της ανάγκης για μετακίνηση ενός μεγάλος και βαριού καλαθιού ή κουτιού, το πιθανότερο είναι πως χρησιμοποιούνταν κύλινδροι τοποθετημένοι σε μία διαδρομή, με αυτούς που έμεναν πίσω να μεταφέρονται μπροστά για να προχωρά το φορτίο.
Η πρώτη καινοτομία, οι αυλακωτοί κύλινδροι, θα επέτρεπε στο κιβώτιο να ακινητοποιείται στους κυλίνδρους και να πηγαίνει πίσω και εμπρός εύκολα. Αυτό με τη σειρά του θα επέτρεψε την είσοδο μεγαλύτερων βαγονιών σε ορυχεία. Η δεύτερη καινοτομία ήταν ένα σετ τροχών- για την ακρίβεια, τροχοί σε έναν άξονα, που θα έκανε πιο εύκολο να περνά το βαγόνι πάνω από εμπόδια στον δρόμο του. Η τρίτη καινοτομία είναι η ανεξάρτητη κίνηση των τροχών από τον άξονα, πιθανώς περίπου 500 χρόνια μετά την εφεύρεση του σετ τροχών, η οποία αύξησε την ευελιξία, σύμφωνα με την έρευνα.
Μετά την ανάπτυξη ενός βελτιστοποιημένου σχεδίου σετ τροχών, οι ερευνητές διαπίστωσαν, με βάση την υπολογιστική τους ανάλυση, πως η εξέλιξη το τροχού και του άξονα από απλούς κυλίνδρους ήταν ένα αρκετά αξιόπιστο και ρεαλιστικό σενάριο εξέλιξης, που αντικατόπτριζε ένα όλο και πιο αποδοτικό, από άποψης ενέργειας, σχέδιο. Ωστόσο η ίδια η φύση των ορυχείων των Καρπαθίων ίσως να έπαιξε και αυτή τον ρόλο της.
«Το περιβάλλον όπου επιχειρούσαν οι αρχικοί εφευρέτες του τροχού περιελάμβανε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που ενθάρρυναν τη μετάβαση σε ένα σύστημα μεταφοράς που βασιζόταν σε κυλίνδρους» ανέφερε στο Live Science o Τζέιμς. «Στην ουσία, αυτά τα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά- πχ ένα στενό, κλειστό μονοπάτι- έστρεψαν τους εφευρέτες του τροχού προς αυτό το συγκεκριμένο σχέδιο».
Όπως τονίζουν οι ερευνητές, πάντως, ο τροχός δεν σταμάτησε να εξελίσσεται την Εποχή του Χαλκού, μα συνέχισε και μέσα στις επόμενες χιλιετίες, φτάνοντας μέχρι τον 19ο και τον 20ό αιώνα, με εξελίξεις που άλλαξαν τα δεδομένα στην αυτοκινητοβιομηχανία και τη μηχανολογία.
Αν και το νέο μοντέλο ίσως εξηγεί πώς εφευρέθηκε ο τροχός στην Εποχή του Χαλκού και μετά εξαπλώθηκε από εκεί, ίσως να μην είναι η «τελευταία κουβέντα» στο θέμα. «Νομίζω πως είναι πιθανό πολλοί πολιτισμοί να ανακάλυψαν ανεξάρτητα τον τροχό από μόνοι τους, ανεξάρτητα» σημειώνει ο Τζέιμς.