الأصول: من اخترع العجلة فعلاً

سؤال من اخترع العجلة له إجابة أكثر تعقيداً مما توحي به أي صورة شعبية. تتضمن الصورة الشعبية إنساناً كهفياً منفرداً يشاهد صخرة تتدحرج منحدراً ويختبر ومضة إلهام. هذا خاطئ في كل تفصيل تقريباً. الأشخاص الذين اخترعوا العجلة لم يكونوا سكان كهوف. كانوا نجارين ذوي خبرة، على الأرجح فخارين وصانعي عربات، يعملون في ثقافة مادية متطورة للغاية. كانوا يفهمون الدوران بالفعل. ما اخترعوه لم يكن فكرة الدائرة المتحركة - كانت لديهم النواعير ومغازل الغزل ومثاقب اليد قبل عجلة النقل - بل الحل الهندسي المحدد الذي جعل العجلة الثقيلة مفيدة: تجميعة المحور الدوّار.

هذا التمييز، الذي يبدو تافهاً، كان الاختراق الذي استغرق وصوله خمسة آلاف عام ثم حوّل حركة البضائع والجيوش وفي النهاية الأفكار عبر العالم القديم بأكمله.

ما سبق العجلة

لفهم العجلة، عليك أن تفهم ما كان موجوداً قبلها.

تظهر جذوع الأشجار المستخدمة كأسطوانات في رسوم مصرية قديمة مرتبطة بتحريك حجارة كبيرة. جذع متدحرج تحت زحافة يقلل الاحتكاك بشكل كبير؛ يمكن لطاقم من العمال تحريك جسم يزن عدة أطنان بأسطوانات لم يكن بإمكانهم رفعها أبداً. كانت هذه التقنية مستخدمة في بلاد ما بين النهرين ومصر قبل ظهور المركبة ذات العجلات في السجل الأثري بوقت طويل. الخطوة المفاهيمية من الأسطوانة إلى العجلة ليست كبيرة كما تبدو.

عجلة الفخار أقدم من عجلة النقل. يُظهر الفخار من بلاد ما بين النهرين من أواخر فترة عبيد، حوالي 4500-4000 قبل الميلاد، دليلاً على تقنيات التشكيل بالدوران، ما يعني أن الطين كان يُشكَّل على منصة دوّارة. بحلول عام 3500 قبل الميلاد كانت العجلة السريعة - دولاب موازنة ثقيل يديره الفخار ثم يشكّل باستخدام كلتا يديه - راسخة في ورش بلاد ما بين النهرين. تتطلب عجلة الفخار نفس العنصر المفاهيمي الذي تتطلبه عجلة النقل: جسم دوّار ثقيل مثبت على محور مركزي ثابت. عجلة الفخار ليست خطوة وسيطة نحو عجلة النقل؛ إنها تطبيق موازٍ لنفس المبدأ الميكانيكي.

مغزل الغزل - قرص صغير موزون يدور على عصا لفتل الألياف إلى خيط - أقدم حتى من ذلك، ربما يعود إلى العصر الحجري الحديث في مناطق متعددة. الحركة الدورانية لغرض ميكانيكي لم تكن فكرة جديدة. الجديد في عجلة النقل كان المقياس والوزن والمتطلبات الهندسية لذلك المزيج.

الاختراع

تظهر أقدم المركبات ذات العجلات المؤكدة في منطقتين متزامنتين تقريباً: سهول بلاد ما بين النهرين وسهوب البونتيك، منطقة السهوب شمال البحر الأسود التي تقابل أوكرانيا الحديثة وجنوب روسيا.

في بلاد ما بين النهرين، تُظهر ألواح تصويرية من فترة أوروك، حوالي 3500 قبل الميلاد، مركبات ذات أربع دوائر صغيرة - ما يبدو تصويرات تخطيطية لعربات أو زلاجات ذات عجلات. ما إذا كانت هذه عجلات فعلية أو تمثيلات رمزية محل نقاش، لكن الدليل التصويري متسق مع الدليل المادي الذي يليه.

في سهوب البونتيك، أنتجت تلال دفن ثقافة يامنايا، المؤرخة بحوالي 3400-2800 قبل الميلاد، بقايا عربات ذات عجلات دُفنت مع أصحابها. كانت هذه مركبات عمل، لا أشياء احتفالية: عربات عملية بأربع عجلات ذات عجلات خشبية صلبة ومحاور ثابتة، استُخدمت لنقل أمتعة المنزل لشعوب رعوية متنقلة مع قطعانها عبر سهوب شاسعة.

عجلة مستنقعات ليوبليانا، التي وُجدت في سلوفينيا عام 2002 والمؤرخة بحوالي 3100-3350 قبل الميلاد، هي أقدم تجميعة عجلة ومحور كاملة عُثر عليها حتى الآن. إنها قرص من خشب الرماد مثبت على محور من خشب البلوط، مع ثقب عبر مركز العجلة يلائم المحور. كان المحور يدور مع العجلة - حل تقني مختلف عن عجلة تدور حول محور ثابت، لكنه يحقق نفس النتيجة.

المشكلة الهندسية التي لا يذكرها أحد

ما جعل عجلة النقل صعبة لم يكن الدائرة. كان الاحتكاك.

عجلة تدور على محور خشبي ثابت تولّد حرارة من خلال الاحتكاك. مركبة تحمل عدة مئات من الكيلوغرامات لن تسافر بعيداً قبل أن يتسبب الاحتكاك إما في تجمّد المحور أو تآكل أسطح التلامس. يتطلب تقليل هذا الاحتكاك أحد حلين: تركيب دقيق جداً للعجلة على المحور، باستخدام أصلب الأخشاب المتاحة لأسطح التلامس، مقترناً بمادة تزييت مثل الدهن الحيواني؛ أو تصميم يدور فيه المحور مع العجلة داخل غلاف ثابت، موزِّعاً الاحتكاك على سطح تلامس أطول.

يتطلب كلا الحلين نجارة ماهرة، ومزلقات موثوقة، وسياقاً اجتماعياً تستحق فيه المركبات المزوَّدة بعجلات الصيانة التي تتطلبها. لهذا السبب لا تظهر العجلة في كل الثقافات في وقت واحد. إنها ليست ملاحظة بسيطة. إنها تحدٍ هندسي يتطلب مزيجاً محدداً من الثقافة المادية والمهارة الحرفية والحاجة الاقتصادية.

وفّر اقتصاد يامنايا الرعوي هذه الثلاثة كلها. كان نقل العائلات ومخازن الطعام والهياكل المتنقلة عبر السهوب هو بالضبط نوع النقل الثقيل الذي جعل العربات ذات العجلات مبرَّرة اقتصادياً لا مجرد ذكاء تقني.

هل اخترعت مرة واحدة؟

سؤال الاختراع المستقل مقابل الأصل الواحد محل نقاش حقيقي، لكن وزن الأدلة يميل نحو اختراع واحد أو مجموعة من الاختراعات المرتبطة ارتباطاً وثيقاً.

الحجة لصالح أصل واحد لغوية جزئياً. للهندية الأوروبية البدائية، اللغة السلف المعاد بناؤها لمعظم عائلات اللغات الأوروبية وعدة عائلات آسيوية، جذر واضح لكلمة عجلة: *kwékwlos أو شكل مرتبط، تأتي منه chakra السنسكريتية، وkuklos اليونانية، وrota اللاتينية (من جذر مختلف، لكن بأشباه في اللاتينية لكلمة عجلة في أماكن أخرى)، والأشكال الجرمانية التي تعطي الإنجليزية كلمتها wheel. وجود هذا المصطلح في لغات انفصلت عن سلف مشترك قبل عام 3000 قبل الميلاد يوحي بأن المركبات ذات العجلات كانت جزءاً من ثقافة الشعب الذي تحدث تلك اللغة السلف، وأنها انتشرت مع يامنايا أو مجموعات مرتبطة ارتباطاً وثيقاً بينما توسعت تلك الشعوب غرباً وشرقاً عبر أوراسيا.

الحجة المضادة هي أن أدلة بلاد ما بين النهرين مبكرة بالقدر نفسه ولا تظهر رابطاً واضحاً بثقافات السهوب. اختراعان مستقلان في نفس الإطار الزمني الواسع، ضمن منطقة ذات روابط تجارية نشطة، ليس أمراً مستبعداً. يفضل معظم المتخصصين في تقنية عصور ما قبل التاريخ حالياً الرأي القائل بأنه حتى لو حدث الاختراع المادي في مكانين، فإن الانتشار السريع يعود بالكامل إلى الاتصال بين تلك الثقافات لا إلى سلاسل نقل مستقلة متعددة.

الاستثناء الذي يثبت القاعدة

امتلكت ثقافات أمريكا الوسطى ألعاباً بعجلات لكن ليس مركبات بعجلات. عُثر على كلاب وضباع خزفية صغيرة على محاور وعجلات، تُسحب بخيوط، في فيراكروز والمناطق المجاورة في مواقع مؤرخة بالفترة الكلاسيكية. الألعاب ساحرة والهندسة سليمة. العجلات تدور على محاور حقيقية. كانت التقنية متاحة بشكل واضح.

سبب عدم توسع هذه الثقافات إلى نقل بالعجلات لا علاقة له بالذكاء أو الملاحظة. له علاقة بحيوانات الجر. العجلة مفيدة فقط لنقل الأحمال الثقيلة إذا كان هناك شيء قوي بما يكفي لسحب المركبة. في أمريكا الوسطى، كانت الحيوانات المستأنسة المتاحة هي الكلاب والديوك الرومية واللاما (في أمريكا الجنوبية). لم يكن أي منها قادراً على سحب عربة محملة. غاب الحصان والثور والحمار - الحيوانات التي جعلت النقل بالعجلات تحويلياً عبر أوراسيا - عن الأمريكتين حتى وصلت السفن الإسبانية في القرن السادس عشر. في غضون عقود من الاتصال، كانت المركبات ذات العجلات مستخدمة في جميع أنحاء المكسيك وبيرو.

مثال أمريكا الوسطى ليس دليلاً على أن العجلة اخترعت بشكل مستقل ثم لم تُطبَّق. إنه دليل على أن فائدة العجلة مشروطة بوجود حيوانات جر كبيرة مستأنسة، وأن شعوب الأمريكتين كانت تحل نفس مشاكل النقل بالأدوات التي وفرتها بيئتها فعلياً.

ما الذي غيّرته

حوّلت المركبة ذات العجلات الحضارة الأوراسية عبر ثلاث ثورات متداخلة.

كانت الأولى زراعية. يمكن لعربة ذات عجلتين يجرها ثور تحريك محصول في صباح واحد كان سيستغرق فريق حيوانات حمل يومين. أصبحت فوائض الحبوب ممكنة بمقاييس دعمت تجمعات سكانية أكبر وأكثر كثافة. نمت المدن.

كانت الثانية عسكرية. العجلة ذات المحاور، التي تظهر في السجل الأثري حوالي عام 2000 قبل الميلاد في سهوب أوراسيا، كانت أخف وأقوى من القرص الصلب. جعلت العجلات ذات المحاور عربة الحرب ممكنة: مركبة سريعة ذات عجلتين يجرها الخيل غيّرت طبيعة معارك العصر البرونزي من مواجهة المشاة إلى قتال متحرك بعيد المدى. أعادت جيوش العربات الحربية للحثيين والمصريين والميسينيين تشكيل عالم شرق المتوسط في غضون قرون قليلة من ظهور العجلة ذات المحاور.

كانت الثورة الثالثة صناعية، وحدثت متأخرة كثيراً. مبدأ العجلة - الحركة الدورانية المنقولة عبر مركز ثابت - يقوم عليه الترس، والناعورة، وطاحونة الهواء، وعجلة الغزل، وفي النهاية المحرك البخاري. عصر الآلة مبني على المحور.

الشخص الذي قاد أول مركبة بعجلات عبر سهوب البونتيك حوالي عام 3400 قبل الميلاد لم يكن يعرف شيئاً من هذا. كان يحاول نقل الأسرة من مرعى إلى آخر دون قتل الثيران. حلّ مشكلة عملية فورية بأفضل تقنية أنتجتها ثقافته.

هكذا تبدأ معظم الثورات.

لقصص أصول ذات صلة، انظر الأصول: اختراع المطبعة والأصول: تاريخ الأبجدية.