چرا اختراع چرخ طول کشید؟

چرخ‌ها را نمونه‌ای از فناوری بدوی انسان غارنشین می‌دانند، اما در واقع آن‌قدر مبتکرانه هستند که اختراع آنها ۳۵۰۰ سال پیش از میلاد مسیح طول کشید. در آن زمان، دوران برنز، انسان‌ها با آلیاژهای فلزی ریخته‌گری می‌کردند، کانال‌ها و قایق‌های بادبانی و حتی آلات موسیقی پیچیده‌ مانند چنگ را طراحی کرده و می‌ساختند.

دیوید آنتونی، استاد مردم‌شناسی کالج هارتویک و نویسنده کتاب «اسب، چرخ و زبان» (پرینستون، ۲۰۰۷) می‌گوید: «نکته برجسته مربوط به مفهوم چرخ و محور بود» اما پس از آن نیز «ساختن چرخ دشوار بود». او شرح می‌دهد که برای ایجاد یک محور ثابت با چرخ‌های گردان، باید انتهای محور کاملاً صاف و گرد باشد، آن‌گونه که سوراخ‌های مرکز چرخ‌ها هست؛ در غیر این صورت برای چرخش چرخ‌ها اصطکاک بیش از حد ایجاد می‌شود.

علاوه بر این باید محورها به‌خوبی درون سوراخ چرخ‌ها قرار می‌گرفتند، اما نه چندان محکم، بلکه باید آزاد باشند تا بچرخند. کارآمدی کل ساختار نیز به اندازه محور اهمیت داشت. یک محور ضخیم باعث ایجاد اصطکاک بیش از حد می‌شود، در حالی که یک محور باریک اصطکاک اندکی دارد اما برای حمل بار بسیار ضعیف است. آنتونی می‌گوید: «آنها این مشکل را با باریک کردن عرض گاری‌ها حل کردند که می‌توانستند محورهای کوتاه و کم‌ضخامت داشته باشند. حساسیت سامانه چرخ و محور نسبت به همه این عوامل به این معناست که پیاده‌سازی آنها در چند مرحله مقدور نیست، بلکه یک ساختار همه یا هیچ بود.»

هر کس که چرخ را اختراع کرده باید به تخته‌های چوبی پهن از درختانی با تنه ضخیم دسترسی می‌داشته تا بتواند چرخ‌های بزرگ و گرد را کنده‌کاری کند. آنها همچنین به ابزارهای فلزی برای تراشیدن سوراخ‌ها و محورهای ظریف نیاز داشتند. و حتماً درگیر حمل بارهای سنگین روی زمین بودند. «دلیل تأخیر اختراع چرخ تا ۳۵۰۰ سال پیش از میلاد شاید نجاری بوده، زیرا تنها پس از حدود ۴۰۰۰ سال پیش از میلاد در خاورمیانه اسکنه‌های مسی ریخته‌گری شده و گوگ‌های مسی در خاور نزدیک رایج شد.»

اختراع چرخ آن‌قدر چالش برانگیز بود که احتمالاً تنها یک بار و در یک مکان اتفاق افتاده است. گرچه به نظر می‌رسد چنان شتابان در سراسر اوراسیا و خاورمیانه گسترش یافته که کارشناسان قادر به تشخیص قطعی محل اختراع آن نیستند. نخستین تصاویر از گاری‌های چرخدار در لهستان و استپ‌های اوراسیا یافت شده که احتمال آنکه این منطقه زادگاه چرخ بوده را بیش از بین‌النهرین (عراق کنونی) می‌کند.

آسکو پارپولا، هندشناس دانشگاه هلسینکی می‌گوید: «دلایل زبانی نشان می‌دهد چرخ از مردم تریپولی در اوکراین امروزی ریشه گرفته، چرا که واژه‌های مرتبط با چرخ و گاری از زبان و فرهنگ آنها گرفته شده است. جالب است که مدل‌های زیادی در فرهنگ تریپولی ساخته شده. تصور می شود که چنین مدل‌هایی اغلب اسباب‌بازی کودکان بوده، اما احتمال دارد که آنها همتای مینیاتوری چیزهای واقعی باشند.» اهمیت مدل‌های مینیاتوری از آنجاست که تصاویر چرخ‌دار حیوانات حتی از فرهنگ‌های بومی سرخپوستان آمریکای مرکزی می‌آیند؛ جایی که چرخ‌های واقعی هرگز ساخته نشده‌اند.