Imagine que usted es un minero de cobre en el sureste de Europa en el año 3900. A.
Te colocas en una vida minera monótona susceptible. Entonces, una tarde, es testigo de un colega que hace algo extraordinario.
Con una anticoncepción inusual, transporta casualmente el equivalente tres veces su peso corporal en un viaje. A medida que regresa a la mina para traer otra carga, fue de repente que su profesión elegida alcanzará mucho menos impuestos y mucho más lucrativo.
Lo que no comprende: presencie algo que cambiará el curso de la historia, no solo para su pequeña comunidad minera, sino para toda la humanidad.
Ilustración Lo que las canastas de mineral originales utilizadas en las montañas de los Cárpatos pueden parecer en 3900 a. C. Kai James a través de Dall · E
A pesar de la rueda de influencia inconmensurable, nadie está seguro de quién la inventó, o cuándo está y dónde es por primera vez. El escenario hipotético se describe anteriormente en 2015. Años que son mineros en las montañas de los Cárpatos, cerca de la húngara -slovaquia de hoy, la rueda de hace casi 6,000 años como un medio para transportar mineral de cobre.
La teoría está respaldada por el descubrimiento de más de 150 vagones miniaturizados por arqueólogos que trabajan en la región. Estos modelos de cuatro ruedas están hechos de arcilla, y sus superficies externas están grabadas con un patrón de muestreo que se asemeja a una canasta que es en ese momento en ese momento. Más tarde, en el carbono más tarde, reveló que estos vagones son las primeras deportas conocidas hasta la fecha hasta hoy.
Esta teoría también plantea una cuestión de un interés particular para mí, un ingeniero aeronáutico que estudia la ciencia del diseño de ingeniería. ¿Cómo se descubre una vaga y científica sociedad de minería ingenua, cuando las civilizaciones altamente avanzadas, como los antiguos egipcios, no?
Idea controvertida
Long supone que las ruedas se desarrollaron a partir de simples rodillos de madera. Pero hasta hace poco, nadie podía explicar cómo o por qué sucedió esta transformación. Además, comenzando desde la década de 1960, algunos investigadores comenzaron a expresar fuertes dudas en la teoría de los rodillos de ruedas.
Después de todo, que los rodillos sean útiles, requieren un campo plano y sólido y un sendero sin pendiente y curvas afiladas. Además, una vez que pasa un carrito, los rodillos utilizados deben estar constantemente conduciendo al frente de la línea para iniciar la carga. Por todas estas razones, el mundo antiguo usó los rodillos con moderación. Según los escépticos, los rodillos eran demasiado raros y demasiado poco prácticos para ser el punto de partida para la evolución del punto.
Pero las minas, con pasajes humanos cerrados, proporcionarían condiciones favorables para los rodillos. Este factor, entre otras cosas, obligó a mi equipo a volver a examinar la hipótesis del rodillo.
Las fases clave en la evolución de las primeras ruedas, que comienzan desde simples rodillos y finalmente llegan a las ruedas y los ejes en los que el eje delgado está conectado a grandes discos duros, o ruedas, en ambos extremos. Kai James Milestone
Cambiar de rodillos a rodillos a ruedas requiere dos innovaciones clave. El primero es un carro que lleva la carga. La base de la canasta debe estar equipada con enchufes semicirculares que mantienen los rodillos en su lugar. De esta manera, cuando el operador saca la silla de ruedas, los rodillos lo hacen.
Esta innovación puede estar motivada por una naturaleza cerrada del entorno de la mina, donde ocasionalmente debería llevar rodillos ocasionales a la parte delantera de la canasta, sería especialmente difícil.
El descubrimiento de un rodillo sólido representaba un punto de inflexión en la evolución del punto y estableció el camino para las innovaciones segunda y más importante. El siguiente paso incluyó cambiarse a rodillos. Para comprender cómo y por qué ocurrió este cambio, nos convertimos en física e ingeniería informática.
Simulación de la evolución de la rueda
Para comenzar nuestra investigación, creamos un programa de computadora diseñado para simular la evolución del rodillo al punto. Nuestra hipótesis fue que esta transformación fue lanzada por un fenómeno llamado "ventaja mecánica". El mismo principio permite a los alicates aumentar la fuerza del usuario al proporcionar una palanca adicional. Del mismo modo, si pudiéramos cambiar la forma del rodillo para crear una ventaja mecánica, amplificaría la fuerza para empujar a los usuarios, lo que es más fácil de mejorar el carrito.
Nuestro algoritmo funcionó con el modelado de cientos de formas posibles de rodillos y evaluación que realizó cada una, tanto en términos de ventaja mecánica como de resistencia estructural. Este último se usó para determinar si se administraría un rodillo bajo el peso de la carga. Según lo previsto, el algoritmo finalmente convergió en la famosa forma de ruedas y ejes, que determinó que era óptimo.
Simulación por computadora de la evolución de la estructura de rueda y eje. Cada imagen representa un diseño que evaluó el algoritmo. La búsqueda finalmente se convierte en un conocido diseño de ruedas y eje. Kai James
Durante la ejecución del algoritmo, cada nuevo diseño ha hecho algo mejor que su predecesor. Creemos que un proceso evolutivo similar que jugó con los mineros hace 6,000 años.
No está claro qué alentaron los mineros inicialmente a explorar formas alternativas de rodillos. Una de las posibilidades es que la fricción en la interfaz del rodillo provocó que el árbol circundante fuera, lo que condujo a un rodillo de cinta leve en el punto de contacto. Otra teoría es que los mineros comenzaron a los rodillos de tráfico para que sus carros puedan cruzar pequeños obstáculos en la Tierra.
De todos modos, gracias a la ventaja mecánica, este estrechamiento de la región del eje ha facilitado el carro. Como el tiempo que toma, cuanto mejor sea el rendimiento del diseño ha favorecido repetidamente por encima de los demás, y los nuevos rodillos están diseñados para imitar a estos artistas superiores.
En consecuencia, los rodillos se han convertido en todo estrecho, mientras que todo lo demás permaneció delgado en ambos extremos a grandes discos. Esta estructura rudimentaria denota el nacimiento a lo que ahora llamamos como una "rueda".
Según nuestra teoría, no hubo un momento preciso por el cual se inventó la rueda. En cambio, al igual que la evolución de las especies, la rueda apareció gradualmente de la acumulación de pequeñas mejoras.
Este es solo uno de los muchos capítulos en la evolución larga y actual del punto. Más de 5,000 años después de la contribución de los mineros de los Cárpatos, el mecánico de bicicletas parisinas inventó los rodamientos de bolas radiales, que una vez más es el transporte revolucionario sobre ruedas.
Es irónico que los rodamientos de bolas sean conceptualmente idénticos a los rodillos, un precursor evolutivo de la rueda. Los rodamientos de bolas forman un anillo alrededor del eje, creando rodando entre el eje y un cubo de la rueda, evitando así la fricción. Con estas innovaciones, la evolución del punto llegó a un círculo completo.
Este ejemplo también muestra que la rueda de la evolución, como su forma icónica, sigue el camino circular, uno sin un comienzo claro, sin fin e innumerables revoluciones tranquilas en el camino.
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