为何有些历史上曾经的文明没有发明轮子?

印加帝国直至灭亡也没有发明出轮子,这种情况在其他地区也有出现,比如非洲、北美洲,原先我认为可能是牲畜养殖的畸形发展导致轮子不能被发明,后来发现解释不通:中国早在新石器时代晚期就出现了轮子。地形限制?也不对啊?

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21个答案
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linyi812考古小组管理员

2013-10-11 14:23

1.如果轮子特指车轮的话,中国新石器时代晚期是没有轮子的。最早的车轮实物发现于殷墟时期,最早的车辙发现于二里头时期,已经进入青铜时代。
但是除了交通运输,其他需要轮子的场合也很多,中国考古学上最常见的 ,一个是轮制陶器需要陶轮,可能是木制的,很难在考古遗存中发现实物(或者描绘制作场景的图像),只有陶器表面的制作痕迹提供间接证据;一个是纺织需要纺轮,陶、石质都有大量发现。这些从新石器时代中期一直 到历史时期都非常普遍。应该说,车轮或车的任意其他一个零件单独发明出来是没有意义的,只能把车作为一个整体考察它的起源。而轮子的发明比车早,也并不必然导致车轮的发明。

2.谢拉特提出了次级产品革命(Secondary Products Revolution)概念,认为对动物利用方式的不同是造成新旧大陆社会发展和文化差异的根本原因。次级产品是相对于最开始驯化动物是主要是为了食用(初级利用)而言的,包括牵犁、拉车、挤奶、剪毛、骑乘。大约在四-五千年前,这几个互相关联的因素形成了复合体,首先见于西亚,然后就向周围传播,极大地提高了农业生产力和交通运输能力。中国出现这些次级产品的时间较晚,而且也难以找到本地来源,有可能也是通过接受这些影响从而纳入了青铜时代世界体系。
回到印加帝国的问题,
首先,美洲和撒哈拉以南缺乏能够驯化的大型哺乳动物, 这首先就限制了初级利用,次级利用就更难一些。大多数情况下,对动物进一步开发利用的障碍在于物种本身而不在于当地人群。没有合适的畜力也就难以发明动物牵引的车辆或者轮式运输,这可以解释为何有些地区不能独立发明车轮。可能也存在不需要畜力的早期人力车,但是就我所见还没有相关的实物或文献证据。
其次,牲畜乃至是人口和技术的扩张,在大陆东西向轴线上都要比南北向轴线上快得多,原因是相同纬度的地区通常气候、生物都相似,因此实现扩张所需要的生物演变以及对当地驯养者,技术和文化的适应都相对跨纬度扩张少得多。这可以部分解释中美的车轮技术为何没有被南美的文明所采纳。
这两条的详细说明见贾雷德·戴蒙德:动植物驯化的演化,后果与未来

PS:
橡树村的回答中提到很多考古材料。其中波兰那个陶器图案更详细的情况是这样:

出自:Bakker, Jan Albert; Kruk, Janusz; Lanting, Albert E; Milisauskas, Sarunas.The earliest evidence of wheeled vehicles in Europe and the Near East,Antiquity73.282(Dec 1999): 778-790.
Bronocice遗址Pit 34-A1出土的陶器线图,1是陶杯(残),2、3、4、5是同一单位出土的其他器物。6是该件陶杯上纹饰带的展开图,上面原应有五辆相同的车子(wagon),但现在只能见到三辆,其中两辆是完整的,一辆残缺不全,车子的式样相同,都是四轮,独辕,辕呈Y形;周围其他图案可能是树、耕地和河流。文化属性为Funnel Beaker Culture,该坑的年代为3520BC左右。

关于中国车的起源问题,可参考:龚缨晏:《车子的演进与传播——兼论中国古代马车的起源问题》,《浙江大学学报(人文社会科学版)》2003年第3期。吴晓筠:《近年关于中国马车起源问题研究的述评》,《东吴历史学报》第十三期,民国九十四年六月。
中原地区最早的车的实体遗存发现于河南安阳殷墟、陕西西安老牛坡、山东滕州前掌大、山西浮山桥北,都是马拉的双轮车,年代为殷墟二至四期。偃师商城发现有双轮车辙,年代为偃师商城第二期。二里头遗址发现的双轮车辙,属于二里头二期,年代上限不超过1720BC,这是中国核心地区目前最早的使用双轮车的痕迹,但是由哪种畜力牵引以及车的具体形制都不明。新疆地区地近中亚,也是辛塔什塔-彼得罗夫斯卡文化(约2200-1700BC)分布区,应该会有年代更早的双轮马车的发现,但是遗存精确的年代判定比较困难,有的论文中提到哈密地区天山北路墓地(约公元前第二千纪中叶)中发现有辛塔什塔式的实木车轮,惜未见详细报告。

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随便说两句:
轮子的需求是什么?
运输的需求。

条件是什么?
道路和动力

动力方面:人力,畜力都可以做到,所以从这点来说不能成为差异的原因。

道路,也就是地形。南美洲多山地多丘陵,印加帝国更是群山中的王国。据说在现存的传说中,脚程好的快递员,清晨从海中补来的鱼,傍晚就能出现在群山中国王的餐桌上。所以,轮子(车)完全没意义,还不如徒步行走的脚夫好。

但是地形的确无法解释北美洲和非洲。

关于运输的需求。
一句话:没有货物,非洲野人和北美印第安人运个毛啊~~~
他们的生产产出实在太低了,根本就没有贸易的可能嘛。

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fengfeixue0219植物分子生物学博士

2013-10-10 21:14

轮子实际上只有在具有足够广大的平原区域的文明中才能被发明。在丘陵甚至山地,轮子的作用远比不上牲畜和人的脚力。

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燃玉理论物理学硕士在读,维基百科小组管理员

2013-10-12 21:00

古埃及的滚木应该算是轮子的雏形之一吧,首先必然要注意到滚动很快才可能发明出来轮子这种东西。

但是滚木是很笨重的东西,需要很多人做同一件事时才会用到滚木,而且需要很多时间来修整木材,所以只有在诸如古埃及这种有金字塔(BC27世纪)之类的大型建筑才会需要滚木。我们知道不一定要金字塔那么大的东西才需要滚木,哪怕是大型纪念碑、雕塑(如神灵的偶像)所需要的石头等等都是需要滚木才能完成的。

综上我猜测可能是集体大规模劳动所需的大型部落+可以使用滚木的地理条件催生了轮子的发明

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所谓发明其实不是一个人能突然就造出了某个东西,而经常是在前人的创造雏形上发展出来的。
一个发明物能够被社会接受需要很多方面的条件,其中最重要的一点就是要和现有技术比具有更高的经济利益,这是显而易见的,古代美洲文明并不是没有轮子,古墨西哥人有车轴和车轮,不过是用来当作玩具的。为什么不用来运输呢?是因为那里没有适合驯化拉车的大型动物,所以用轮子并不比民工肩扛手提有明显的优势,就算发明出来也发展不起来,拿现在的东西类比的话可以参照EVD之类的东西。

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铬天青S苦逼化学硕士

2013-10-11 10:59

另外印加文明是了解轮子的,他们的太阳神因蒂就是用它表现的,但是因为在实际的生产生活当中轮子的用途实在是太小,因而就没有得到应用。

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橡树村科学松鼠会成员,化学博士

2013-10-12 17:54

目前普遍承认的年代最久远的木轮是位于中北欧的Globular Amphora文化出土的,时间是5250+-100BP,也就是公元前3300年前后。再早一些,公元前3350-3500年的波兰南部的Funnelbeaker文化出土的陶器Bronocice Pot上面,有最早的四轮车的图案,就是这个样子:

不过在公元前3000年以前,两河流域的苏美文化,印度和流域的印度文化,北高加索,以及中欧都出现过轮子的痕迹,究竟是分别独立发明,还是有相互传播仍然是有争议的。中国目前发现的轮子似乎要比这个年代晚上一些时候,最早的是公元前2000年前后吧,是自己独立发明还是被传播的,也是有争议的。

新大陆也很早以前就知道轮子,墨西哥出土过时间在公元前1500年前后的轮子样的儿童玩具,不过新大陆并没有出现使用轮子的车,一般的推测是新大陆缺乏能够被驯化的大型牲畜。新大陆能够使用的大型牲畜也就是最近几年在国内忽然成名的这个东西:

这个东西只存在于南美北部的安第斯山山区,到欧洲人去殖民的时候也没有离开南美,距离认识了轮子的墨西哥还有一些距离。北美的马早在1.2万年前就灭绝了。

非洲的努比亚文明在公元前400年开始使用轮子,使用的牲畜是牛,更早的时候,努比亚文明从埃及文明里面知道了马车。埃及不被认作是轮子的发明者而是被传播的,从埃及那里计算,非洲使用轮子的历史也是很悠久的。撒哈拉以南非洲的确要到欧洲人去殖民才知道轮子。撒哈拉以南缺乏被驯养的牲畜被认为是缺乏轮子发明动力的原因。毕竟轮子要装到车上才能体现出好处,而拉车需要牲畜,也需要平坦的道路。这些条件缺少任何一个,都会影响到这个技术被认识并推广应用。

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支持者: 辛剑 langer xipo

车这种东西,是一个很天才的设计

它甚至发明在青铜之后

LZ所说的轮子应该指车轮,但是对于车来说,最重要的不仅仅是一个转动的轮子,还有“轴”,将转动和平衡结合起来。

目前最早的车是BC.3000,有两种,一种是轮子和轴固定,一种是轮子和轴分离。无论哪一种,轴都需要承受巨大的摩擦力,可能会用动物的脂肪来润滑。

只有成熟设计的车轴、车轮,配合车辕,畜力,才有实用价值。单独的轮子,没有实用价值。

车进入古中国的时候,就已经是非常成熟的形制了,甲骨文里车的形象,是有车辕、车轮和车轴的双轮马车,http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/ancitech/science/image/03/s1c_aa01_s01.jpg,和古埃及,两河的双轮战车,结构类似,但是更接近岩画中的中亚马车

双轮车,比四轮车,优点在于更适应崎岖的道路,在战斗中更灵活的转向,所以也更能在非平坦地面上高速行驶。和最初的四轮车相比,其在细节上有很多改进,比如管状轮毂的发明,降低了轴的磨损;车辐的发明,使得车轮更抗外压,弹性增加等等。

大量的改进,才能让双轮的马车出现。

如果真是中国单独发明了马车,则也应该是先发明简单的,用来运输的能够自平衡的四轮车,而不是用于战斗,负载很少的双轮马车

事实上最初的车是牛拉的,马的用途最初是肉用和骑乘,因为最初的车根本拉起来又费力,又怕颠簸,无法承受高速,牛就足够了。

而在中国文化中,车最初出现的形象,就是双轮马车这种完全体形态,未免太逆天了点。

拿中国举例,只想说,现在学界有些人,恨不得把所有物种和发明都在中国重新起源一遍,这也影响了普通人的认知。但事实上,欧亚大陆各个文明之间,一直有着交流,欧亚大草原和海洋,是这种交流的通道。如果非要把中国隔离在这种交流之外,是不符合事实的。

西谚有云”你不需要重新发明轮子“,说的就是这个道理,我们的先民没那么死板。

所以,看到LZ的标题 ”为何有些历史上曾经的文明没有发明轮子?“,真的颇有喜感。

车和车轮的发明,在人类历史上,只有一次!也只需要一次,因为它太过便利,所以很快就被传播到各个文明。

具体到LZ说的美洲文明,其与旧大陆隔离是在12000年前左右,直到西班牙人登陆,一万年的时光,他们也愣是自己琢磨出了冶金术,懂得用汞提纯黄金,会造青铜。

但是,仍然不懂得使用车轮。

只能说,车的发明,确实很天才。

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大家都爱说“重复发明轮子”,好像轮子非常好发明似的。其实轮子至少应该怎么做,实在值得科普一下。

这就算是轮子吗?

首先大家幻想中石器时代也能造出的轮子,就是一个圆木片了。但实际上,木头这种材料,只有沿着生长方向很坚固,垂直它的方向就很不结实(图中裂口方向)。我们劈柴那样把木头顺着劈开很容易,横着砍断就很难弄。所以这种轮子是完全无法使用的,几步就垮了。
如图中这块已经顺着裂了,何况压上重量之后。

所以我们知道了我们要坚固的可以实用的轮子,必须要用木头的轴向来受力,用一根木头挝一个圈。古人怎么说我们高中都背过:木直中绳,輮以为轮,其曲中规;虽有槁暴,不复挺者.


看这个图里木头转一圈回来首尾相连。是有金属部件连接的。条辐的设计使重量和压力只作用在木头轴向上。

那边那位看官又说了,不就是轮子么,直中绳这么费劲,不圆也不是不能走。但其实这一步也非常关键,因为轮圈的木材原料如果不直,鞣出来不是不圆的问题,而是不在一个平面上,类似这样:

这也就是以前大家都出门靠自行车年代,修车术语里的“拿龙”整治的故障了。一旦轮子变形成这样,纵向的压力就会变成扭矩,把轮子掰弯。如果有人见过自行车“聋”了的轮子骑起来什么样就理解了,这样方向的受力下轮子(钢条的现代自行车轮)非常脆弱。

所以我们鞣圈的木料还得非常笔直。

如此,你说美洲土著民族的那个石器时代文明,搞定的了?哪个石器时代能搞定的了?
以我的愚见,金属工具和材料是车轮出现的必要条件。

说陶制车轮那位,你确定你不是讨论儿童玩具吗,造车的话,烧这么大陶器,能不能烧成就不说了,轧个石头就碎了。(wikipedia上说确实美洲文明的玩具里是有轮子状物体的)

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支持者: MKing2

顺便说一句,想了解更多的话推荐lz看看枪炮病菌与钢铁。

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支持者: eorrd

突然想到前段时间看的一个视频,一群白人科学家聚在一起讨论为什么智商更高的东亚人创造力不如白种人,其中就举了车轮的例子。。。白人似乎都忽略了古代中国人的发明创造挺多的啊

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好像还有宗教的原因 南美文明 日本文明崇尚太阳 不喜欢把圆的形象放在地上

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没有轮子的话,有些是用原木来滚,这样运输货物

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南美没有大型家畜不假,但无论如何,人力独轮车或者板车的运输能力都大大超过肩扛手提吧?所以吧,我觉得印第安人的文明程度还是差了那么一点点。

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鸣君新闻传播学本科生,考古爱好者

2014-09-16 20:37

是不是因为没有要用轮子的条件所以就没发明出轮子?

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美洲没有合适的畜力,轮子的优势也就荡然无存,最多也就小孩玩具的级别。
我想顺序应该是:滚木-两轮-独轮,这样的。最先的肯定是滚木,最容易获得的东西嘛。然后是两轮这是一对轮子加上支撑点、传动转向的机构得到的 。两轮的优势是地形适应性,但相对运载量要小 。再然后就是更大的地形适应性,更小的运载量:独轮。至于四轮。并联的四轮只是直接把滚木改成轮子并联起来就行。但死穴是:不能转向很多情况下还没有滚木方便。又某个欧洲史前壁画表明人家早就解决了这个问题了:那就是带转向的四轮不是简单的并联两组轮子了。据说天朝的科技树几千年来就是没点带转向的四轮这个点(天朝是直接点了两轮的)。”你不需要重新发明轮子“但你需要重新发明个四轮转向系统。

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支持者: 明明很爱我

文明的发展是有一个历程,有先进有落后,有快有慢,有必然因素,更有偶然因素,这句话可以套用在一切为何有些历史上曾经的文明没有发明文字?没有铜器、铁器?没有陶瓷?没有............没有电脑?没有航天飞机?..................

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很正常啊,因为历史上只有一个地方发明了轮子,就是中东,别的所有地方都没发明。
别的地方的轮子全都是从中东文明引入的

美洲引不到而已。

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其实我只想说一件事情,那就是车这种东西基本可以确定是单一起源的,多点同时发生不存在……
所以楼主的问题就根本不存在,因为整个旧大陆的车都来自于一个源头,而新大陆没有得到传播,就是这样……
而车用的轮子,没有车哪里来的轮子?并不是圆的可以滚的片就是车的轮子啊!

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我 有个荒谬的想法,是不是因为印加人会飞,所以轮子就排不上用场了?

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