KI zeigt, wie wir unsere erste große Erfindung machten – und das Ergebnis überrascht selbst Forscher

Per KI-Modell fanden Wissenschaftler neue Einsichten in die Entstehung des Rads. (Bildquelle: Unsplash, Vasilis Caravitis und Adobe Firefly, Generative KI)

Die vielleicht wichtigste Technik der Menschheit begann, wie so oft: Der Mühe leid, suchte jemand nach Erleichterung seiner Arbeit. Wir schauen zum Südost-Europa von vor 6.000 Jahren zu einem Geniestreich, der die Geschichte der Menschheit prägen sollte: das Rad.

Dank der Hilfe von Künstlicher Intelligenz schicken sich Forscher an, die Entstehung einer Institution der Zivilisation, die Wirtschaft, Gesellschaft und Mobilität revolutionieren sollte, neu zu schreiben.

Denn wir und das Rad könnten etwas gemeinsam haben: Wir beide entstanden durch Evolution – niemand erfand das Rad wirklich, es entstand einfach.

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Was wäre der Mensch ohne Räder?

Räder zählen für uns oft zu Dingen, die wir gar nicht mehr wirklich wahrnehmen, geschweige denn ihren Nutzen wertschätzen. Jedes Kind kennt sie, wird mit ihnen herumgeschoben, spielt mit ihnen und kann sein Leben nur so genießen, weil wir Räder in und aus allerlei Größen, Formen und Materialien nutzen.

Indes wissen wir bis heute tatsächlich nicht mit letzter Gewissheit, wer das Rad, wo wann erfunden hat. Wissenschaftler haben abseits archäologischer Funde einen neuen Ansatz entwickelt, um dem Rätsel nachzugehen.

Das Rad, ein quasi-Technik-Lebewesen?

Forscher versetzten sich hierfür gedanklich in der Zeit zurück und nahmen eine KI mit: Wir schreiben das 4. Jahrtausend vor Christus (also 6.000 Jahre in der Vergangenheit), heutiges Ungarn, tief unter Bergen in einer frühen Kupfermine.

Arbeiter befördern bei spärlichem Licht Kupfererz durch leicht schräg verlaufende Stollen an die Oberfläche. Hierzu nutzen sie neben ihrer Muskelkraft eine Art Kiste. Diese schieben sie über auf dem unebenen Steinboden ausgelegte dicke Rollen, ähnlich dicken Nudelhölzern. Die reduzieren den Widerstand der Riesen-Lastkörbe und sorgen für eine etwas weniger quälende Plackerei. Doch es bleibt mühsam.

Hier kommt die KI ins Spiel. Über Hunderte Schritte hinweg studierte das Programm Effekte und simulierte mögliche Weiterentwicklungen, allerdings ohne das Rad als Ziel vorgegeben bekommen zu haben. Es kam auf rein mechanische Berechnungen und lernendes Optimieren an.

Vereinfacht lässt sich das Prinzip als Change-Trial-Repeat bezeichnen: Ändere was, teste, ob es jetzt besser oder schlechter ist, ändere was, wiederhole bis es nicht mehr besser wird.

Vorausgesetzt, die Menschen dachten wie wir, ist das Ergebnis eindeutig: Aus den Dutzenden losen Rollen unter den Lastkisten wurden Räder. Wobei der Ablauf für die Entwicklung von Rollen zu Rädern mit Achsen dazwischen als am schwierigsten auszumachen gilt. So lief das laut der KI eventuell ab:

• Mit der Zeit flachten einzelne Rollen durch Reibung ab. Sie saßen etwas besser unter dem Wagen und rollten ein Stück mit. Eine primitive, kaum zu erkennende, aber buchstäblich spürbare Achse bildete sich heraus.
• Als Innovation daraus entwickelte sich eine abgerundete Kerbe in der Kistenunterseite. Darin fanden ab dann die etwas dünneren Roller Platz. Noch sahen sie aber fast genauso aus wie ihre lose daliegenden Vorgänger.
• Mit der Zeit dünnten die Achsen zwischen den Quasi-Rädern immer weiter aus. Besser rollende Varianten wurden bevorzugt und sie dienten für neu zu bauende Wagen als Vorbild.
• Irgendwann blieben dann nur noch im Vergleich zu früher hauchdünne Rollen zwischen zwei großen Scheiben an ihren Spitzen übrig – frühe Räder mit Achsen hielten Einzug.

Funde aus der Region des heutigen Ungarns aus der Zeit vor rund 6.000 Jahren stützen diese Idee, denn dort entdeckten Forscher früher schon kleine Modelle von Gefährten, die dem Endpunkt des simulierten Prozesses entsprächen. Allerdings sind auch alternative Wege hin zu den heutigen Rädern denkbar.

Wenn diese Theorie stimmt, gab es nie jemanden, der das Rad erfand: Es entwickelte sich als schlicht logische, da überlegene Weiterentwicklung zuvor vorhandener Exemplare – also prinzipiell, wie die Evolution von Leben verläuft. In diesem Fall füllten die sich zu Rädern mit Achsen verdünnenden Rollen eine Nische im sozioökonomischen System der menschlichen Gesellschaft.

Die Logik der Physik global am Werk

Implizit würde solch eine Entwicklung, bisherige Funde unterstützen. Denn auch hier herrscht in der Forschung die Ansicht vor, dass sich das Rad simultan und unabhängig entwickelte. So tauchte es zu ähnlichen Zeitpunkten der zivilisatorischen/wirtschaftlichen Entwicklung in verschiedenen Kulturen um 3.500 vor Christus auf (also vor ca. 5.500 Jahren). Solche Datierungen erzwangen deshalb, eine zuvor seit Jahrzehnten angenommene These, der Ausbreitung von Mesopotamien aus, zu verwerfen.

Auch anderswo könnten prähistorische Konstrukteure durch Change-Trial-Repeat einfache, aber funktionale Designs optimiert haben – nur eben jeweils an die lokalen Bedürfnisse angepasst, wie etwa für landwirtschaftliche Güter oder zum Transport von schweren Lasten zu Baustellen.

Aber es ist generell davon auszugehen, dass spätestens im 3. Jahrtausend vor Christus weltweit die Räder begannen zu rollen, so auch im Alten Ägypten.

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Doch Umgebung und Physik diktierten letztendlich immer das perfekte Design – oder schlossen seine Nutzung in Einzelfällen sogar aus – zumindest abseits von Spielereien für Kinder. Die Kultur der Inka wäre hierfür ein Beispiel. Steile Bergpfade der Anden sowie das Fehlen zugfähiger Lasttiere, vermieste dem Rad hier seinen Durchbruch als Stütze der Zivilisation.