В нашем мире технологии и изобретения развиваются быстро. Мы имеем мгновенный доступ к информации со всего земного шара. Достижения современной медицины обезвредили опасные болезни. Можно очень далеко уехать в течение нескольких часов и даже попасть в космос. Все это возможно благодаря изобретениям и желанию людей.
Но у многих из современных изобретений было скромное начало. Открытия древности, ставшие источником современных изобретений. Отчего изобретение становится действительно важным?
Важные изобретения элегантны и их воздействие огромно. Они не просто решают отдельно взятую проблему, они открывают возможность реализации многих идей. Они открывают новые возможности.
Колесо
Изобретение, игравшее центральную роль в техническом развитии, и ставшее одним из достижений технологии древности – колесо. Точное время происхождения колеса неизвестно, но думают, что колесо в сочетании с осью в транспортном средстве появилось в 3000 году до н.э. в Древней Месопотамии. Колесо стало деталью телеги, с его помощью стало возможным перевозить урожай в города. Чем более эффективной становилась перевозка урожая, тем быстрее росло население.
Но колесо стали применять гораздо раньше. Круговое движение было открыто за 8000 лет до нашей эры. Уже тогда древние изобретатели поняли, что колесо является многоцелевым прибором. Разные формы колес стали использовать в повседневной жизни.
Маховые колеса и блоки позволили поднимать камни и тяжелые скалы. Города теперь начали строить быстрее, а здания стали выше. Водные колеса стали главным источником энергии, а зубчатые колеса применялись во многих машинах и механизмах, благодаря которым произошла промышленная революция. Колесо и круговое движение сделали возможным другое изобретение – паровой двигатель.
Паровой двигатель
Паровой двигатель открыл новый этап в развитии транспорта. Говорят, что изобретатель 18 века Джеймс Уатт открыл его, когда смотрел, как поднимается крышка над кипящим чайником.
Но люди знали о силе пара уже сотни лет, задолго до того, как Ватт решил выпить чашку чая. Уже в 100-м году нашей эры упоминается колесо паровой турбины, изобретенной Героном Александрийским и названной им «Шар Эола». Но Герон не осознавал потенциал своего изобретения и считал его простым развлечением для императора. Только через 2000 лет был изобретен первый реальный паровой двигатель.
Паровой двигатель первоначально применяли, чтобы черпать воду, но вскоре ему нашли дополнительные применения, главным образом для приведения в действие жерновов мельниц.
Человеком, имя которого связано с развитием парового двигателя, стал инженер и изобретатель 18 века Томас Ньюкомен, построивший первые паровые двигатели в 1712 году.
Паровой двигатель состоит из ряда поршней, толкаемых паром, они связаны цепями с механизмом, качающим воду из шахт.
Паровой двигатель Ньюкомена применялся 50 лет, пока шотландский инженер Джеймс Уатт не усовершенствовал изобретение. Круговое движение первоначально не использовалось, потому что разные двигатели работали по-разному. Джеймс Уатт, воздействуя паром на поршень с двух сторон и используя клапан, сумел превратить поступательное движение поршней во вращательное.
Улучшенный паровой двигатель с колесом нашел применение в водном транспорте. В 18 веке паровой корабль стал самым важным изобретением в судоходстве со времен появления паруса много тысяч лет назад.
Французы первыми начали плавать на паровых кораблях, а американец Роберт Фултон впервые использовал их для торговли, проплыв на своем пароходе «Клермонт» в 1807 году от Нью-Йорка до Олбани.
Паровые корабли стали важной частью американского образа жизни, потому что дороги в 19-м веке были ужасными, а развитая речная сеть могла широко использоваться пароходами, плававшими вниз и вверх по рекам.
В связи с успехом пароходов изобретатели решили использовать двигатель для сухопутных перевозок. Паровой двигатель стал источником нового важнейшего изобретения, связавшего между собой города мира –поезда.
Мощные паровозы, построенные в конце 19 века, были огромным шагом вперед. Первые поезда приводил в действие не пар, а животные. Они тянули вагоны по рельсам, но развитие пара позволило перевозить тяжелые грузы на большие расстояния.
В 19 веке в Соединенных Штатах была построена трансконтинентальная железная дорога, соединившая Небраску с Золотой страной – Калифорнией.
Использование парового двигателя сделало железную дорогу стимулом развития городов на всей территории страны и мира. Железные дороги вскоре стали главным средством сообщения. Она дала невиданную ранее мобильность и позволила им ездить на большие расстояния.
Автомобиль
В конце 19 века пар стал главным источником движения на транспорте, но изобретатели продолжали искать боле эффективные решения. Результатом поиска стало одно из важнейших изобретений. Это был автомобиль, быстро занявший ключевые позиции в мире транспорта. В первых автомобилях использовался паровой двигатель, но они были медлительными и неудобными для тех, кто сидел рядом с двигателем.
Создание автомобиля приписывают французскому изобретателю 18 века Николя-Жозефу Куньо. Его разработку финансировало правительство. Это была артиллерийская тележка на 3 колесах с паровым двигателем. Ее скорость составила 3 км/ч, но она потеряла управление и столкнулась со стеной.
Карл Бенц работал в 80-е года 19 века и именно его считают «отцом автомобиля». Бенц и его современник Готтлиб Даймлер не только изобрели автомобиль с бензиновым двигателем, но и построили машины, которые можно было продать на рынке.
Человеком, внесшим самый большой вклад в промышленную революцию, стал производитель автомобилей из Детройта Генри Форд. Как ни странно, его вдохновил именно древний паровой двигатель.
Первая моторизованная повозка, которую Форд увидел подростком, имела паровой двигатель. Для Форда это стало поворотным моментом. Он увидел на дороге автомобиль, и это сильно на него повлияло.
В начале 20 века многие фирмы начали производить автомобили, но именно Форду удалось сделать автомобиль достоянием всех. Форд хорошо чувствовал рынок будущего и хотел выпускать дешевые автомобили для простых людей. Он разработал дешевый качественный автомобиль Model T. Он создал дешевуюконвейерную технологию его сборки.
Фора вдохновил достаточно неприятный процесс. Это транспортер, применяемый в мясной промышленности, по которому движется туша, и ее режут на мелки куски. Крупнейшим достижением фирмы «Форд» было то, что такую сложную вещь, как автомобиль, производили конвейерным методом. Для этого требовалось много различных запасных частей, согласованная работа разных транспортеров и сборочных линий. Двигатели, трансмиссия и задние оси выпускались на отдельных линиях, прежде чем их собирали вместе на главном конвейере. Туда же поступала рама автомобиля.
В 20-е годы конвейер работал на полную мощность. Цена Model T, известной как «Жестянка Лиззи», снизилась с 850 долларов, огромной по тем временам суммы, до 260 долларов. До окончания выпуска Model T в 1927 году было построено 17 млн. автомобилей.
Автомобиль был самым важным изобретением первой половины 20 века, результат был впечатляющим. Автомобиль изменил пейзаж, он потребовал строительства скоростных шоссе по всей стране. Результатом стало сокращение роли железных дорог, имевших такое большое значение в 19 веке.
Огромная популярность автомобилей повлияла на транспортное хозяйство. Колесо стало важным элементом и промышленной, и транспортной революции.
Электричество
Такие изобретения, как колесо, нередко рождаются случайно у людей, ищущих решения своих каждодневных проблем. Но изобретение электричества стало результатом научных исследований.
Ученые Древней Греции знали, что если потереть янтарь, по-гречески «электрон», получается магнетическая сила, притягивающая перья птиц. Они считали янтарь игрушкой и не знали, как ей пользоваться.
Только 200 лет назад ученые поняли, как можно использовать электричество. Широко известен случай с Бенджамином Франклином, который в 1752 году запустил воздушного змея во время грозы. Он увидел, что тросы встали вертикально. Когда он тронул металлический ключ, то получил удар током. Это стало доказательством того, что в облаках содержится электричество.
Франклин написал в своем журнале «Альманах несчастного Ричарда», что установка громоотвода может защитить дома от грозы. При этом электрический заряд ударит в заземленный металлический прут, а не в здание.
Когда в домах Америки начали устанавливать громоотводы, священники начали энергично протестовать, утверждая, что гром выражает гнев Божий и с ним нельзя связываться.
Батарея
Когда знаний об электричество стало больше, изобретатели поняли, что эту силу можно сохранить для использования в будущем, и создали батарею, которая поможет развитию средств связи.
Батарея сама повлияла на развитие электротехники. Она заложила основу для экспериментов в области телеграфии и телефонии и даже для создания первого беспроводного телеграфа.
Но батарея не была чем-то новым. Предполагают, что электрическая батарея появилась в 1 веке нашей эры. В 1936 году австрийский ученый обнаружил в Багдаде глиняный сосуд, в середине которого был медный пузырек и стальной прут. Проверка показала, что батарея вырабатывала электрический заряд. Но она не могла быть надежным источником энергии. Она была обнаружена в доме фокусника и лекаря, поэтому думают, что она служила «чудом», которое вызывало у окружающих удивление и страх.
Первая настоящая батарея появилась в 80-е года 18 века, когда Алессандро Вольта создал прибор для хранения энергии. Его называли «батареей Вольта», потому что она была собрана из медных и никелевых пластинок, или медных и серебряных пластинок, или медных и цинковых пластинок, с кислотой посередине. Чем больше размер батареи, тем более мощный ток можно получить.
Изобретение батареи Вольта стало революционным. Впервые люди научились хранить электричество и использовать его в качестве источника энергии.
В 19 веке в батарею были внесены мелкие изменения. Это «влажные ячейки» — кислота, внутри которой содержатся металлические электроды. В кислоте происходит химическая реакция, высвобождающая электроны, они перемещаются между электродами и являются источниками энергии.
Телеграф
Батареи постоянно совершенствовались. Изобретатели поняли, что этот прибор способен изменить мир. Батарея стала играть главную роль в развитии средств связи. 150 лет назад сообщения передавались только от человека к человеку. По мере накопления знаний о методах транспортировки электричества, изобретатели стали пытаться применить электричество для связи. Результатом стало изобретение, сблизившее разные части света. Благодаря телеграфу впервые в истории стала возможной мгновенная связь.
Телеграф основан на батарее и электромагнетизме — двух открытиях начала 19 века. Для создания телеграфа надо было только протянуть длинный провод, разместить электромагнит на одном конце и выключатель на другом. Это позволяло посылать сообщения. Теперь, передавая код, например, точки и тире, можно было пересылать цифры и буквы, можно передавать по проводу любые сообщения на любые расстояния.
С помощью кода из точек и тире американский изобретатель Сэмюэль Морзе впервые послал телеграмму в 1844 году по линии, проложенной из Вашингтона в Балтимор. Сообщение Морзе было простым, но впечатляющим: «Что сотворил Бог?».
Через 20 лет после того, как Морзе проложил первую линию между Вашингтоном и Балтимором, был проложен подводный кабель под Атлантическим океаном, по которому стали осуществлять связь между континентами.
Телефон
Телеграф, работавший на основе батареи, породил новые изобретения. Если телеграф означал наступление эпохи связи, другое важнейшее изобретение в истории обеспечило связь с помощью слов, и это былтелефон.
Александр Белл назвал его «говорящим телеграфом». Это телеграфная линия с микрофоном и громкоговорителем на двух концах. Вместо точек и тире по ней передавался голос.
Белл обнаружил, что можно точно передавать колебания тока. Звуковые волны, распространяющиеся в воздухе, представляют собой спектр определенных частот. Белл был учителем для глухих, он изучал звуковые волны и законы акустики. Он работал с помощником, Томасом Уотсоном, когда обнаружил, что по проводу можно передавать не только звуки, но и сложную волну, такую, как человеческий голос.
Он понял это в марте 1876 года и отправил первое сообщение человеческим голосом: «иди сюда, ты мне нужен». Он хотел сообщить Уотсону, что передатчик работает. Уотсон услышал это в трубку, и они были удивлены.
Удивительно, но телефон не сразу получил признание. Гигантская компания связи того времени «Вестерн Юнион» не захотела купить у Белла патент за 100 тысяч долларов. Но понемногу люди начали пользоваться телефоном.
В 1877 году в «Вестерн Юнион» снова подумали над предложением Белла и решили купить телефонную компанию. Но Белл отказался. Он знал, что располагает отличным товаром.
Электричество открывает путь к новой эпохе знаний и развлечений.
После изобретения батареи ученые стали использовать электричество в малых количествах, но сильный ток привел к новым важным изобретениям. Использование электрической энергии зависело от развития механических методов получения электроэнергии. Изобретатели нашли новые способы использования этой энергии.
Электрическая лампочка
Одно ключевое изобретение привело человечество в буквальном смысле от темноты к свету, превратило ночь в день и повлияло на все стороны жизни. Этой простой вещью, изменившей мир, сталаэлектрическая лампочка.
Поиск новых методов освещения начался в 30-е годы 19 века. До этого применяли опасные нефтяные и газовые лампы.
Принцип электрической лампочки был простым. Когда сжигают дрова, дерево горит, и получается свет. Проблема была в том, как контролировать этот свет. В начале 70-х годов 19 века применялись яркие лампы, где электрическая дуга возникала между двумя графитовыми стержнями. В этой лампе нельзя было контролировать интенсивность света. Многие изобретатели мира пытались создать практичную лампу. Это удалось американскому изобретателю Томасу Эдисону.
Эдисон поздно подключился к созданию электрических ламп. Он был уже известен благодаря своим предыдущим изобретениям, своему вкладу в развитие телеграфа и созданию граммофона. Он был известен как «Волшебник из парка Менло».
Эдисон хвастался, что сделает свою лампу за несколько месяцев. Он был самоуверенным. Ему потребовался год и три месяца, но он создал лампу. Для этого потребовался один необходимый элемент. Он воспользовался тонкой угольной пластинкой. Надо скатать тонкую угольную пластинку и пропускать ток по ней, а не между графитовыми стержнями. При нагревании уголь светится, но не слишком ярко.
«Я верю, что эпоха машин улучшит жизнь рабочих, но невозможно предугадать, как электричество изменит мир в течение 100 лет».
Томас Эдисон оказался прав. Он не мог предсказать воздействие электричества или изобретенной им лампочки на развитие человечества. Изобретение лампочки в 1879 году привело к изменениям в обществе. Изобретатель смотрел вперед, и в течение года Эдисон заложил основы системы снабжения электричеством.
Сложно представить что-либо, что больше изменило бы нашу жизнь дома, на работе или в обществе, чем электрическая лампочка. Освещение позволило работать посменно, в том числе ночью, и увеличило производительность труда. Изменился также транспорт, изменения произошли в области развлечений и рекламы. Огромные изменения произошли на работе, на отдыхе и в доме.
Изобретенная Эдисоном лампочка создала электронную промышленность. Электрическая лампочка с графитовой нитью накаливания стала герметичной, вакуумной. В последующие два десятилетия итальянский изобретатель Маркони, основываясь на идее герметически закрытой вакуумной лампы Эдисона, создал еще одно важное для массовых коммуникаций изобретение – вакуумную трубку, которая оказалась эффективным средством поиска и генерации радиоволн.
Радио
Одним из изобретений, оказавших важнейшее воздействие на историю, принесшим в каждый дом новый мир информации и удовольствия, стало радио.
Радио, появившееся в начале 20 века, стало революцией для того времени.
Вначале было необходимо понять, что существуют радиоволны. Джеймс Клерк Максвелл в 60-е годы 19 века описывает сущность «неоптического» излучения. Генрих Герц в 80-е годы 19 века смог генерировать радиоволны. В 90-е годы Маркони, Никола Тесла и другие пытались построить на этой основе реальный прибор, позволяющий как посылать, так и принимать радиоволны.
Гульельмо Маркони провел много экспериментов, прежде чем доказал, что радиоволны действительно распространяются в воздухе. Когда издавали звук азбуки Морзе или голосовой сигнал, оказалось, что можно передать этот сигнал беспроволочным методом. В 1898 году Маркони отправил свое первое сообщение по радио через пролив Ла-Манш на расстояние 30 километров.
Здесь необходимо отметить, что во многих странах создателем радио считают своих представителей. Например, в Германии – это Генрих Герц, а в России – А.С. Попов.
Результаты создания беспроволочного телеграфа были великолепными. Находящиеся в океане корабли смогли передавать просьбы о помощи, когда им угрожала опасность. Раньше это было невозможно. В 20-е годы 20 века передаваемые по радио сообщения стали не просто сигналами. Радио стало явлением культуры.
Телевидение
Благодаря радио голос стал распространяться далеко, и ученые стали думать, нельзя ли так же передавать и изображения. Результатом стало изобретение, принесшее изображения в каждый дом, позволившее видеть историю в реальном времени – телевидение.
Телевидение стало еще одним изобретением с большим будущим. Сочетание изображения с голосом не только изменило наше восприятие окружающего мира, оно изменило также наше мышление в этом мире.
Телевизионная технология продолжает развиваться в огромном темпе, но сегодняшнее телевидение многим обязано ученым далекого прошлого. В 16 векеЛеонардо да Винчи открыл зрительные эффекты, в соответствии с которыми наш глаз продолжает видеть изображение через долю секунды после того, как оно исчезло. Этот эффект используется в телевидении, которое передает 30 изображений в секунду.
Цветное телевидение обязано своим появлением Исааку Ньютону, открывшему в 1666 году цветовой спектр и доказавшему, что радуга возникает, когда свет проходит через стеклянную призму.
В 60-е года 19 века Джованни Казелли произвел то, что многие считают первой телевизионной передачей. Проводивший эксперимент итальянский священник обернул вращающиеся цилиндры в серебристую бумагу и послал по телеграфной линии печатный текст и рисунки.
Современное телевидение не является изобретением одного человека, многие люди во всем мире внесли вклад в его создание. Главными изобретателями телевидения являются Владимир Зворыкин, работавший для фирм «Вестингауз» и RCA в 20-е и 30-е годы 20 века, Фило Фарнсуорт, изобретатель-одиночка, работавший впоследствии в «Филко», и другие.
Главное – «вычислить» изображение на другом конце провода, сохранить его в электрической форме с помощью вакуумной трубки и передать его в виде сигналов, где электрический прибор будет выделять электроны, которые попадут на экран и образуют изображение.
Телевидение покорило весь мир. Люди смогли увидеть исторические события в режиме реального времени.
В 1936 году во всем мире было только 2000 телевизионных приемников. В 1955 году, через 20 лет, телевидение проложило себе дорогу, и в домах было уже свыше 30 миллионов телевизоров.
Конечно, телевидение стало важным средством информации. Мы видели человека, высадившегося на Луне. Это удивительно.
по материалам сайта http://interesnik.com/
