Люди - гениальный вид. Хотя мы были на планете относительно короткое время (Земле 4,5 миллиарда лет), современные Хомосапиенсы придумали и создали некоторые удивительные, иногда далекие, вещи. С того момента, как кто-то разбил камень о землю, чтобы сделать первый инструмент с острыми краями, до дебюта колеса и до разработки марсоходов и Интернета, несколько ключевых достижений выделяются как особенно революционные. Вот мои главные выборы самых важных изобретений всего времени.
Колесо
До изобретения колеса в 3500 году до нашей эры люди были строго ограничены в том, сколько вещей мы можем перевозить по суше и как далеко. По-видимому, само колесо не было самой сложной частью «изобретения колеса». По словам Дэвида Энтони, профессора антропологии в Хартвик-колледже, когда пришло время подключить неподвижную платформу к этому катящемуся цилиндру, все стало сложно.
«Блеск был идеей колесно-осевого механизма», - ранее Энтони рассказал Live Science . «Но тогда сделать это тоже было сложно». Например, отверстия в центре колес и концы неподвижных осей должны быть почти идеально круглыми и гладкими, сказал он. Размер оси также был критическим фактором, так же как и его плотность внутри отверстия (не слишком туго, но и не слишком свободно).
Тяжелая работа окупилась. Тележки на колесах облегчали сельское хозяйство и торговлю, позволяя перевозить товары на рынки и обратно, а также облегчали бремя людей, путешествующих на большие расстояния. Теперь, колеса жизненно важны для нашего образа жизни, найденного во всем от часов до транспортных средств к турбинам.
Гвоздь
Без гвоздей цивилизация наверняка рухнет. Это ключевое изобретение датируется более 2000 лет древнеримским периодом и стало возможным только после того, как люди развили способность отливать и придавать форму металлу. Ранее, деревянные конструкции должны были быть построены путем геометрической блокировки соседних плит, что было гораздо более трудоемким процессом строительства.
По данным Университета Вермонта, до 1790-х и начала 1800-х годов гвозди ручной работы были нормой: кузнец нагревал квадратный железный прут, а затем забивал его с четырех сторон, чтобы создать точку . Машины для изготовления гвоздей появились в сети с 1790-х до начала 1800-х годов. Технология изготовления гвоздей продолжала развиваться; После того, как Генри Бессемер разработал процесс массового производства стали из железа, железные гвозди прошлого года постепенно ослабли, и к 1886 году, по данным Университета Вермонта, к 1086 году в США было создано 10 процентов гвоздей из мягкой стальной проволоки. К 1913 году 90 процентов гвоздей, производимых в США, были из стальной проволоки.
Между тем, как полагают, греческий ученый Архимед в третьем веке до нашей эры изобрел винт, более крепкий, но сложный в креплении.
Компас
Древние моряки ходили по звездам, но этот метод не работал ни днем, ни облачными ночами, и поэтому было небезопасно путешествовать далеко от суши.
Китайцы изобрели первый компас где-то между 9 и 11 веками; он был сделан из магнита, природной намагниченной железной руды, привлекательные свойства которой они изучали веками. (На снимке - модель древнекитайского компаса из династии Хань; это ковш, указывающий на юг, или синан, сделанный из полированного камня). Вскоре после этого технология перешла к европейцам и арабам через морской контакт. Компас позволил мореплавателям безопасно перемещаться вдали от суши, увеличивая объем морской торговли и способствуя эпохе открытий.
Печатная пресса
Немец Йоханнес Гутенберг изобрел печатный станок около 1440 года. Ключом к его развитию была ручная форма, новая технология литья, которая позволила быстро создавать большие количества металлических подвижных материалов. Хотя другие до него, в том числе изобретатели в Китае и Корее, разработали подвижный тип из металла, Гутенберг был первым, кто создал механизированный процесс, который переносил чернила (которые он делал из льняного масла и сажи) с подвижного типа на бумагу.
С этим процессом подвижного типа печатные машины экспоненциально увеличили скорость, с которой можно было делать копии книг, и, таким образом, они привели к быстрому и широкому распространению знаний впервые в истории. Двадцать миллионов томов были напечатаны в Западной Европе к 1500 году.
Среди прочего, типография позволила расширить доступ к Библии, что, в свою очередь, привело к альтернативным толкованиям, в том числе к Мартину Лютеру, чей «95 тезисов» документ, напечатанный сотнями тысяч, вызвал протестантскую реформацию.
Двигатель внутреннего сгорания
В этих двигателях при сгорании топлива выделяется высокотемпературный газ, который при расширении прилагает усилие к поршню, перемещая его. Таким образом, двигатели внутреннего сгорания преобразуют химическую энергию в механическую работу. Многие десятилетия инженерных разработок были направлены на разработку двигателя внутреннего сгорания, который во второй половине XIX века приобрел (по сути) свою современную форму. Двигатель открыл промышленную эпоху, а также позволил изобрести огромное разнообразие машин, включая современные автомобили и самолеты.
Изображены этапы работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Ходы следующие: 1) Подача воздуха - втягивается воздух и испаряетсятопливо. 2) Ход сжатия - пары топлива и воздух сжимаются и поджигаются. 3) Рабочий ход - топливо сгорает и поршень опускается вниз, приводя в действие машину. 4) Ход выхлопа - выхлоп вытеснен.
Телефон
Хотя несколько изобретателей сделали новаторскую работу по электронной передаче голоса (многие из которых позже подали иски на интеллектуальную собственность, когда использование телефона взорвалось), Александр Грэхем Белл был первым, кто получил патент на электрический телефон в 1876 году. Его патентный рисунок изображен выше.
Хотя несколько изобретателей сделали новаторскую работу по электронной передаче голоса (многие из которых позже подали иски об интеллектуальной собственности, когда использование телефона взорвалось), Александр Грэхем Белл был первым, кто получил патент на электрический телефон в 1876 году. (Его патентный рисунок изображен выше .) По словам PBS, он черпал вдохновение в обучении глухих, а также в посещениях своей мамы с нарушением слуха . Первый телефон он назвал «электрической речевой машиной», сообщает PBS.
Изобретение быстро взлетело и произвело революцию в глобальном бизнесе и коммуникациях. По сообщению PBS, когда Белл умер 2 августа 1922 года, телефонная служба США на минуту остановилась, чтобы почтить его память.
Лампочка
Когда все, что у вас есть, это естественный свет, производительность ограничивается дневным светом. Лампочки изменили мир, позволив нам быть активными ночью. По словам историков, два десятка человек сыграли важную роль в изобретении ламп накаливания в течение 1800-х годов; Томас Эдисон считается главным изобретателем, потому что он создал в 1879 году полностью функциональную систему освещения, включающую генератор и проводку, а также лампу накаливания, подобную приведенной выше.
Помимо инициирования введения электричества в домах по всему западному миру, это изобретение также имело довольно неожиданное последствие изменения режима сна людей . Вместо того, чтобы ложиться спать в темное время суток (больше нечего делать) и спать по частям в течение ночи, разделенные периодами бодрствования, мы теперь не ложимся спать, за исключением 7–8 часов, отведенных для сна, и, в идеале, мы спим все в один ход.
Пенициллин
Это одна из самых известных историй открытий. В 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг заметил в своей лаборатории заполненную бактериями чашку Петри с случайно приоткрытой крышкой. Образец был загрязнен плесенью, и везде, где плесень, бактерии мертвы. Эта антибиотическая плесень оказалась грибком Penicillium, и в течение следующих двух десятилетий химики очистили его и разработали препарат пенициллин, который борется с огромным количеством бактериальных инфекций у людей, не причиняя вреда самим людям.
Пенициллин массово производился и рекламировался к 1944 году. Этот плакат, прикрепленный к почтовому ящику на тротуаре, рекомендовал военнослужащим времен Второй мировой войны принимать препарат, чтобы избавиться от венерических заболеваний.
По данным исследования, опубликованного в 2003 году в журнале «Клинические обзоры по аллергии и иммунологии», примерно 1 из 10 человек имеет аллергическую реакцию на антибиотик ; даже в этом случае, по словам исследователей, большинство из этих людей продолжают терпеть наркотики.
Контрацептивы
Мало того, что противозачаточные таблетки, презервативы и другие формы контрацепции спровоцировали сексуальную революцию в развитом мире, позволив мужчинам и женщинам заниматься сексом для отдыха, а не для продолжения рода, они также резко сократили среднее число детей на женщину в странах, где Они используются. Благодаря меньшему количеству ртов, современные семьи достигли более высокого уровня жизни и могут обеспечить каждого ребенка лучше. Между тем, в глобальном масштабе противозачаточные средства помогают населению постепенно выравниваться; наше число, вероятно, стабилизируется к концу века. Некоторые противозачаточные средства, такие как презервативы, также сдерживают распространение венерических заболеваний.
Натуральная и травяная контрацепция использовалась на протяжении тысячелетий. Презервативы начали использоваться в 18 веке, в то время как самый ранний оральный контрацептив "пилюля" был изобретен в конце 1930-х годов химиком по имени Рассел Маркер.
Ученые продолжают делать успехи в контроле над рождаемостью, а в некоторых лабораториях даже используется мужская форма «таблетки». Постоянный противозачаточный имплантат под названием Essure был одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами в 2002 году, хотя в 2016 году FDA предупредил, что имплантат будет нуждаться в более строгих предупреждениях, чтобы сообщить пользователям о серьезных рисках использования Essure.
Интернет
Это действительно не нуждается в представлении: глобальная система взаимосвязанных компьютерных сетей, известная как Интернет, используется миллиардами людей во всем мире. Бесчисленные люди помогли развить это, но человек, которому чаще всего приписывают это изобретение, - ученый-компьютерщик Лоуренс Робертс. В 1960-х годах команда компьютерных специалистов, работающая в ARPA (Агентство перспективных исследовательских проектов) Министерства обороны США, построила сеть связи для подключения компьютеров в агентстве под названием ARPANET. Он использовал метод передачи данных, называемый «коммутацией пакетов», который Робертс, член команды, разработал на основе предыдущей работы других ученых-компьютерщиков. ARPANET был предшественником Интернета