V dnešní době se může zdát, že jsme neustále bombardováni vzrušujícími novými inovacemi a objevy. Mnoho nových nápadů a technologií, které formují náš moderní svět, lze však často vysledovat již po staletí. Lidé mají působivou schopnost neustále inovovat a tlačit kupředu.
V průběhu historie existuje celá řada vynálezů, které mohly více než jiné přispět k rozvoji civilizace a technologického rozvoje. Jak jste asi uhodli, dnes se podíváme na některé z těchto vynálezů.
Podívejme se na některé z vynálezů, které přinesly revoluci v historii.
The Wheel (3500 BC) – Let’s Get Things Rolling
Jedním z prvních vynálezů, které změnily historii lidstva, bylo kolo. Kolo však není tak staré, jak si možná myslíte. První kolo bylo pravděpodobně vyvinuto někdy kolem roku 4000 př. V té době už lidé odlévali kovové slitiny, stavěli kanály a plachetnice a dokonce navrhovali složité hudební nástroje, jako jsou harfy.
Klíčovou inovací ve skutečnosti nebylo kolo sama o sobě, která byla pravděpodobně vynalezena poprvé, když někdo viděl, jak se kolem valí kámen, ale kombinace kola a pevné nápravy, která umožňuje připojení kola ke stabilní plošině. Bez pevné nápravy má kolo velmi omezenou užitečnost.
Důkazy naznačují, že prvním zařízením, které používalo kombinaci kola a nápravy, bylo skutečné hrnčířské kolo, které se volně točí a má mechanismus kola a nápravy. Ty byly vyvinuty v Mezopotámii (dnešní doba). Irák, Kuvajt, Turecko a Sýrie) někdy kolem roku 4 000 př. N. L. Nejstarší dochovaný příklad, který byl nalezen v Uru, se datuje kolem roku 3 100 př. N. L. Existují důkazy o kolových vozidlech z konce 4. tisíciletí př. N. L.
The Compass (c. 200 BC)
Kompas pomohl lidem prozkoumat a navigovat po celém světě. V dnešním světě satelitů a GPS se to může zdát irelevantní, ale ve své době to byl důležitý vynález.
Kompas však mohl být původně vytvořen pro duchovní účely a až později byl upraven pro navigační účely. Nejstarší kompasy byly pravděpodobně vynalezeny Číňany kolem roku 200 př. n.l. je vyroben z lodestone, což je přirozeně se vyskytující forma minerálního magnetitu.
Existují také důkazy, že jiné civilizace mohly použít lodestone pro navigaci nebo pro duchovní účely. V určitém okamžiku, pravděpodobně kolem roku 1050 n. L., Lidé začali pozastavovat mezníky, aby se mohli volně pohybovat, a používat je k navigaci. Popis magnetizované jehly a její použití mezi námořníky se vyskytuje v evropské knize napsané v roce 1190, takže do té doby je pravděpodobné, že používání jehly jako kompasu bylo běžné.
Waterwheel
Vodní kolo je stroj, který převádí energie tekoucí nebo padající vody do užitečných forem energie, jako je vodní mlýn. Vodní kolo se skládá z kola a několika lopatek nebo lopat, které jsou uspořádány na vnějším okraji tvořícím hnací vůz.
Vodní kolo bylo vynalezeno nezávisle na mnoha místech. Některé z prvních byly vyvinuty starými Řeky, kteří je používali pro zavlažování i mletí, počínaje někdy v období mezi 3. a 1. stoletím před naším letopočtem.
Přinejmenším v 1. století našeho letopočtu používala dynastie Východní Han horizontální vodní kola pro frézování a pro pohon pístních měchů používaných k kování železné rudy do litiny.
Existují také staroindické texty ze 4. století před naším letopočtem, které odkazují na zařízení, která mohla být některými z prvních vodních kol, ale to se ještě musí potvrdit.
Kalendář
Pojem kalendář v pocit sledování toho, kolik dní uplynulo, je pravděpodobně docela starý – přinejmenším stejně starý jako samotné psaní. První „kalendáře“ byly založeny na fázích Měsíce, protože by bylo snadné je sledovat.
Lunisolar kalendář, ve kterém jsou měsíce založeny na lunární cyklus, ale roky jsou sluneční – čímž se sezony srovnávají, takže například obilí bylo každý rok sklízeno ve stejném lunárním měsíci – bylo používáno v raných civilizacích na Středním východě a v Řecku. Tento vzorec mohl být vynalezen v Mezopotámii ve 3. tisíciletí př. N. L.
Mnoho civilizací nadále používalo lunární kalendář, který měl méně dní než sluneční rok.Aby se měsíce příliš nepohybovaly, často by se každý druhý rok přidával měsíc navíc. Staří Římané používali podobný systém, ale kolem roku 46 př. N. L. Se systém zhroutil, takže k občanským událostem a náboženským svátkům docházelo ve špatném období. Julius Caesar tak představil nový systém, který nastavil délku měsíců a roku tak, aby odpovídaly slunečnímu roku. To byl juliánský kalendář.
Fungovalo to dobře, ale stále to bylo dost na to, aby to každých 128 let získalo den. Abychom chybu napravili, zavedl Gregoriánský kalendář, který dnes většina světa používá, papež Řehoř XIII. V roce 1582.
Ancient Concrete
Žijeme ve světě, který je postaven z materiálů spojených s betonem. Beton je kompozitní materiál vyrobený ze směsi drceného kamene nebo štěrku, písku, portlandského cementu a vody, který lze roztírat nebo nalít do forem a po vytvrzení tvoří hmotu připomínající kámen.
Jeden z klíčovou přísadou betonu je cement a původ cementu se může sahat až k 3000 před naším letopočtem. V této době používali Egypťané rané formy betonu jako maltu ve své budově.
Kolem roku 1300 př. n.l. stavitelé na Středním východě natírali vnější část svých hliněných pevností tenkou vlhkou vrstvou spáleného vápence. Chemicky by reagoval s plyny ve vzduchu a vytvořil tvrdý ochranný povrch. Do roku 700 př. N.l. byl znám význam hydraulického vápna, což vedlo k vývoji maltových pecí pro stavbu domů ze sutin, betonových podlah a podzemních vodotěsných cisteren.
Staří Řekové a Římané používali formu betonu, která zahrnovala Pozzolanu, která používá směs hliníku a oxidu křemičitého, která reaguje s hydroxidem vápenatým při pokojové teplotě a v přítomnosti vody, aby vytvořila látku, která působí jako cement. Bylo to velmi silné – jeden z důvodů, proč dnes přežívá tolik řeckých a římských ruin.
V roce 1824 vynalezl portlandský cement anglický Joseph Aspdin. George Bartholomew položil v roce 1891 první betonovou ulici v USA, která stále existuje.
Na konci 19. století bylo vyvinuto použití železobetonu. V roce 1902 Auguste Perret navrhl a postavil v Paříži bytový dům z železobetonu. Tato budova získala pro beton velký obdiv a popularitu a nakonec ovlivnila vývoj železobetonu.
V roce 1921 byl Eugène Freyssinet průkopníkem v používání železobetonové konstrukce postavením dvou kolosální hangáry vzducholodí s parabolickým obloukem na letišti Orly v Paříži.
6. Hodiny (725 nl) – první mechanické hodiny
Představujete si moderní civilizaci bez smyslu pro čas? V závislosti na vašem úhlu pohledu je to buď úžasné, nebo hrozné. Lidé používají zařízení k měření času po tisíce let – současný systém měření času, založený na 60 sekundách na minutu a 60 minutách na hodinu, vytvořili Sumerové kolem roku 2000 před naším letopočtem.
The nejstarší hodinky používaly pohyb slunce (sluneční hodiny) nebo vody (hodiny). Mezi další časné „hodiny“ patří svíčkové hodiny, časová páčka a přesýpací hodiny.
Nejdříve známé mechanické hodiny používaly k přenosu rotační energie do přerušovaného pohybu vodotěsný únikový mechanismus a byly vyvinuty v Řecku kolem 3. století před naším letopočtem. V 10. století nl čínští inženýři vynalezli hodiny, které používaly únikové mechanismy poháněné rtutí, a arabští inženýři vynalezli vodní hodiny, které byly v 11. století poháněny převody a váhami.
První mechanické hodiny, které používaly soukolí k posunutí mechanismu, tzv. Krajní únik, byly v Evropě vynalezeny kolem počátku 14. století. Jednalo se o standard, dokud nebyly kyvadlové hodiny vynalezeny v roce 1656.
Kyvadlové hodiny byly nejpřesnějšími hodinami až do 30. let, kdy byly vynalezeny křemenné hodiny, následované atomovými hodinami po druhé světové válce.
The Printing Press
Tiskařský lis je významnou součástí základů, na nichž byla postavena moderní civilizace.
Německý zlatník Johannes Gutenberg se zasloužil o vynález tiskařského stroje kolem roku 1436, ačkoli nebyl prvním, kdo automatizoval tiskový proces. Tisk dřevorytu v Číně sahá až do 9. století a korejské sázkové kanceláře tiskly pohyblivým kovovým typem přibližně 100 let před Gutenbergem.
Stroj Johannesa Gutenberga se však zlepšil na již existující lisy a představil je na Západ.Do roku 1500 fungovaly v celé západní Evropě lisy Gutenberg s produkcí 20 milionů materiálů, od jednotlivých stránek až po brožury a knihy.
Tiskový stroj nejen umožňoval hromadnou výrobu novin a brožur, také snížilo cenu tištěných materiálů, zpřístupnilo knihy a noviny mnoha lidem a podpořilo gramotnost.
Dopad tiskařského lisu v historii popsal Mark Twain jako: „Co je dnes svět, dobré i špatné, dluží Gutenbergu. “
8. Parní stroj – vynález, který zahájil revoluci
Španělský správce těžby jménem Jerónimo de Ayanz je považován za prvního člověka, který vyvinul parní stroj. Hie si patentoval zařízení, které využívalo parní energii k pohonu vody z dolů.
Je to však Angličan Thomas Savery, inženýr a vynálezce, který jsme my Ual se mu zasloužil o vývoj prvního praktického parního stroje v roce 1698. Jeho zařízení využívalo tlak páry k čerpání vody ze zatopených dolů. Při vývoji svého motoru použil Savery principy stanovené Denisem Papinem, francouzským britským fyzikem, který vynalezl tlakový hrnec.
V roce 1711 vylepšil parní stroj další Angličan Thomas Newcomen a v roce 1781 James Watt, skotský výrobce nástrojů zaměstnaný na univerzitě v Glasgow, přidal do Newcomenova motoru samostatný kondenzátor, který umožňoval parní válec, který má být udržován na konstantní teplotě – což dramaticky zlepšuje jeho funkčnost. Později vyvinul dvojitý rotující parní stroj, který do 18. let 20. století bude pohánět vlaky, mlýny, továrny a mnoho dalších výrobních operací – nastartuje průmyslovou revoluci.
9. Vakcíny – jeden z nejdůležitějších vynálezů pro medicínu
Historie očkování se ve skutečnosti datuje mnohem dál, než byste si možná mysleli. Praxe variolace – rozmazání malého řezu na kůži kravskými neštovicemi dát imunitu neštovicím bylo praktikováno v Číně 17. století.
Na Západě Edwar d Jenner je považován za zakladatele vakcinologie, když si všiml, že „dojičky“ často trpěly neštovicemi, ale jen zřídka neštovicemi, a předpokládal, že méně nebezpečný virus kravských neštovic může proti neštovicím poskytnout určitou imunitu. V roce 1796 naočkoval 13letého chlapce kravskými neštovicemi, poté jej vystavil neštovicím – což prokázalo časnou formu očkování.
V roce 1798 byla vyvinuta první vakcína proti neštovicím.
Experimenty Louise Pasteura později vedly k vývoji živé oslabené vakcíny proti cholere a inaktivované vakcíny proti antraxu u lidí (1897, respektive 1904).
V roce 1923 zdokonalil Alexander Glenny metodu deaktivace toxinu tetanu pomocí formaldehydu a vytvořil vakcínu proti tetanu. Stejná metoda byla použita k vývoji vakcíny proti záškrtu v roce 1926.
Metody kultivace virových tkání se vyvíjely v letech 1950-1985 a vedly k nástupu Salkovy (inaktivované) obrny vakcína a vakcína proti obrně Sabin (živá oslabená perorálně).
Parní vlak – Chugging spolu s průmyslovou revolucí
První plnohodnotnou fungující železniční parní lokomotivu postavil ve Velké Británii v roce 1804 britský inženýr Richard Trevithick. K pohonu motoru využívalo vysokotlakou páru. 21. února 1804 se uskutečnila první cesta parní železnicí na světě, když Trevithickova nejmenovaná parní lokomotiva táhla vlak po tramvajové dráze ve Walesu.
První komerčně úspěšná parní lokomotiva, Salamanca, byla postavena v letech 1812–13 Johnem Blenkinsopem. V roce 1814 postavil George Stephenson parní stroj, Locomotion č. 1, založený na Blenkinsopově konstrukci.
V roce 1821 byl Stephenson jmenován inženýrem pro stavbu železnice Stockton a Darlington v severovýchod Anglie, která byla otevřena jako první veřejná železnice poháněná parou v roce 1825. Jeho lokomotiva se stala první parní lokomotivou, která přepravovala cestující na veřejné železnici. V roce 1829 postavil svůj slavný parní stroj Rocket a dobu železnic začalo.
11. Elektrická baterie – pozoruhodná vlastnost společnosti Volta
V osmdesátých letech neměli lidé nepřetržité elektrické vedení, které by zajišťovalo konstantní dodávku energie. Výroba elektřiny tedy nebyla vůbec snadný úkol .
Baterie se může ve skutečnosti datovat téměř 2 000 let zpět do parthské říše.Archeologové objevili starodávnou baterii skládající se z hliněné nádoby naplněné octovým roztokem, do které byla vložena železná tyč obklopená měděným válcem. Tyto baterie mohly být použity k galvanizaci stříbra.
Alessandro Volta je obecně považován za objevitele první praktické baterie. Vynalezl svou baterii v roce 1799, sestávala z disků dvou různých kovů, jako je měď a zinek, oddělených kartonem namočeným ve slaném nálevu.
V roce 1802 vynalezl William Cruickshank baterii Trough, což je vylepšení voltské hromádky Volty. Baterie měly průlom v roce 1859, s vynálezem první dobíjecí baterie na bázi kyseliny olovité francouzským lékařem Gaston Planté. Nikl-kadmiová (NiCd) baterie byla představena v roce 1899 Waldemarem Jungnerem.
12. Počítač (1822) – první mechanický počítač od Babbage
Počítače jsou jedním z největších vynálezů lidstva. Původně byly vytvořeny pro při složitých matematických výpočtech se z objemných počítačů minulosti staly stroje, které sedí téměř na každém stolním počítači a jsou přenášeny v našich kapsách.
Strojní inženýr Charles Babbage položil základ tohoto pozoruhodného a nejspolehlivějšího vynálezu, spolu s Adou Lovelace, která vytvořila první programy. Na počátku 19. století „otec počítače“ c onceptualizoval a vyvinul časný mechanický počítač. Ačkoli neexistuje jediný vynálezce moderního počítače, princip navrhl Alan Turing ve svém seminárním příspěvku z roku 1936.
Chladnička – tepování
Podle zprávy amerického ministerstva energetiky z roku 2009, 99% USA domácnosti mají alespoň jednu ledničku. Tato statistika sama o sobě představuje popularitu chladničky v moderním světě. Skvělý vynález pomáhá udržovat čerstvé potraviny podléhající rychlé zkáze mnohem déle.
první parní kompresní chladnička byla patentována v roce 1835 Jacobem Perkinsem na základě teorie, kterou navrhl dříve Oliver Evans. Britský inženýr James Harrison postavil první mechanický chladicí systém pro výrobu ledu kolem roku 1851. Založil viktoriánské ledovny a je často nazýván „otcem chlazení“. V roce 1873 demonstroval, že maso bylo zmrazeno několik měsíců skvěle jedlý.
První lednicí, která se vyráběla pro široké použití, však byla chladnička General Monitor „Monitor-Top“ z roku 1927. I když původně pomohla oživit průmyslové procesy, stala se samotným průmyslovým odvětvím. později.
14. Telegraph (1830-1840) – komunikační zařízení, které zavedlo Morseovu abecedu
Na počátku 19. století umožnil vývoj baterie použití proudu v kontrolovaném prostředí. V roce 1820 pak dánský fyzik Hans Christian Oersted (1777-1851) prokázal souvislost mezi elektřinou a magnetismem. Poté začali vědci a vynálezci experimentovat s bateriemi i elektromagnetismem, aby vyvinuli nějaký druh komunikačního systému.
Ve třicátých letech 20. století britský tým sira Williama Cookeho a sira Charlese Wheatstona vyvinul telegrafní systém využívající magnetické jehly, které lze pomocí elektrického proudu ukazovat kolem panelu písmen a čísel. Přibližně ve stejnou dobu pracoval Samuel Morse na vývoji vlastního elektrického telegrafu a nakonec vytvořil telegraf s jedním okruhem, který fungoval tak, že stiskl klávesu operátora dolů a dokončil elektrický obvod baterie. To poslalo elektrický signál do přijímače na druhém konci.
Zároveň Morse a Alfred Vale vytvořili takzvaný Morseův kód pro přenos zpráv telegrafními dráty.
Steel – From Pins to the Brooklyn Bridge
Poměr hmotnosti k pevnosti učinil z oceli preferovanou volbu stavitelů před jinými materiály. Například, zatímco Bronze byl první kov kovaný pro použití lidmi, je relativně slabý. Kolem roku 1800 před naším letopočtem začali lidé podél Černého moře používat železnou rudu k výrobě robustních zbraní z tepaného železa. Ještě silnější litina byla poprvé vyrobena v Číně a začala kolem roku 500 před naším letopočtem.
Kolem roku 400 před naším letopočtem vynalezli indičtí kovozpracovatelé metodu tavení, která pomocí hliněné misky držela ingoty z tepaného železa a kousky dřevěného uhlí. Když byly vloženy do pece, tepané železo se roztavilo a absorbovalo uhlík v dřevěném uhlí. Když kelímky vychladly, obsahovaly ingoty z čisté oceli – která byla mnohem silnější a méně křehká než železo.
V roce 1856 vyvinul britský inženýr Henry Bessemer proces, který tryskal vzduch roztaveným surovým železem a vytvořil čisté uhlí bez obsahu uhlíku.
Bessemerův proces připravil cestu pro masovou výrobu oceli, což z něj činí jedno z největších průmyslových odvětví na planetě. Ocel se dnes používá při tvorbě všeho, od mostů po mrakodrapy.
16. Electric Bulb (1880) – Lighting Up the World
Na počátku 19. století byla průkopníkem elektrických světel Humphry Davy, který experimentoval s elektřinou a vynalezl elektrický baterie. Když připojil vodiče mezi baterii a kousek uhlíku, uhlík zářil a produkoval světlo. Jeho vynález byl znám jako elektrická oblouková lampa.
V následujících sedmi desetiletích vytvořili „žárovky“ také další vynálezci. Použitá vlákna však měla tendenci se po několika dnech používání lámat, což je činí nepraktickými.
V roce 1850 vytvořil anglický fyzik Joseph Wilson Swan „žárovku“ uzavřením uhlíkovaných papírových vláken do evakuované sklenice žárovka. Ale bez dobrého vakua měla jeho žárovka příliš krátkou životnost pro komerční použití. V 70. letech 19. století však byly k dispozici lepší vývěvy a společnost Swan dokázala vyvinout žárovku s delší životností.
Thomas A. Edison vylepšil design Swanu použitím kovových vláken a v letech 1878 a 1879 podal patenty na elektrická světla s použitím různých materiálů pro vlákno. Nakonec zjistil, že karbonizované bambusové vlákno může vydržet přes 1200 hodin. Díky tomuto objevu se komerčně vyráběné žárovky staly komerčně proveditelnými.
17. Letadlo (1903) – Splnění létajícího snu
Leonardo da Vinci byl jedním z vizionářů, kteří věřili, že motorový let je možný. Vytvořil několik návrhů pro létající stroje, i když neexistují důkazy o tom, že by byly skutečně konstruovány.
Od doby da Vinciho bylo snů mnoho dalších létajících strojů a motorový let byl dosažen díky práci hraběte vynálezci v průběhu staletí. Byli to bratři Wrightové, kteří se stali prvními lidmi, kteří dosáhli řízeného a poháněného letu. Počínaje prací na kluzácích položil úspěch dua základ moderního leteckého inženýrství tím, že demonstroval, co je možné.
17. prosince 1903 dosáhli Wilbur a Orville Wright první poháněné, udržované a řízený let.
Díky úspěchu Wilbura a Orvilla Wrighta nyní lidé mohou ujet tisíce kilometrů během několika hodin.
Tranzistory (1947) – Tajemství moderní výpočetní techniky
Věk elektroniky vděčí za svůj vznik tranzistorům používaným k zesílení elektrických signálů. Tyto nahradily objemné vakuové trubice, které tu byly dříve.
V roce 1926 patentoval Julius Lilienfeld tranzistor s efektem pole, ale pracovní zařízení nebylo možné V roce 1947 vyvinuli John Bardeen, Walter Brattain a William Shockley první praktické tranzistorové zařízení v Bell Laboratories. Jejich vynález získal trojici 195 6 Nobelova cena za fyziku.
Tranzistory se od té doby staly základním prvkem obvodů v nesčetných elektronických zařízeních včetně televizorů, mobilních telefonů a počítačů, což má na technologie pozoruhodný dopad.
ARPANET (1969) – Časný internet
Internet nemá jediného „vynálezce.“ Místo toho se vyvinul v průběhu času. Začalo to ve Spojených státech kolem padesátých let spolu s vývojem počítačů.
První funkční prototyp internetu přišel na konci 60. let 20. století, kdy byl vytvořen ARPANET nebo síť Agentury pro pokročilé výzkumné projekty. V 70. letech 20. století vytvořil Vinton Chef Transmission Control Protocol (TCP / IP), který umožňoval počítačům vzájemně komunikovat. ARPANET přijal protokoly TCP / IP 1. ledna 1983 a odtud začali vědci sestavovat „síť sítí“, která se stala moderním internetem.
Internet je síťová infrastruktura, zatímco World Wide Web je způsob přístupu k informacím pomocí internetu. Za otce World Wide Web je považován britský počítačový vědec Tim Berners-Lee, který vytvořil web, aby umožnil sdílení informací mezi vědci na univerzitách a institutech po celém světě.
V letech 1989 a 1990 pracoval Berners-Lee s belgickým systémovým inženýrem Robertem Cailliauem na formalizaci návrhu webové architektury, včetně popisu „WorldWideWeb“, ve kterém „hypertextové dokumenty“ prohlížeče „lze zobrazit“.”
Opravdu dlouhá cesta!
Při pohledu zpět na tyto převratné vynálezy je jedna věc jasná – naše touha zlepšovat se a inovovat. Vidíme společnost, která vynalezla kolo, aby rychle vyšlapala půdu, která zvládla oblohu a vlny. Je to opravdu pozoruhodné a něco, v čem budeme pokračovat po celé věky! Jaké hlavní vynálezy budou vytvořeny v nadcházejícím desetiletí?