I vores nuværende tid kan det virke som om vi konstant bliver bombarderet med spændende nye innovationer og opdagelser. Imidlertid kan mange af de nye ideer og teknologier, der former vores moderne verden, ofte spores tilbage århundreder i deres oprindelse. Mennesker har den imponerende evne til at fortsætte med at innovere og skubbe videre.
Der er en række opfindelser gennem historien, der måske har bidraget mere end andre til at fremme civilisationen og den teknologiske udvikling. Som du sandsynligvis gættede, skal vi i dag se på nogle af disse opfindelser.
Lad os se på nogle af opfindelserne, der revolutionerede historien.
Hjulet (3500 f.Kr.) – Lad os få tingene til at køre
En tidlig opfindelse, der ændrede menneskehedens historie, var hjulet. Selvom hjulet ikke er så gammelt som du måske tror. Det første hjul blev sandsynligvis udviklet engang omkring 4000 f.Kr. På det tidspunkt støbte mennesker allerede metallegeringer, konstruerede kanaler og sejlbåde og designede endda komplekse musikinstrumenter som harper.
Faktisk var den vigtigste innovation ikke hjulet sig selv, som sandsynligvis blev opfundet første gang nogen så en klippe rulle sammen, men kombinationen af hjulet og en fast aksel, som gør det muligt at forbinde hjulet til en stabil platform. Uden den faste aksel har hjulet meget begrænset nytte.
Bevis tyder på, at den første enhed, der brugte hjul- og akselkombinationen, var et ægte pottemandshjul, der er frit spindende og har en hjul- og akselmekanisme. Disse blev udviklet i Mesopotamien (moderne Irak, Kuwait, Tyrkiet og Syrien) engang omkring 4000 fvt. Det ældste overlevende eksempel, der blev fundet i Ur, dateres til omkring 3100 fvt, og der er tegn på hjulkøretøjer i slutningen af 4. årtusinde fvt.
Kompasset (ca. 200 f.Kr.)
Kompasset har hjulpet mennesker med at udforske og navigere rundt i verden. I nutidens verden af satellitter og GPS kan det virke irrelevant, men det var en vigtig opfindelse i sin tid.
Imidlertid kan kompasset oprindeligt være oprettet til åndelige formål og først senere tilpasset til navigationsformål. De tidligste kompasser blev sandsynligvis opfundet af kineserne omkring 200 f.Kr. er lavet af lodsten, som er en naturligt forekommende form af mineralet magnetit.
Der er også beviser for, at andre civilisationer kan have brugt lodsten til navigation eller til åndelige formål. På et tidspunkt, muligvis omkring 1050 e.Kr., begyndte folk at suspendere lodestene for at tillade dem at bevæge sig frit og bruge dem til navigation. En beskrivelse af en magnetiseret nål og dens anvendelse blandt sejlere findes i en europæisk bog skrevet i 1190, så på det tidspunkt er det sandsynligt, at brugen af en nål som kompas var almindelig.
Vandhjul
Et vandhjul er en maskine, der konverterer energi fra flydende eller faldende vand til nyttige former for magt, såsom en vandmølle. Et vandhjul består af et hjul og et antal knive eller spande anbragt på den udvendige kant, der danner den kørende bil.
Vandhjulet blev opfundet uafhængigt et antal steder. Nogle af de tidligste blev udviklet af de antikke grækere, der brugte det til både kunstvanding og fræsning, begyndende engang i perioden mellem det 3. og 1. århundrede f.Kr.
I det mindste i det 1. århundrede e.Kr. brugte det østlige Han-dynasti vandrette vandhjul til fræsning og til at drive stempelbælgen, der blev brugt til at smede jernmalm til støbejern.
Der er også gamle indiske tekster fra det 4. århundrede f.Kr., der henviser til enheder, der muligvis har været nogle af de første vandhjul, men dette er endnu ikke bekræftet.
Kalender
Begrebet en kalender, i følelsen af at holde styr på, hvor mange dage der er gået, er sandsynligvis ret gammel – mindst lige så gammel som at skrive selv. De første “kalendere” var baseret på Månens faser, da dette ville have været let at spore.
Den lunisolære kalender, hvor måneder er baseret på månecyklus, men år er sol – hvilket bringer årstiderne på linje, så f.eks. at kornet blev høstet i den samme månemåned hvert år – blev brugt i de tidlige civilisationer i Mellemøsten og i Grækenland. Formlen kan være opfundet i Mesopotamien i 3. årtusinde fvt.
Mange civilisationer fortsatte med at bruge en månekalender, som havde færre dage end solåret.For at holde månederne i at bevæge sig for meget, tilføjes ofte en ekstra måned hvert andet år. De gamle romere brugte et system, der ligner dette, men omkring 46 f.Kr. var systemet brudt sammen, så borgerlige begivenheder og religiøse helligdage fandt sted i den forkerte sæson. Julius Caesar introducerede således et nyt system, der indstillede længden af månederne og året til at tilpasse sig solåret. Dette var den julianske kalender.
Dette fungerede godt, men var stadig slukket nok, så det fik en dag hvert 128 år. For at løse fejlen blev den gregorianske kalender, som det meste af verden bruger i dag, introduceret af pave Gregor XIII i 1582.
Ancient Concrete
Vi lever i en verden, der er bygget ved hjælp af materialer, der holdes sammen med beton. Beton er et kompositmateriale fremstillet af en blanding af brudt sten eller grus, sand, Portland cement og vand, som kan spredes eller hældes i forme og danner en masse, der ligner sten ved hærdning.
En af de Nøgleingredienser i beton er cement, og cementens oprindelse kan strække sig tilbage til 3000 f.Kr. På dette tidspunkt brugte egypterne tidlige former for beton som mørtel i deres bygning.
Omkring 1300 f.Kr. belægte bygherrer i Mellemøsten ydersiden af deres lerfæstninger med et tyndt, fugtigt lag af brændt kalksten. Dette reagerede kemisk med gasser i luften for at danne en hård, beskyttende overflade. Ved 700 f.Kr. var betydningen af hydraulisk kalk kendt, hvilket førte til udviklingen af mørtelovne til opførelse af murstenshuse, betongulve og vandtætte underjordiske cisterner.
De gamle grækere og romere brugte en form for beton, der indeholdt Pozzolana, som bruger en blanding af aluminium og silica, der reagerer med calciumhydroxid ved stuetemperatur og i nærværelse af vand til dannelse af et stof, der fungerer som cement. Det var meget stærkt – en af grundene til, at så mange græske og romerske ruiner overlever i dag.
I 1824 blev Portland cement opfundet af Joseph Aspdin fra England. George Bartholomew havde lagt den første betongade i USA i løbet af 1891, som stadig eksisterer.
Ved slutningen af det 19. århundrede blev brugen af stålarmeret beton udviklet. I 1902 designede og byggede Auguste Perret ved hjælp af stålarmeret beton en lejlighedskompleks i Paris. Denne bygning fik stor beundring og popularitet for beton og påvirkede til sidst udviklingen af armeret beton.
I 1921 var Eugène Freyssinet banebrydende for brugen af armeret betonkonstruktion ved at bygge to kolossale parabolske buede luftskibshangarer i Orly lufthavn i Paris.
6. Ur (725 e.Kr.) – det første mekaniske ur
Forestil dig en moderne civilisation uden tidssans? Afhængigt af dit synspunkt er dette enten vidunderligt eller forfærdeligt. Mennesker har brugt enheder til at måle tid i tusinder af år – det nuværende system til tidsmåling, baseret på 60 sekunder til minut og 60 minutter til time, blev oprettet af sumerne omkring 2000 f.Kr.
De tidligste ure brugte solens bevægelse (solur) eller vand (vandure). Andre tidlige “ure” inkluderer stearinlyset, timepinden og timeglasset.
Det tidligste kendte mekaniske ur brugte en vanddrevet undslapningsmekanisme til at overføre rotationsenergi til intermitterende bevægelse og blev udviklet i Grækenland omkring det 3. århundrede f.Kr. I det 10. århundrede e.Kr. opfandt kinesiske ingeniører ure, der brugte kviksølvdrevne undslipningsmekanismer, og arabiske ingeniører opfandt vandure, der blev drevet af gear og vægte i det 11. århundrede.
De første mekaniske ure, der brugte geartog til at fremme mekanismen, kaldet en randen undslippe, blev opfundet i Europa omkring starten af det 14. århundrede. Disse var standarden, indtil penduluret blev opfundet i 1656.
Pendulure var de mest nøjagtige ure indtil 1930’erne, hvor kvartsure blev opfundet efterfulgt af atomure efter Anden Verdenskrig.
Trykpressen
Trykpressen er en fremtrædende del af fundamentet, som den moderne civilisation blev bygget på.
Den tyske guldsmed Johannes Gutenberg krediteres opfindelsen af trykpressen omkring 1436, skønt han ikke var den første til at automatisere trykprocessen. Træbloktryk i Kina dateres tilbage til det 9. århundrede, og koreanske bookmakere trykte med bevægelig metaltype omkring 100 år før Gutenberg.
Johannes Gutenbergs maskine forbedrede imidlertid den allerede eksisterende presser og introducerede dem til Vesten.I 1500 arbejdede Gutenberg-presser i hele Vesteuropa med en produktion på 20 millioner materialer, fra individuelle sider til pjecer og bøger.
Trykpressen tillod ikke kun masseproduktion af aviser og pjecer, det sænkede også prisen på trykte materialer, gjorde bøger og aviser tilgængelige for mange og fremmede læsefærdigheder.
Virkningen af trykpressen i historien blev beskrevet af Mark Twain som, “Hvad verden er i dag, godt og dårligt, det skylder Gutenberg. ”
8. Dampmotoren – opfindelsen, der startede en revolution
En spansk mineadministrator ved navn Jerónimo de Ayanz menes at have været den første person til at udvikle en dampmaskine. Han patenterede en enhed, der brugte dampkraft til at drive vand fra miner.
Det er dog engelskmanden Thomas Savery, ingeniør og opfinder, der er os oprindeligt krediteret med at udvikle den første praktiske dampmaskine i 1698. Hans enhed brugte damptryk til at trække vand fra oversvømmede miner. Da Savery udviklede sin motor, havde han brugt principper, der blev beskrevet af Denis Papin, en franskfødt britisk fysiker, der opfandt trykkogeren.
I 1711 forbedrede en anden englænder, Thomas Newcomen, dampmaskinen, og i 1781 tilføjede James Watt, en skotsk instrumentproducent ansat ved Glasgow University, en separat kondensator til Newcomens motor, som tillod dampcylinderen skal holdes på en konstant temperatur – hvilket forbedrer dens funktionalitet dramatisk. Han udviklede senere en dobbelt roterende dampmaskine, der i 1800’erne ville drive tog, møller, fabrikker og talrige andre produktionsoperationer – kickstart af den industrielle revolution.
9. Vacciner – En af de vigtigste opfindelser for medicin
Vaccinationens historie går faktisk længere tilbage, end du måske tror. Praksis med variationer – udtværing af et lille snit i huden med cowpox at give kopper immunitet blev praktiseret i Kina fra det 17. århundrede.
I Vesten, Edwar d Jenner betragtes som grundlæggeren af vaccinologi efter at have bemærket, at “mælkepiger” ofte led af kopper, men sjældent af kopper, og antog, at den mindre farlige ko-koppevirus kunne give en vis immunitet mod kopper. I 1796 inokulerede han en 13-årig dreng med cowpox og eksponerede ham derefter for kopper – hvilket demonstrerede en tidlig form for vaccination.
I 1798 blev den første koppevaccine udviklet.
Louis Pasteurs eksperimenter førte senere til udviklingen af levende svækket koleravaccine og inaktiveret miltbrandvaccine hos mennesker (henholdsvis 1897 og 1904).
I 1923 perfektionerede Alexander Glenny en metode til at inaktivere tetanustoksin ved hjælp af formaldehyd, hvilket skabte en tetanus-vaccine. Den samme metode blev brugt til at udvikle en vaccine mod difteri i 1926.
Virale vævskulturmetoder udviklet fra 1950-1985 og førte til fremkomsten af Salk (inaktiveret) polio vaccine og Sabin (levende svækket oral) polio vaccine.
Dampdrevet tog – Chugging sammen med den industrielle revolution
Det første fungerende jernbanedamplokomotiv i fuld skala blev bygget i Storbritannien i 1804 af Richard Trevithick, en britisk ingeniør. Det brugte højtryksdamp til at drive motoren. Den 21. februar 1804 fandt verdens første dampdrevne jernbanerejse sted, da Trevithicks unavngivne damplokomotiv trak et tog langs en sporvogn i Wales.
Det første kommercielt succesrige damplokomotiv, Salamanca, blev bygget i 1812–13 af John Blenkinsop. I 1814 byggede George Stephenson en dampmaskine, Locomotion No. 1, baseret på Blenkinsops design.
I 1821 blev Stephenson udnævnt til ingeniør til opførelsen af Stockton og Darlington Railway i nordøst for England, som blev åbnet som den første offentlige dampdrevne jernbane i 1825. Hans Locomotion blev det første damplokomotiv til at trække passagerer på en offentlig jernbane. I 1829 byggede han sin berømte dampmaskine, Rocket, og jernbanens tidsalder. var begyndt.
11. Elektrisk batteri – Voltas bemærkelsesværdige funktion
I 1800’erne havde folk ikke kontinuerlige elektriske ledninger, der bar konstant strømforsyning. Så produktion af elektricitet var slet ikke en let opgave .
Batteriet kan faktisk dateres næsten 2.000 år tilbage til det parthiske imperium.Arkæologer har fundet et gammelt batteri bestående af en lerkrukke fyldt med en eddikeopløsning, hvori en jernstang omgivet af en kobbercylinder blev indsat. Disse batterier kan have været brugt til galvanisering af sølv.
Alessandro Volta æres generelt for at have opdaget det første praktiske batteri. Han opfandt sit batteri i 1799, det bestod af skiver af to forskellige metaller, såsom kobber og zink, adskilt af pap gennemblødt i saltlage.
I 1802 opfandt William Cruickshank Trough-batteriet, en forbedring af Volta’s voltaiske bunke. Batterier fik et gennembrud i 1859 med opfindelsen af det første genopladelige batteri baseret på blysyre af den franske læge Gaston Planté.Nikkel-cadmium (NiCd) batteriet blev introduceret i 1899 af Waldemar Jungner.
12. Computer (1822) – Den første mekaniske computer af Babbage
Computere er en af menneskehedens største opfindelser. Oprindeligt bygget til ved at lave komplekse matematiske beregninger har de store computere fra fortiden udviklet sig til maskiner, der sidder på næsten ethvert skrivebord og bæres i vores lommer.
Maskiningeniør Charles Babbage lagde grundlaget for denne bemærkelsesværdige og mest pålidelige opfindelse, sammen med Ada Lovelace, der skabte de første programmer. I begyndelsen af det 19. århundrede blev “computerens far” c onceptualiseret og udviklet en tidlig mekanisk computer. Selvom der ikke er nogen eneste opfinder af den moderne computer, blev princippet foreslået af Alan Turing i hans sædvanlige papir fra 1936.
Køleskab – slå varmen
Ifølge rapporten fra 2009 af det amerikanske energiministerium udgjorde 99% af USA hjem har mindst ét køleskab. Denne statistik er i sig selv repræsentativ for populariteten af køleskabet i den moderne verden. Den store opfindelse hjælper med at holde letfordærvelige fødevarer friske meget længere.
The det første dampkompressionskøleskab blev patenteret i 1835 af Jacob Perkins, baseret på en teori, som Oliver Evans tidligere havde fremlagt. kaldes ofte “kølerens far”. I 1873 demonstrerede han, at kød blev holdt frossent i flere måneder ained perfekt spiselig.
Det første køleskab, der blev fremstillet til udbredt brug, var imidlertid General Electric “Monitor-Top” køleskabet fra 1927. Selvom det oprindeligt hjalp med at revidere industrielle processer, blev det en industri selv senere.
14. Telegraph (1830-1840) – Kommunikationsenheden, der introducerede Morse-koden
I begyndelsen af det 19. århundrede tillod udviklingen af batteriet, at der kunne bruges strøm i et kontrolleret miljø. I 1820 demonstrerede den danske fysiker Hans Christian Oersted (1777-1851) forbindelsen mellem elektricitet og magnetisme. Efter dette begyndte forskere og opfindere at eksperimentere med både batterier og elektromagnetisme for at udvikle en slags kommunikationssystem.
I 1830’erne startede det britiske team af Sir William Cooke og Sir Charles Wheatstone udviklet et telegrafsystem ved hjælp af magnetiske nåle, der kunne peges omkring et panel af bogstaver og tal ved hjælp af en elektrisk strøm. Omkring samme tid arbejdede Samuel Morse med at udvikle en egen elektrisk telegraf og producerede til sidst en enkeltkredsstelegraf, der fungerede ved at skubbe operatørnøglen ned for at fuldføre batteriets elektriske kredsløb. Dette sendte det elektriske signal til en modtager i den anden ende.
Samtidig oprettede Morse og Alfred Vale også det, der nu kaldes Morse-kode, til at sende meddelelser på tværs af telegrafkabler.
Stål – Fra stifter til Brooklyn Bridge
Vægt / styrke-forholdet har gjort stål til et foretrukket valg af bygherrer frem for andre materialer. For eksempel, mens Bronze var det første metal, der var smedet til brug af mennesker, er det relativt svagt. Omkring 1800 f.Kr. begyndte folk langs Sortehavet at bruge jernmalm til at skabe robuste smedejernsvåben. Det endnu stærkere støbejern blev først fremstillet i Kina og begyndte omkring 500 f.Kr.
Omkring 400 f.Kr. opfandt indiske metalarbejdere en smeltemetode, der brugte en lerret til at rumme barrer af smedejern og trækulstykker. Da disse blev indsat i en ovn, smeltede smedejernet og absorberede kulstof i trækulet. Da diglerne blev afkølet, indeholdt de ingots af rent stål – som var meget stærkere og mindre skørt end jern.
I 1856 udviklede den britiske ingeniør Henry Bessemer en proces, der sprængte luft gennem smeltet råjern for at skabe kulfrit, rent jern.
Bessemer-processen banede vejen for masseproduktionen af stål, hvilket gør det til en af de største industrier på planeten. I dag anvendes stål til skabelse af alt fra broer til skyskrabere.
16. Elektrisk pære (1880) – Belysning op i verden
Elektriske lys blev banebrydende i det tidlige 19. århundrede af Humphry Davy, der eksperimenterede med elektricitet og opfandt en elektrisk batteri. Da han forbandt ledninger mellem sit batteri og et stykke kulstof, glødede kulstoffet og producerede lys. Hans opfindelse blev kendt som den elektriske lysbue lampe.
I løbet af de næste syv årtier oprettede andre opfindere også “pærer”. Imidlertid havde de anvendte filamenter en tendens til at gå i stykker efter et par dages brug, hvilket gjorde dem upraktiske.
I 1850 skabte en engelsk fysiker ved navn Joseph Wilson Swan en “pære” ved at omslutte karboniserede papirfilamenter i et evakueret glas pære. Men uden et godt vakuum havde hans pære for kort levetid til kommerciel brug. Imidlertid blev der i 1870’erne bedre vakuumpumper til rådighed, og Svanen var i stand til at udvikle en længerevarende pære.
Thomas A. Edison forbedrede Swans design ved hjælp af metalfilamenter og i 1878 og 1879 forbedrede han indgav patenter på elektriske lys ved hjælp af forskellige materialer til glødetråden. Han til sidst opdagede, at en forkullet bambusfilament kunne vare i over 1200 timer. Denne opdagelse gjorde kommercielt fremstillede pærer kommercielt mulige.
17. Flyet (1903) – At gøre den flyvende drøm til virkelighed
Leonardo da Vinci var en af de visionære, der troede, at motorflyvning var mulig. Han lavede flere designs til flyvemaskiner, selvom der ikke er noget bevis for, at der faktisk var konstrueret nogen.
Mange andre flyvende maskiner blev drømt om siden da Vincis tid, og motorflyvning blev opnået takket være countls arbejde ess opfindere gennem århundrederne. Det var Wright Brothers, der blev de første mennesker til at opnå kontrolleret, drevet flyvning. Begyndende med deres arbejde med svævefly, lagde duens succes grundlaget for moderne luftfartsteknologi ved at demonstrere, hvad der var muligt.
Den 17. december 1903 opnåede Wilbur og Orville Wright den første drevne, vedvarende og kontrolleret flyvning.
Nu kan mennesker køre tusinder af miles på få timer takket være Wilbur og Orville Wrights præstation.
Transistorer (1947) – Hemmeligheden bag moderne databehandling
Elektronikalderen skylder sin oprindelse til transistorer, der bruges til at forstærke elektriske signaler. Disse erstattede de omfangsrige vakuumrør, der kom før.
I 1926 patenterede Julius Lilienfeld en transistor med felteffekt, men arbejdsenheden var ikke mulig I 1947 udviklede John Bardeen, Walter Brattain og William Shockley den første praktiske transistorindretning på Bell Laboratories. Deres opfindelse vandt trioen i 195 6 Nobelprisen i fysik.
Transistorer er siden blevet et grundlæggende stykke af kredsløbet i utallige elektroniske enheder, herunder fjernsyn, mobiltelefoner og computere, hvilket har haft en bemærkelsesværdig indflydelse på teknologien.
ARPANET (1969) – Det tidlige internet
Internettet har ingen “opfinder”. I stedet har det udviklet sig over tid. Det startede i USA omkring 1950’erne sammen med udviklingen af computere.
Den første brugbare prototype af Internettet kom i slutningen af 1960’erne med oprettelsen af ARPANET eller Advanced Research Projects Agency Network. I 1970’erne blev Transmission Control Protocol (TCP / IP) udviklet af Vinton Chef, som gjorde det muligt for computere at kommunikere med hinanden. ARPANET vedtog TCP / IP-protokollerne den 1. januar 1983, og derfra begyndte forskere at samle “netværket af netværk”, der blev det moderne internet.
Internettet er en netværksinfrastruktur, mens World Wide Web er en måde at få adgang til information ved hjælp af Internettet. Faderen til World Wide Web betragtes som den britiske computerforsker, Tim Berners-Lee, der oprettede Internettet for at tillade informationsdeling mellem forskere i universiteter og institutter rundt om i verden.
I 1989 og 1990 arbejdede Berners-Lee sammen med den belgiske systemtekniker Robert Cailliau for at formalisere et forslag til webarkitekturen, herunder en beskrivelse af et “WorldWideWeb”, hvor “hypertekst dokumenterer “kunne ses af” browsere.”
En lang vej!
Når vi ser tilbage på disse banebrydende opfindelser, er en ting klar – vores ønske om at forbedre og innovere. Vi ser et samfund, der opfandt hjulet for hurtigt at træde på jorden, der mestrede himlen og bølgerne. Det er virkelig bemærkelsesværdigt og noget, som vi vil fortsætte med at gøre i de kommende aldre! Hvilke vigtige opfindelser vil der blive skabt i det kommende årti?