Ai nostri tempi, può sembrare che siamo costantemente bombardati da nuove entusiasmanti innovazioni e scoperte. Tuttavia, molte delle nuove idee e tecnologie che stanno plasmando il nostro mondo moderno spesso possono essere fatte risalire a secoli nelle loro origini. Gli esseri umani hanno l’impressionante capacità di continuare a innovare e ad andare avanti.
Ci sono un certo numero di invenzioni nel corso della storia che potrebbero aver contribuito più di altre al progresso della civiltà e dello sviluppo tecnologico. Come probabilmente hai intuito, oggi esamineremo alcune di queste invenzioni.
Diamo un’occhiata ad alcune delle invenzioni che hanno rivoluzionato la storia.
The Wheel (3500 BC) – Let’s Get Things Rolling
Una delle prime invenzioni che ha cambiato la storia dell’umanità è stata la ruota. Tuttavia, la ruota non è così vecchia come potresti pensare. La prima ruota fu probabilmente sviluppata intorno al 4000 a.C. A quel tempo, gli esseri umani stavano già fondendo leghe metalliche, costruendo canali e barche a vela e persino progettando strumenti musicali complessi come le arpe.
In effetti, l’innovazione chiave non era la ruota stesso, che è stato probabilmente inventato la prima volta che qualcuno ha visto una roccia rotolare lungo, ma la combinazione della ruota e un asse fisso, che consente di collegare la ruota a una piattaforma stabile. Senza l’asse fisso, la ruota ha un’utilità molto limitata.
Le prove suggeriscono che il primo dispositivo per utilizzare la combinazione ruota e asse è stato un vero tornio da vasaio, che gira liberamente e ha un meccanismo ruota e asse. Questi sono stati sviluppati in Mesopotamia (l’odierna Iraq, Kuwait, Turchia e Siria) intorno al 4000 a.C. Il più antico esempio sopravvissuto, che è stato trovato a Ur, risale al 3100 a.C. circa e ci sono prove di veicoli a ruote alla fine del IV millennio a.C.
The Compass (c. 200 BC)
La bussola ha aiutato gli esseri umani a esplorare e navigare in tutto il mondo. Nel mondo odierno dei satelliti e del GPS, può sembrare irrilevante, ma ai suoi tempi era un’invenzione importante.
Tuttavia, la bussola potrebbe essere stata originariamente creata per scopi spirituali e solo successivamente adattata per scopi di navigazione. Le prime bussole furono molto probabilmente inventate dai cinesi, intorno al 200 aC. Alcuni noi è fatto di magnetite, che è una forma naturale del minerale magnetite.
Ci sono anche prove che altre civiltà potrebbero aver utilizzato magnetite per la navigazione o per scopi spirituali. Ad un certo punto, forse intorno al 1050 d.C., le persone iniziarono a sospendere le calamite per consentire loro di muoversi liberamente e utilizzarle per la navigazione. Una descrizione di un ago magnetizzato e del suo uso tra i marinai si trova in un libro europeo scritto nel 1190, quindi a quel tempo, è probabile che l’uso di un ago come bussola fosse all’ordine del giorno.
Waterwheel
Una ruota idraulica è una macchina che converte l’energia dell’acqua che scorre o cade in forme utili di potere, come un mulino ad acqua. Una ruota idraulica è costituita da una ruota e da un numero di lame o secchi disposti sul bordo esterno che forma l’auto motrice.
La ruota idraulica è stata inventata indipendentemente in diversi punti. Alcuni dei primi furono sviluppati dagli antichi greci, che lo usavano sia per l’irrigazione che per la molitura, a partire dal periodo tra il 3 ° e il 1 ° secolo aC.
Almeno nel I secolo d.C., la dinastia Han orientale utilizzava ruote idrauliche orizzontali per la macinazione e per alimentare i pistoni a soffietto usati per forgiare il minerale di ferro in ghisa.
Esistono anche antichi testi indiani risalenti al IV secolo a.C. che fanno riferimento a dispositivi che potrebbero essere stati alcune delle prime ruote idrauliche, ma questo deve ancora essere confermato.
Calendario
La nozione di calendario, in la sensazione di tenere traccia di quanti giorni sono passati è probabilmente piuttosto vecchia, almeno quanto la scrittura stessa. I primi “calendari” erano basati sulle fasi della Luna, in quanto sarebbe stato facile rintracciarlo.
Tuttavia, il calendario lunisolare, in cui i mesi sono basati sul ciclo lunare, ma gli anni sono solari – allineare le stagioni in modo che, ad esempio, il grano fosse raccolto nello stesso mese lunare ogni anno – era usato nelle prime civiltà del Medio Oriente e della Grecia. La formula potrebbe essere stata inventata in Mesopotamia nel III millennio a.C.
Molte civiltà continuarono a utilizzare un calendario lunare, che aveva meno giorni dell’anno solare.Per evitare che i mesi si muovano troppo, spesso veniva aggiunto un mese in più ogni due anni. Gli antichi romani usavano un sistema simile a questo, ma intorno al 46 a.C. il sistema si era rotto, così che eventi civici e festività religiose avvenivano durante la stagione sbagliata. Giulio Cesare introdusse così un nuovo sistema, che stabiliva la durata dei mesi e dell’anno per allinearsi con l’anno solare. Questo era il calendario giuliano.
Funzionava bene, ma era ancora abbastanza scarso da guadagnare un giorno ogni 128 anni. Per correggere l’errore, il calendario gregoriano, che la maggior parte del mondo utilizza oggi, è stato introdotto da Papa Gregorio XIII nel 1582.
Calcestruzzo antico
Viviamo in un mondo costruito utilizzando materiali tenuti insieme dal cemento. Il calcestruzzo è un materiale composito costituito da una miscela di pietra frantumata o ghiaia, sabbia, cemento Portland e acqua, che può essere spalmata o versata in stampi e forma una massa simile a una pietra all’indurimento.
Uno dei ingredienti chiave del calcestruzzo è il cemento, e le origini del cemento possono risalire al 3000 aC. A quel tempo, gli egiziani usavano le prime forme di cemento come malta nella loro costruzione.
Intorno al 1300 a.C., i costruttori del Medio Oriente ricoprivano l’esterno delle loro fortezze di argilla con un sottile strato umido di calcare bruciato. Questo reagirebbe chimicamente con i gas nell’aria per formare una superficie dura e protettiva. Nel 700 a.C. era noto il significato della calce idraulica, che portò allo sviluppo di forni per la malta per la costruzione di case con muri di macerie, pavimenti in cemento e cisterne impermeabili sotterranee.
Gli antichi Greci e Romani utilizzavano una forma di calcestruzzo che comprendeva la Pozzolana, che utilizza una miscela di alluminio e silice che reagisce con l’idrossido di calcio a temperatura ambiente e in presenza di acqua per formare una sostanza che funge da cemento. Era molto forte, uno dei motivi per cui oggi sopravvivono così tante rovine greche e romane.
Nel 1824, il cemento Portland fu inventato da Joseph Aspdin d’Inghilterra. George Bartholomew aveva posato la prima strada di cemento negli Stati Uniti nel 1891, che esiste ancora.
Entro la fine del XIX secolo fu sviluppato l’uso del cemento armato. Nel 1902, utilizzando cemento armato con acciaio, Auguste Perret progettò e costruì un condominio a Parigi. Questo edificio ha raccolto molta ammirazione e popolarità per il calcestruzzo e alla fine ha influenzato lo sviluppo del cemento armato.
Nel 1921, Eugène Freyssinet ha aperto la strada all’uso della costruzione in cemento armato costruendo due colossali hangar per dirigibili ad archi parabolici all’aeroporto di Orly a Parigi.
6. Orologio (725 d.C.): il primo orologio meccanico
Immagina la civiltà moderna senza avere il senso del tempo? A seconda del tuo punto di vista, questo è meraviglioso o orribile. Gli esseri umani hanno utilizzato dispositivi per misurare il tempo per migliaia di anni: l’attuale sistema di misurazione del tempo, basato su 60 secondi al minuto e 60 minuti all’ora, è stato creato dai Sumeri intorno al 2000 a.C.
i primi segnatempo usavano il movimento del sole (meridiane) o dell’acqua (orologi ad acqua). Altri primi “orologi” includono l’orologio a candela, il bastone del tempo e la clessidra.
Il primo orologio meccanico conosciuto utilizzava un meccanismo di scappamento ad acqua per trasferire l’energia rotazionale in movimento intermittente ed è stato sviluppato in Grecia intorno al III secolo a.C. Nel X secolo d.C., gli ingegneri cinesi inventarono orologi che utilizzavano meccanismi di scappamento alimentati a mercurio e gli ingegneri arabi inventarono orologi ad acqua azionati da ingranaggi e pesi nell’XI secolo.
I primi orologi meccanici che utilizzavano treni ad ingranaggi per far avanzare il meccanismo, chiamato scappamento a verga, furono inventati in Europa intorno all’inizio del XIV secolo. Questi erano lo standard fino all’invenzione dell’orologio a pendolo nel 1656.
Gli orologi a pendolo erano i segnatempo più accurati fino agli anni ’30, quando furono inventati gli orologi al quarzo, seguiti da quelli atomici dopo la seconda guerra mondiale.
The Printing Press
La macchina da stampa è una parte importante delle fondamenta su cui è stata costruita la civiltà moderna.
L’orafo tedesco Johannes Gutenberg è accreditato di aver inventato la macchina da stampa intorno al 1436, sebbene non sia stato il primo ad automatizzare il processo di stampa. La stampa xilografica in Cina risale al IX secolo e i bookmaker coreani stampavano con caratteri in metallo mobile circa 100 anni prima di Gutenberg.
La macchina di Johannes Gutenberg, tuttavia, è migliorata rispetto a quella già esistente. presse esistenti e introdotte in Occidente.Nel 1500, le macchine da stampa Gutenberg erano operative in tutta l’Europa occidentale, con una produzione di 20 milioni di materiali, da singole pagine, a opuscoli e libri.
La macchina da stampa non solo consentiva la produzione di massa di giornali e opuscoli, ha anche abbassato il prezzo dei materiali stampati, rendendo i libri e i giornali accessibili a molti e promuovendo l’alfabetizzazione.
L’impatto della stampa nella storia è stato descritto da Mark Twain come: “Ciò che è il mondo oggi, buono e cattivo, deve a Gutenberg. “
8. Il motore a vapore – L’invenzione che ha dato inizio a una rivoluzione
Si ritiene che un amministratore minerario spagnolo di nome Jerónimo de Ayanz sia stato la prima persona a sviluppare un motore a vapore. dispositivo che utilizzava la forza del vapore per spingere l’acqua dalle miniere.
Tuttavia, siamo l’inglese Thomas Savery, ingegnere e inventore Attualmente accreditato con lo sviluppo del primo pratico motore a vapore, nel 1698. Il suo dispositivo utilizzava la pressione del vapore per attingere l’acqua dalle miniere allagate. Nello sviluppo del suo motore, Savery aveva utilizzato i principi stabiliti da Denis Papin, un fisico britannico di origine francese che ha inventato la pentola a pressione.
Nel 1711, un altro inglese, Thomas Newcomen, migliorò la macchina a vapore e nel 1781 James Watt, un costruttore di strumenti scozzese impiegato dall’Università di Glasgow, aggiunse un condensatore separato al motore di Newcomen, che consentì il cilindro del vapore deve essere mantenuto a una temperatura costante, migliorandone notevolmente la funzionalità. In seguito sviluppò un doppio motore a vapore rotante che, nel 1800, avrebbe alimentato treni, mulini, fabbriche e numerose altre operazioni di produzione, dando il via alla rivoluzione industriale.
9. Vaccini – Una delle più importanti invenzioni per la medicina
La storia della vaccinazione in realtà risale a più lontano di quanto si possa pensare. La pratica della variolazione: spalmare un piccolo taglio nella pelle con il vaiolo per dare immunità al vaiolo era praticato nella Cina del XVII secolo.
In Occidente, Edwar d Jenner è considerato il fondatore della vaccinologia, dopo aver notato che le “lattaie” spesso soffrivano di vaiolo bovino ma raramente di vaiolo e ha ipotizzato che il virus meno pericoloso del vaiolo bovino potesse conferire una certa immunità al vaiolo. Nel 1796, inoculò un ragazzo di 13 anni con il vaiolo bovino, poi lo espose al vaiolo, dimostrando una prima forma di vaccinazione.
Nel 1798 fu sviluppato il primo vaccino contro il vaiolo.
Gli esperimenti di Louis Pasteur in seguito portarono allo sviluppo del vaccino contro il colera vivo attenuato e del vaccino contro l’antrace inattivato negli esseri umani (1897 e 1904, rispettivamente).
Nel 1923, Alexander Glenny mise a punto un metodo per inattivare la tossina del tetano usando la formaldeide, creando un vaccino contro il tetano. Lo stesso metodo è stato utilizzato per sviluppare un vaccino contro la difterite nel 1926.
Metodi di coltura di tessuti virali sviluppati dal 1950-1985, hanno portato all’avvento della poliomielite Salk (inattivata) vaccino e il vaccino antipolio Sabin (orale vivo attenuato).
Il treno a vapore: scoppiettare insieme alla rivoluzione industriale
La prima locomotiva a vapore ferroviaria funzionante a grandezza naturale fu costruita nel Regno Unito nel 1804 da Richard Trevithick, un ingegnere britannico. Utilizzava vapore ad alta pressione per azionare il motore. Il 21 febbraio 1804, il primo viaggio in treno a vapore al mondo ebbe luogo quando la locomotiva a vapore senza nome di Trevithick trascinò un treno lungo un tram in Galles.
La prima locomotiva a vapore di successo commerciale, la Salamanca, fu costruita nel 1812-1813 da John Blenkinsop. Nel 1814, George Stephenson costruì un motore a vapore, il Locomotion No. 1, basato sul progetto di Blenkinsop.
Nel 1821, Stephenson fu nominato ingegnere per la costruzione della Stockton and Darlington Railway nel nord-est dell’Inghilterra, che fu aperta come prima ferrovia pubblica a vapore nel 1825. La sua locomotiva divenne la prima locomotiva a vapore a trasportare passeggeri su una ferrovia pubblica. Nel 1829, costruì il suo famoso motore a vapore, Rocket, e l’era delle ferrovie era iniziata.
11. Batteria elettrica – La straordinaria impresa di Volta
Nell’Ottocento le persone non avevano linee elettriche continue che trasportassero una fornitura costante di energia. Quindi la produzione di elettricità non era affatto un compito facile .
La batteria potrebbe effettivamente risalire a quasi 2000 anni fa, all’impero dei Parti.Gli archeologi hanno portato alla luce un’antica batteria composta da un vaso di argilla riempito con una soluzione di aceto, in cui è stata inserita un’asta di ferro circondata da un cilindro di rame. Queste batterie potrebbero essere state utilizzate per galvanizzare l’argento.
Ad Alessandro Volta è generalmente attribuito il merito di aver scoperto la prima batteria pratica. Inventò la sua batteria nel 1799, costituita da dischi di due metalli diversi, come rame e zinco, separati da cartone imbevuto di salamoia.
Nel 1802, William Cruickshank inventò la batteria Trough, un miglioramento della pila voltaica di Volta. Le batterie hanno avuto una svolta nel 1859, con l’invenzione della prima batteria ricaricabile a base di piombo acido da parte del medico francese Gaston Planté. La batteria al nichel-cadmio (NiCd) fu introdotta nel 1899 da Waldemar Jungner.
12. Computer (1822) – Il primo computer meccanico di Babbage
I computer sono una delle più grandi invenzioni dell’umanità. Inizialmente costruiti per eseguendo complessi calcoli matematici, gli ingombranti computer del passato si sono evoluti in macchine che si trovano su quasi tutti i desktop e vengono portati nelle nostre tasche.
L’ingegnere meccanico Charles Babbage ha gettato le basi per questa invenzione straordinaria e affidabile, insieme ad Ada Lovelace, che ha creato i primi programmi. All’inizio del XIX secolo, il “padre del computer” c onceptualized e sviluppato un primo computer meccanico. Sebbene non esista un unico inventore del computer moderno, il principio è stato proposto da Alan Turing nel suo articolo fondamentale del 1936.
Frigorifero: battere il calore
Secondo il rapporto del 2009 del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, il 99% degli Stati Uniti le case hanno almeno un frigorifero. Questa stessa statistica è rappresentativa della popolarità del frigorifero nel mondo moderno. La grande invenzione aiuta a mantenere freschi i prodotti alimentari deperibili molto più a lungo.
Il primo frigorifero a compressione di vapore fu brevettato nel 1835 da Jacob Perkins, sulla base di una teoria avanzata in precedenza da Oliver Evans. L’ingegnere britannico James Harrison costruì il primo sistema di refrigerazione meccanica, per creare ghiaccio, intorno al 1851. Fondò la Victorian Ice Works e è spesso chiamato “il padre della refrigerazione” .Nel 1873 dimostrò che la carne conservata congelata per mesi rem era perfettamente commestibile.
Tuttavia, il primo frigorifero ad essere prodotto per un uso diffuso è stato il frigorifero General Electric “Monitor-Top” del 1927. Sebbene abbia inizialmente contribuito a rilanciare i processi industriali, è diventato esso stesso un’industria più tardi.
14. Telegraph (1830-1840) – Il dispositivo di comunicazione che ha introdotto il codice Morse
All’inizio del XIX secolo, lo sviluppo della batteria consentiva di utilizzare la corrente in un ambiente controllato. Quindi, nel 1820, il fisico danese Hans Christian Oersted (1777-1851) dimostrò la connessione tra elettricità e magnetismo. Successivamente, scienziati e inventori iniziarono a sperimentare sia con le batterie che con l’elettromagnetismo per sviluppare una sorta di sistema di comunicazione.
Negli anni ’30 del XIX secolo, il team britannico di Sir William Cooke e Sir Charles Wheatstone ha sviluppato un sistema telegrafico utilizzando aghi magnetici che potrebbero essere puntati attorno a un pannello di lettere e numeri utilizzando una corrente elettrica. Più o meno nello stesso periodo, Samuel Morse ha lavorato per sviluppare un telegrafo elettrico tutto suo, producendo infine un telegrafo a circuito singolo che funzionava premendo il tasto dell’operatore verso il basso per completare il circuito elettrico della batteria. Questo ha inviato il segnale elettrico a un ricevitore all’altra estremità.
Allo stesso tempo, Morse e Alfred Vale hanno anche creato quello che ora viene chiamato codice Morse per trasmettere messaggi attraverso i fili del telegrafo.
Steel – From Pins to the Brooklyn Bridge
Il rapporto peso / resistenza ha reso l’acciaio una scelta preferita dai costruttori rispetto ad altri materiali. Ad esempio, mentre il bronzo è stato il primo metallo forgiato per essere utilizzato dagli esseri umani, è relativamente debole. Intorno al 1.800 a.C., le persone lungo il Mar Nero iniziarono a utilizzare il minerale di ferro per creare robuste armi in ferro battuto. La ghisa ancora più resistente fu prodotta per la prima volta in Cina, a partire dal 500 a.C. circa.
Intorno al 400 a.C., i metalmeccanici indiani inventarono un metodo di fusione che utilizzava un piatto di argilla per contenere lingotti di ferro battuto e pezzi di carbone. Quando questi venivano inseriti in una fornace, il ferro battuto si scioglieva e assorbiva il carbone nel carbone. Quando i crogioli si raffreddarono, contenevano lingotti di acciaio puro, che era molto più forte e meno fragile del ferro.
Nel 1856, l’ingegnere britannico Henry Bessemer sviluppò un processo che faceva esplodere l’aria attraverso la ghisa fusa per creare ferro puro privo di carbonio.
Il processo Bessemer ha aperto la strada alla produzione di massa di acciaio, rendendola una delle più grandi industrie del pianeta. Oggi l’acciaio è utilizzato nella creazione di qualsiasi cosa, dai ponti ai grattacieli.
16. Lampadina elettrica (1880) – Illuminando il mondo
Le luci elettriche sono state sperimentate all’inizio del XIX secolo da Humphry Davy, che ha sperimentato l’elettricità e ha inventato un impianto elettrico batteria. Quando ha collegato i fili tra la sua batteria e un pezzo di carbonio, il carbonio brillava, producendo luce. La sua invenzione era conosciuta come la lampada ad arco elettrico.
Nel corso dei successivi settant’anni, anche altri inventori hanno creato “lampadine”. Tuttavia, i filamenti utilizzati tendevano a rompersi dopo pochi giorni di utilizzo, rendendoli poco pratici.
Nel 1850 un fisico inglese di nome Joseph Wilson Swan creò una “lampadina” racchiudendo filamenti di carta carbonizzata in un vetro evacuato lampadina. Ma senza un buon aspirapolvere, la sua lampadina aveva una vita troppo breve per l’uso commerciale. Tuttavia, nel 1870, divennero disponibili pompe per vuoto migliori e Swan fu in grado di sviluppare una lampadina di maggiore durata.
Thomas A. Edison migliorò il design di Swan utilizzando filamenti di metallo e nel 1878 e 1879 ha depositato brevetti per luci elettriche utilizzando materiali diversi per il filamento. Alla fine scoprì che un filamento di bambù carbonizzato poteva durare più di 1200 ore. Questa scoperta rese commercialmente fattibili le lampadine prodotte in commercio.
17. L’aereo (1903) – Realizzazione del sogno volante
Leonardo da Vinci era uno dei visionari che credevano che il volo a motore fosse possibile. Ha realizzato diversi progetti per macchine volanti, sebbene non ci siano prove che ne siano state effettivamente costruite.
Molte altre macchine volanti sono state inventate sin dai tempi di Leonardo da Vinci e il volo a motore è stato ottenuto grazie al lavoro di countl ess inventori nel corso dei secoli. Sono stati i fratelli Wright a diventare le prime persone a ottenere un volo controllato e a motore. A partire dal loro lavoro sugli alianti, il successo del duo ha gettato le basi per la moderna ingegneria aeronautica dimostrando ciò che era possibile.
Il 17 dicembre 1903, Wilbur e Orville Wright realizzarono il primo motore, sostenuto e volo controllato.
Ora gli esseri umani possono percorrere migliaia di miglia in poche ore grazie al successo di Wilbur e Orville Wright.
Transistor (1947) – Il segreto dell’informatica moderna
L’era dell’elettronica deve la sua nascita ai transistor utilizzati per amplificare i segnali elettrici. Questi sostituirono gli ingombranti tubi a vuoto precedenti.
Nel 1926, Julius Lilienfeld brevettò un transistor ad effetto di campo, ma il dispositivo funzionante non era fattibile . Nel 1947 John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley svilupparono il primo pratico dispositivo a transistor presso i Bell Laboratories. La loro invenzione vinse il trio 195 6 Premio Nobel per la fisica.
Da allora i transistor sono diventati un pezzo fondamentale dei circuiti di innumerevoli dispositivi elettronici, inclusi televisori, cellulari e computer, con un impatto notevole sulla tecnologia.
ARPANET (1969) – The Early Internet
Internet non ha un solo “inventore”, ma si è evoluto nel tempo. È iniziato negli Stati Uniti intorno agli anni ’50, insieme allo sviluppo dei computer.
Il primo prototipo funzionante di Internet è arrivato alla fine degli anni ’60, con la creazione di ARPANET, o Advanced Research Projects Agency Network. Negli anni ’70, il protocollo TCP / IP (Transmission Control Protocol) è stato sviluppato da Vinton Chef, che ha permesso ai computer di comunicare tra loro. ARPANET ha adottato i protocolli TCP / IP il 1 ° gennaio 1983 e da lì i ricercatori hanno iniziato a assemblare la “rete di reti” che è diventata Internet moderna.
Internet è un’infrastruttura di rete, mentre il World Wide Web è un modo per accedere alle informazioni utilizzando Internet. Il padre del World Wide Web è considerato il British Computer Scientist, Tim Berners-Lee, che ha creato il Web per consentire la condivisione delle informazioni tra scienziati nelle università e negli istituti di tutto il mondo.
Nel 1989 e nel 1990, Berners-Lee ha lavorato con l’ingegnere di sistemi belga Robert Cailliau per formalizzare una proposta per l’architettura web, inclusa la descrizione di un “WorldWideWeb” in cui “documenti ipertestuali “potrebbe essere visualizzato da” browser.”
Davvero una lunga strada!
Guardando indietro a queste invenzioni rivoluzionarie, una cosa è chiara: il nostro desiderio di migliorare e innovare. Vediamo una società che ha inventato la ruota per calpestare rapidamente il terreno, che ha dominato i cieli e le onde. È davvero straordinario e qualcosa che continueremo a fare per secoli a venire! Quali importanti invenzioni verranno create nel prossimo decennio?