I vår nuvarande tid kan det verka som om vi ständigt bombarderas med spännande nya innovationer och upptäckter. Men många av de nya idéerna och teknikerna som formar vår moderna värld kan ofta spåras tillbaka århundraden i sitt ursprung. Människor har den imponerande förmågan att fortsätta att förnya sig och driva vidare.
Det finns ett antal uppfinningar genom historien som kan ha bidragit mer än andra till att främja civilisationen och den tekniska utvecklingen. Som du antagligen gissat kommer vi idag att titta på några av dessa uppfinningar.
Låt oss titta på några av de uppfinningar som revolutionerade historien.
Hjulet (3500 f.Kr.) – Låt oss få saker att rulla
En tidig uppfinning som förändrade mänsklighetens historia var hjulet. Trots att hjulet inte är så gammalt som du kanske tror. Det första hjulet utvecklades troligen någon gång runt 4000 f.Kr. Vid den tiden hade människor redan gjutit metalllegeringar, byggt kanaler och segelbåtar och till och med utformat komplexa musikinstrument som harpor.
Faktum är att nyckelnyttigheten inte var hjulet själva, som sannolikt uppfanns första gången någon såg en sten rulla längs, men kombinationen av hjulet och en fast axel, vilket gör att hjulet kan anslutas till en stabil plattform. Utan den fasta axeln har hjulet mycket begränsad nytta.
Bevis tyder på att den första anordningen som använde hjul- och axelkombinationen var ett verkligt krukmakarhjul, som är fritt snurrande och har en hjul- och axelmekanism. Dessa utvecklades i Mesopotamien (dagens Irak, Kuwait, Turkiet och Syrien) någon gång omkring 4000 fvt. Det äldsta överlevande exemplet, som hittades i Ur, dateras till omkring 3100 fvt, och det finns bevis för hjulfordon i slutet av 4: e millenniet fvt.
h2> Kompassen (c. 200 f.Kr.)
Kompassen har hjälpt människor att utforska och navigera runt om i världen. I dagens värld av satelliter och GPS kan det verka irrelevant, men det var en viktig uppfinning i dess tid.
Kompassen kan dock ursprungligen skapas för andliga ändamål och först senare anpassad för navigationsändamål. De tidigaste kompasserna uppfanns sannolikt av kineserna, omkring 200 f.Kr. är gjord av lodsten, som är en naturligt förekommande form av mineralmagnetiten.
Det finns också bevis för att andra civilisationer kan ha använt lodsten för navigering eller för andliga ändamål. Vid någon tidpunkt, eventuellt omkring 1050 CE, började folk stänga lodstenarna så att de kunde röra sig fritt och använda dem för navigering. En beskrivning av en magnetiserad nål och dess användning bland sjömän finns i en europeisk bok skriven 1190, så vid den tiden är det troligt att användningen av en nål som kompass var vanligt.
Vattenhjul
Ett vattenhjul är en maskin som omvandlar energi från strömmande eller fallande vatten till användbara former av kraft, såsom en vattenkvarn. Ett vattenhjul består av ett hjul och ett antal blad eller skopor anordnade på den yttre fälgen som bildar den drivande bilen.
Vattenhjulet uppfanns oberoende på ett antal platser. Några av de tidigaste utvecklades av de forntida grekerna, som använde det för både bevattning och fräsning, med början någon gång under perioden mellan 3: e och 1: a århundradet f.Kr.
Vid åtminstone 1-talet e.Kr. använde östra Han-dynastin horisontella vattenhjul för fräsning och för att driva kolvbälgen som användes för att smida järnmalm till gjutjärn.
Det finns också gamla indiska texter från 4-talet f.Kr. som hänvisar till enheter som kan ha varit några av de första vattenhjulen, men detta är ännu inte bekräftat.
Kalender
Begreppet en kalender, i känslan av att hålla reda på hur många dagar som har gått är troligen ganska gammal – åtminstone lika gammal som att skriva själv. De första ”kalendrarna” baserades på månens faser, eftersom detta skulle ha varit lätt att spåra.
Den lunisolära kalendern, där månaderna är baserade på måncykeln, men åren är sol – att säsongerna anpassas så att exempelvis spannmålen skördades i samma månmånad varje år – användes i de tidiga civilisationerna i Mellanöstern och i Grekland. Formeln kan ha uppfunnits i Mesopotamien under det tredje årtusendet fvt.
Många civilisationer fortsatte att använda en månkalender, som hade färre dagar än solåret.För att förhindra att månaderna rör sig för mycket skulle en extra månad ofta läggas till vartannat år. De forntida romarna använde ett liknande system, men omkring 46 f.Kr. hade systemet gått sönder så att medborgarhändelser och religiösa helgdagar inträffade under fel säsong. Julius Caesar introducerade således ett nytt system, som ställde in månadernas längd och året för att anpassa sig till solåret. Detta var den julianska kalendern.
Detta fungerade bra, men var fortfarande tillräckligt avstängd så att det fick en dag var 128 år. För att åtgärda felet introducerades den gregorianska kalendern, som större delen av världen använder idag, av påven Gregorius XIII 1582.
Forntida betong
Vi lever i en värld som är byggd med material som hålls tillsammans med betong. Betong är ett kompositmaterial tillverkat av en blandning av trasig sten eller grus, sand, Portlandcement och vatten, som kan spridas eller hällas i formar och bildar en massa som liknar sten vid härdning.
En av viktiga ingredienser i betong är cement, och cementens ursprung kan sträcka sig tillbaka till 3000 f.Kr. Vid denna tid använde egyptierna tidiga former av betong som murbruk i sin byggnad.
Omkring 1300 f.Kr. belagde byggare i Mellanöstern utsidan av sina lerfästningar med ett tunt, fuktigt lager av bränd kalksten. Detta skulle kemiskt reagera med gaser i luften för att bilda en hård, skyddande yta. Vid år 700 f.Kr. var betydelsen av hydraulisk kalk känd, vilket ledde till utvecklingen av murbruk för byggandet av hus med murar, betonggolv och vattentäta underjordiska cisterner.
De forntida grekerna och romarna använde en form av betong som inkluderade Pozzolana, som använder en aluminium- och kiseldioxidblandning som reagerar med kalciumhydroxid vid rumstemperatur och i närvaro av vatten för att bilda ett ämne som fungerar som cement. Det var väldigt starkt – en anledning till att så många grekiska och romerska ruiner överlever idag.
1824 uppfanns Portlandcement av Joseph Aspdin från England. George Bartholomew hade lagt ner den första betonggatan i USA under 1891, som fortfarande finns.
I slutet av 1800-talet utvecklades användningen av stålarmerad betong. År 1902 designade och byggde Auguste Perret med stålarmerad betong en lägenhetsbyggnad i Paris. Denna byggnad fick mycket beundran och popularitet för betong och påverkade så småningom utvecklingen av armerad betong.
År 1921 var Eugène Freyssinet banbrytande för användningen av armerad betongkonstruktion genom att bygga två kolossala paraboliskt välvda luftskeppshangarer vid Orly flygplats i Paris.
6. Klocka (725 e.Kr.) – den första mekaniska klockan
Föreställ dig den moderna civilisationen utan att ha tidskänsla? Beroende på din synvinkel är detta antingen underbart eller hemskt. Människor har använt enheter för att mäta tid i tusentals år – det nuvarande systemet för tidsmätning, baserat på 60 sekunder till minut och 60 minuter till timme, skapades av sumererna omkring 2000 f.Kr..
The tidigaste klockor använde solens rörelse (solur) eller vatten (vattenur). Andra tidiga ”klockor” inkluderar ljusklockan, klockan och timglaset.
Den tidigast kända mekaniska klockan använde en vattendriven flyktmekanism för att överföra rotationsenergi till intermittent rörelse och utvecklades i Grekland. omkring 300-talet f.Kr. Under 10-talet e.Kr. uppfann kinesiska ingenjörer klockor som använde kvicksilverdrivna flyktmekanismer, och arabiska ingenjörer uppfann vattenklockor som drevs av kugghjul och vikter under 1100-talet.
De första mekaniska klockorna som använde växeltåg för att föra fram mekanismen, kallad en gränsutflykt, uppfanns i Europa runt början av 1300-talet. Dessa var standarden tills pendelklockan uppfanns 1656.
Pendelur var de mest exakta klockorna fram till 1930-talet, då kvartsur uppfanns, följt av atomur efter andra världskriget.
Tryckpressen
Tryckpressen är en framträdande del av grunden som den moderna civilisationen byggdes på.
Den tyska guldsmeden Johannes Gutenberg är krediterad uppfinningen av tryckpressen omkring 1436, även om han inte var den första som automatiserade tryckprocessen. Träblockstryck i Kina går tillbaka till 800-talet, och koreanska bookmakare tryckte med rörlig metalltyp cirka 100 år före Gutenberg.
Johannes Gutenbergs maskin förbättrade dock den redan befintliga pressar och introducerade dem till väst.År 1500 verkade Gutenberg-pressar i hela Västeuropa med en produktion av 20 miljoner material, från enskilda sidor, till broschyrer och böcker.
Tryckpressen tillät inte bara massproduktion av tidningar och broschyrer, det sänkte också priset på tryckt material, gjorde böcker och tidningar tillgängliga för många och främjade läskunnighet.
Tryckpressens inverkan på historien beskrevs av Mark Twain som ”Vad världen är idag, bra och dåligt, det är skyldigt Gutenberg. ”
8. Ångmotorn – uppfinningen som startade en revolution
En spansk gruvadministratör vid namn Jerónimo de Ayanz tros ha varit den första personen som utvecklade en ångmotor. Han patenterade en enhet som använde ångkraft för att driva vatten från gruvor.
Det är dock engelsmannen Thomas Savery, ingenjör och uppfinnare, som är vi han krediterades med att utveckla den första praktiska ångmotorn 1698. Hans apparat använde ångtryck för att hämta vatten från översvämmade gruvor. När Savery utvecklade sin motor hade han använt principer som den Denis Papin, en franskfödd brittisk fysiker som uppfann tryckkokaren.
1711 förbättrade en annan engelsman, Thomas Newcomen, ångmotorn, och 1781 lade James Watt, en skotsk instrumenttillverkare anställd vid Glasgow University, till en separat kondensor till Newcomens motor, som tillät ångcylindern ska hållas vid en konstant temperatur – vilket dramatiskt förbättrar dess funktionalitet. Han utvecklade senare en dubbelroterande ångmotor som på 1800-talet skulle driva tåg, kvarnar, fabriker och många andra tillverkningsoperationer – som startade den industriella revolutionen.
9. Vacciner – En av de viktigaste uppfinningarna för medicin
Vaccinationens historia går faktiskt längre än vad du tror. Övningen av variationer – att smeta ett litet snitt i huden med ko-koppar att ge koppar immunitet utövades i 1600-talets Kina.
I väst, Edwar d Jenner anses vara grundaren av vaccinologi, efter att ha lagt märke till att ”mjölkpigor” ofta led av kolkoppor men sällan av koppor och antog att det mindre farliga kolkoppviruset skulle kunna ge en viss immunitet mot koppar. År 1796 inokulerade han en 13-årig pojke med ko-koppar och utsatte honom sedan för smittkoppor – vilket visade en tidig vaccinationsform.
År 1798 utvecklades det första koppvaccinet.
Louis Pasteurs experiment ledde senare till utvecklingen av levande försvagat koleravaccin och inaktiverat mjältbrandvaccin hos människor (1897 respektive 1904).
År 1923 perfekterade Alexander Glenny en metod för att inaktivera tetanustoxin med formaldehyd, vilket skapade ett tetanusvaccin. Samma metod användes för att utveckla ett vaccin mot difteri 1926.
Virala vävnadsodlingsmetoder utvecklades 1950-1985 och ledde till tillkomsten av Salk (inaktiverad) polio vaccin och Sabin (levande försvagad oral) poliovaccin.
Det ångdrivna tåget – chugging tillsammans med den industriella revolutionen
Det första fullskaliga fungerande ångloket byggdes i Storbritannien 1804 av Richard Trevithick, en brittisk ingenjör. Den använde högtrycksånga för att driva motorn. Den 21 februari 1804 ägde världens första ångdrivna järnvägsresa rum när Trevithicks unnamngna ånglok drog ett tåg längs en spårväg i Wales.
Det första kommersiellt framgångsrika ångloket, Salamanca, byggdes 1812–13 av John Blenkinsop. 1814 byggde George Stephenson en ångmotor, Locomotion No. 1, baserad på Blenkinsops design.
År 1821 utsågs Stephenson till ingenjör för byggandet av Stockton och Darlington Railway i nordost om England, som öppnades som den första allmänna ångdrivna järnvägen 1825. Hans rörelse blev det första ångloket för att driva passagerare på en allmän järnväg. 1829 byggde han sin berömda ångmaskin, Rocket och järnvägsåldern. hade börjat.
11. Elektriskt batteri – Voltas anmärkningsvärda funktion
På 1800-talet hade människor inte kontinuerliga elektriska ledningar som hade en konstant strömförsörjning. Så produktion av el var inte alls en lätt uppgift .
Batteriet kan faktiskt gå tillbaka nästan 2000 år till det partiska imperiet.Arkeologer har grävt ut ett uråldrigt batteri bestående av en lerkruka fylld med en vinägerlösning, i vilken en järnstav omgiven av en kopparcylinder sattes in. Dessa batterier kan ha använts för att galvanisera silver.
Alessandro Volta krediteras generellt för att ha upptäckt det första praktiska batteriet. Han uppfann sitt batteri 1799, det bestod av skivor av två olika metaller, såsom koppar och zink, åtskilda av kartong indränkt i saltlake.
1802 uppfann William Cruickshank trågbatteriet, en förbättring av Voltas voltaiska hög. Batterierna fick ett genombrott 1859 med uppfinningen av det första uppladdningsbara batteriet baserat på blysyra av den franska läkaren Gaston Planté. Nickel-kadmiumbatteriet (NiCd) introducerades 1899 av Waldemar Jungner.
12. Dator (1822) – Den första mekaniska datorn av Babbage
Datorer är en av mänsklighetens största uppfinningar. Ursprungligen byggd för Genom att göra komplexa matematiska beräkningar har de stora datorerna från det förflutna utvecklats till maskiner som sitter på nästan varje skrivbord och bärs i våra fickor.
Maskiningenjör Charles Babbage lade grunden för denna anmärkningsvärda och mest tillförlitliga uppfinning, tillsammans med Ada Lovelace, som skapade de första programmen. I början av 1800-talet ”datorns far” c onceptualiserade och utvecklade en tidig mekanisk dator. Även om det inte finns någon enda uppfinnare av den moderna datorn föreslogs principen av Alan Turing i hans nyskapande tidning från 1936.
Kylskåp – slå värmen
Enligt rapporten från 2009 av USA: s energidepartement, 99% av USA hem har minst ett kylskåp. Denna statistik i sig representerar kylskåpets popularitet i den moderna världen. Den stora uppfinningen hjälper till att hålla färskvaror färska mycket längre.
det första ångkomprimeringskylskåpet patenterades 1835 av Jacob Perkins, baserat på en teori som Oliver Evans framförde tidigare. Den brittiska ingenjören James Harrison byggde det första mekaniska kylsystemet för att skapa is omkring 1851. Han grundade Victorian Ice Works och kallas ofta ”kylens fader”. 1873 visade han att kött hölls fryst i flera månader ained perfekt ätligt.
Det första kylskåpet som tillverkades för utbredd användning var dock General Electric ”Monitor-Top” kylskåp från 1927. Även om det ursprungligen hjälpte till att förbättra industriella processer blev det en industri själv. senare.
14. Telegraph (1830-1840) – Kommunikationsenheten som introducerade morskoden
I början av 1800-talet tillät utvecklingen av batteriet ström att användas i en kontrollerad miljö. Sedan 1820 demonstrerade den danska fysikern Hans Christian Oersted (1777-1851) sambandet mellan elektricitet och magnetism. Efter detta började forskare och uppfinnare experimentera med både batterier och elektromagnetism för att utveckla något slags kommunikationssystem.
På 1830-talet började det brittiska teamet av Sir William Cooke och Sir Charles Wheatstone utvecklat ett telegrafsystem med magnetiska nålar som kunde pekas runt en panel av bokstäver och siffror med hjälp av en elektrisk ström. Ungefär samma tid arbetade Samuel Morse med att utveckla en egen elektrisk telegraf, som så småningom producerade en enda kretstelegraf som fungerade genom att trycka ned operatörsknappen för att slutföra batteriets elektriska krets. Detta skickade den elektriska signalen till en mottagare i andra änden.
Samtidigt skapade Morse och Alfred Vale också det som nu kallas Morse-kod för att sända meddelanden över telegrafkablar.
Stål – Från stift till Brooklyn Bridge
Vikt / styrka-förhållandet har gjort stål till ett föredraget val av byggare framför andra material. Till exempel, medan Bronze var den första metallen som smiddes för användning av människor, är den relativt svag. Cirka 1800 f.Kr. började människor längs Svarta havet använda järnmalm för att skapa robusta smidesjärnvapen. Det ännu starkare gjutjärnet tillverkades först i Kina och började omkring 500 f.Kr.
Cirka 400 f.Kr. uppfann indiska metallarbetare en smältmetod som använde en lerkärl för att hålla göt av smidesjärn och bitar av kol. När dessa infördes i en ugn smälte smidesjärnet och absorberade kolet i kolet. När deglarna svalnade innehöll de göt av rent stål – vilket var mycket starkare och mindre sprött än järn.
År 1856 utvecklade den brittiska ingenjören Henry Bessemer en process som sprängde luft genom smält grisjärn för att skapa kolfritt, rent järn.
Bessemer-processen banade väg för massproduktionen av stål, vilket gör det till en av de största industrier på planeten. Idag används stål för att skapa allt från broar till skyskrapor.
16. Elektrisk glödlampa (1880) – Lighting Up the World
Elektriska lampor var banbrytande i början av 1800-talet av Humphry Davy, som experimenterade med el och uppfann en elektrisk batteri. När han kopplade ledningar mellan sitt batteri och en bit kol glödde kolet och producerade ljus. Hans uppfinning var känd som ljusbågslampan.
Under de kommande sju decennierna skapade andra uppfinnare också ”glödlampor.” De använda trådarna tenderade dock att gå sönder efter några dagars användning, vilket gjorde dem opraktiska.
År 1850 skapade en engelsk fysiker vid namn Joseph Wilson Swan en ”glödlampa” genom att innesluta kolsyrade pappersfilament i ett evakuerat glas. Glödlampa. Men utan ett gott vakuum hade hans glödlampa för kort livstid för kommersiellt bruk. Men på 1870-talet blev bättre vakuumpumpar tillgängliga och Svanen kunde utveckla en längre glödlampa.
Thomas A. Edison förbättrade Swans design genom att använda metalltrådar och 1878 och 1879 förbättrade han lämnade in patent för elektriska lampor som använde olika material för glödtråden. Han upptäckte så småningom att en kolsyrad bambufilament kunde ta över 1200 timmar. Denna upptäckt gjorde kommersiellt tillverkade glödlampor kommersiellt genomförbara.
17. Flygplanet (1903) – Making the Flying Dream Come True
Leonardo da Vinci var en av visionärerna som trodde att det var möjligt att driva flyg. Han gjorde flera konstruktioner för flygmaskiner, även om det inte finns några bevis för att någon faktiskt var konstruerad.
Många andra flygmaskiner drömdes upp sedan da Vincis tid, och motoriserad flygning uppnåddes tack vare landets arbete ess uppfinnare genom århundradena. Det var Wright Brothers som blev de första människorna att uppnå kontrollerad, driven flygning. Med utgångspunkt från sitt arbete med segelflygplan lade duonens framgång grunden för modern flygteknik genom att visa vad som var möjligt.
Den 17 december 1903 uppnådde Wilbur och Orville Wright det första drivna, ihållande och kontrollerad flygning.
Nu kan människor täcka tusentals mil på några timmar tack vare uppnåendet av Wilbur och Orville Wright.
Transistorer (1947) – The Secret of Modern Day Computing
Elektronikåldern har sin början tack vare transistorer som används för att förstärka elektriska signaler. Dessa ersatte de skrymmande vakuumrören som kom före.
År 1926 patenterade Julius Lilienfeld en transistor med fälteffekt, men arbetsanordningen var inte genomförbar 1947 utvecklade John Bardeen, Walter Brattain och William Shockley den första praktiska transistoranordningen vid Bell Laboratories. Deras uppfinning vann trion 195 6 Nobelpris i fysik.
Transistorer har sedan dess blivit en grundläggande del av kretsloppet i otaliga elektroniska enheter inklusive tv-apparater, mobiltelefoner och datorer, vilket har en anmärkningsvärd inverkan på tekniken.
ARPANET (1969) – Det tidiga internet
Internet har ingen enda ”uppfinnare.” Istället har det utvecklats över tiden. Det började i USA runt 1950-talet, tillsammans med utvecklingen av datorer.
Den första användbara prototypen på Internet kom i slutet av 1960-talet, med skapandet av ARPANET, eller Advanced Research Projects Agency Network. Vid 1970-talet utvecklades Transmission Control Protocol (TCP / IP) av Vinton Chef, vilket gjorde det möjligt för datorer att kommunicera med varandra. ARPANET antog TCP / IP-protokollen den 1 januari 1983, och därifrån började forskare montera ”nätverket av nätverk” som blev det moderna Internet.
Internet är en nätverksinfrastruktur, medan World Wide Web är ett sätt att få tillgång till information via Internet. Fadern till World Wide Web anses vara brittisk datavetare, Tim Berners-Lee, som skapade webben för att möjliggöra informationsutbyte mellan forskare 1989 och 1990 arbetade Berners-Lee med den belgiska systemteknikern Robert Cailliau för att formalisera ett förslag till webbarkitektur, inklusive att beskriva ett ”WorldWideWeb” där ”hypertext dokumenterar ”kunde ses av” webbläsare.”
En lång väg!
Om vi ser tillbaka på dessa banbrytande uppfinningar är en sak klar – vår önskan att förbättra och förnya. Vi ser ett samhälle som uppfann hjulet för att snabbt trampa mark, som behärskade himlen och vågorna. Det är verkligen anmärkningsvärt och något som vi kommer att fortsätta göra i åldrar framöver! Vilka viktiga uppfinningar kommer att skapas under det kommande decenniet?