10 изобретений
классный час (6 класс)

10 ИЗОБРЕТЕНИЙ, КОТОРЫЕ ИЗМЕНИЛИ МИР ДО НЕУЗНАВАЕМОСТИ

Если вы думаете, что величайшие изобретения обычно рождаются в воспаленном сознании одиноких гениев, подумайте еще раз. И ознакомившись с нашим списком десяти изобретений, без которых нашего мира, считай, не было бы, вдумайтесь, насколько они совершенны в своей конструкции. Обычно когда речь идет об изобретателях, в голове всплывает картинка: одинокий гений в своей тайной лаборатории, корпящий над загадочными устройствами, экспериментирующий и перебирающий идеи, пока не доведет их до ума. Так, думаем мы, рождается новое изобретение, невероятное чудо, новая технология, и становится понятно: как было уже не будет.

Отчасти, так и есть. Когда дело доходит до изобретений, без экспериментов и изменений в дизайне не обойтись. Но путь к творению, как правило, долгий и терпкий. Инженеры и любители сотни лет корпели над экзоскелетами и персональными реактивными ранцами, а их все нет и нет. И процесс включает намного больше людей, чем просто одного гения.

Читая о десяти лучших и прекраснейших изобретениях мира, становится понятно, что ничто не появляется на пустом месте. Любое творение науки и техники рождается из предыдущих наработок, которые складывались в течение десятков или сотен (или тысяч) лет. У каждого изобретения есть свои проблемы, а порой какая-нибудь штука пылится в сундуке, пока не появится другое изобретение (подумайте, например, о космическом лифте). Часто бывает, что лавры славы собирает не изобретатель, которому первому пришла в голову идея, а тот, кто создал ключевой элемент, улучшение, дополнение к изначальной конструкции.

Плуг

По сравнению с блестящими электронными изобретениями, которые наполняют нашу жизнь сегодня, плуг, похоже, не особо блистает. Это простой инструмент, предназначенный для вырезания борозд в почве, ее подготовке к удобрениям и посадке культур. Но если бы не плуг, других изобретений в нашем списке, наверное, не было бы.

Никто не знает, кто изобрел плуг или когда он появился впервые. Вполне возможно, что его разработали независимо в разных регионах, причем разработали еще в доисторическую эпоху. До плуга люди занимались преимущественно охотой или собирательством. Их жизнь зависела исключительно от поиска достаточного количества пищи, чтобы выжить от сезона к сезону. Выращивание пищи вносило в жизнь определенную стабильность, но руками делать это было сложно и долго. Появление плуга изменило все.

Плуг сделал работу в поле проще и быстрее. Улучшения в дизайне плуга сделали работу с землей настолько эффективной, что люди начали собирать намного больше пищи, чем им было нужно для выживания. Они начали продавать излишки за товары или услуги. А если вы можете получить еду за счет торговли, в вашей повседневной жизни появляется больше времени для других дел, помимо выращивания еды, например, производства товаров и услуг, которые могут понадобиться тем, кто выращивает еду.

Возможность торговать и хранить материалы привела к изобретению письменности, счета, укреплений и военных технологий. По мере увлеченности населений этими делами, разрастались города. Не будет преувеличением сказать, что именно плуг позволил состояться человеческой цивилизации.

Колесо

Колесо — другое изобретение, настолько древнее, что мы не знаем, кто первым его изобрел. Самое старое колесо и осевой механизм мы нашли близ Любляны, Словения, и возраст его порядка 3100 лет до н. э.

Колесо сделало перевозку грузов быстрее и эффективнее, особенно если прицепить их к конным колесницам и повозкам. Но если бы его использовали только для транспортировки, колесо не стало бы таким уж грандиозным изобретением. Более того, отсутствие качественных дорог ограничивало полезность колеса в течение тысяч лет.

Колесо можно использовать для многих других вещей, не только для перевозки зерна на тележке. Десятки тысяч других изобретений задействуют колесо, от водяного колеса мельницы до шестеренок и деталей, которые позволяли древним культурам создавать сложные машины. Шатуны и ролики задействуют колеса. Масса современных технологий задействуют колеса: центрифуги, электрические двигатели и двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, электростанции и многое другое.

Печатный пресс

Как и со многими изобретениями в этом списке, человек, который изобрел, по нашему мнению, печатный станок (Иоганн Гутенберг в 1430-х годах), просто улучшил уже существующие технологии и сделал их полезными и достаточно эффективными, чтобы они приобрели популярность. Мир уже пользовался бумагой и блочной печатью — китайцы дошли до этого еще в начале 11 века — но их сложный язык не дал технологии распространиться. Марко Поло привез идею в Европу в 1295 году.

Гутенберг объединил идею блок-печати с винтовым прессом (использовался в производстве вина и оливкового масла). Он также разработал металлические печатные блоки, которые были гораздо более долговечны и проще в производстве, чем ручная резьба букв по дереву. Наконец, прогресс в производстве чернил и бумаги помог произвести революцию во всем процессе масс-печати.

Печатный станок позволил записывать колоссальные объемы информации и распространять по всему миру. До этого книги могли позволить себе лишь состоятельные люди, но массовое производство чрезвычайно сбило цену на них. Печатный станок позволил свершиться многим другим изобретениям, но гораздо более тонким способом, чем колесо. Благодаря распространению знаний миллиарды людей получили образование, которое впоследствии использовали для создания своих собственных изобретений в последующие столетия.

Охлаждение

Холодильник — отличная штука, использующая способность веществ поглощать и выгружать тепло, когда меняется давление и состояние вещества (как правило, из газа в жидкость и наоборот). Сложно выделить одного изобретателя холодильника, поскольку эта идея была широко известна и постепенно улучшалась в течение почти 200 лет. Некоторые указывают на конструкцию устройства для сжатия пара, созданную Оливером Эвансом в 1805 году, другие отмечают дизайн настоящего предшественника современного холодильника вроде того, что у вас на кухне, созданный Карлом фон Линде в 1876 году. Десятки изобретателей, включая Альберта Эйнштейна, улучшали или дополняли конструкцию холодильника много лет.

В начале 20 века, когда сбор натурального льда был еще распространен, крупные отрасли промышленности вроде пивоварен начали использовать льдогенераторы. К моменту Первой мировой собранный лед в промышленности стал редкостью. Однако лишь к 1920-м годам, когда появились безопасные хладагенты, холодильники стали нормой.

Возможность сохранять пищу в течение длительных периодов (и даже во время транспортировки, когда были разработаны грузовики-рефрижераторы) кардинально изменила пищевую промышленность и привычки питания людей во всем мире. Появился легкий доступ к свежему мясу и молочным продуктам даже в жаркие летние месяцы, а также исчезла необходимость собирать и отгружать природный лед — который к тому же никогда не поспевал за ростом мирового населения.

Связь

Может быть, нечестно объединять телеграф, радио и телевидение в одном «изобретении», но развитие коммуникационных технологий повышало полезность и эффективность сферы в целом с тех пор, как Сэмюэль Морзе изобрел электрический телеграф в 1836 году (работая над совершенно другим, разумеется). Телефон по своей сути повторил и улучшил эту идею, обеспечив людей голосовой связью по медному проводу, в отличие от сугубо текстовых сигналов, прописанных кодом Морзе. Эти методы связи работали от пункта к пункту и требовали обширной инфраструктуры проводов для функционирования.

Беспроводная передача сигналов с использованием электромагнитных волн волновала многих изобретателей по всему миру, и в начале 20 века Гульельмо Маркони и Никола Тесла популяризовали ее. В конце концов, звук стало можно передавать без проводов, а инженеры постепенно улучшали передачу изображений. Радио и телевидение стали новым опорным пунктом в коммуникациях, поскольку позволяли посылать сообщения тысячам или миллионам людей, если те располагали приемниками.

Развитие коммуникационных технологий эффективно сократило мировые расстояния. Всего за 120 лет мы перешли из мира, в котором проходило несколько недель, пока вести распространялись по стране, в мир, в котором мы можем воочию наблюдать, что происходит на другом конце земного шара. Появление массовых коммуникаций изменило наши взаимоотношения и обеспечило простой доступ к информации.

Паровой двигатель

До изобретения парового двигателя большинство продуктов делали вручную. Водяные колеса и тягловой скот были единственными «промышленными» мощностями, конечно же, со своими ограничениями. Промышленная революция, которая является, пожалуй, одним из крупнейших изменений, случившихся за короткий промежуток времени в истории цивилизации, выехала вперед верхом на паровом двигателе.

Идея использования пара для питания машин родилась тысячи лет назад, но творение Томаса Ньюкомена в 1712 году первым стало использовать эту энергию для полезной работы (выкачивания воды из шахт в большинстве случаев). В 1769 году Джеймс Уатт модифицировал двигатель Ньюкомена, добавив отдельный конденсатор, который значительно увеличил мощность парового двигателя и стал более практичным в работе. Он также разработал способ получения вращательного движения с помощью двигателя, что тоже прибавило эффективности. Собственно, Уатт и считается изобретателем парового двигателя.

Двигатели Ньюкомена и Уатта использовали вакуум конденсированного пара для движения поршней, а не давление расширяющегося пара. Из-за этого двигатели были громоздкими. Ричард Тревитик и другие впоследствии создали паровые двигатели высокого давления, которые были достаточно малыми, чтобы уместиться в поезде. Паровые двигатели не только обеспечили быстрое производство товаров на заводах, но и устанавливались на паровозы и пароходы, которые перевозили товары по миру.

Хотя паровой двигатель затмили электрический двигатель и двигатель внутреннего сгорания в области транспорта и энергетики, идея по-прежнему находит применение. Большинство электростанций в мире на самом деле вырабатывают электроэнергию с использованием паровых турбин, пар которых нагревается за счет сжигания угля, природного газа или ядерного реактора.

Автомобиль

Если паровой двигатель мобилизовал промышленность, автомобиль мобилизовал людей. Идея персонального транспорта существовала много лет, но Motorwagen Карла Бенца 1885 года, работающий на двигателе внутреннего сгорания его собственной конструкции, везде считается первым автомобилем. Усовершенствования Генри Форда в процессе производства — и эффективный маркетинг — обеспечили падение цен и рост желания среди будущих владельцев авто в Америке. Вскоре последовала и Европа.

Эффект появления автомобиля в коммерции, обществе и культуре сложно переоценить. Многие из нас могут запрыгнуть в автомобиль и отправиться куда душа пожелает, что эффективно расширяет размер любого сообщества, в котором мы хотим оказаться, или же приближает магазины и друзей. Наши города в значительной степени разработаны и построены с учетом доступа к автомобилям, дороги и парковки занимают много места, на них выделяется существенный кусок государственного бюджета. Автомобильная промышленность вызвала огромный экономический рост по всему миру, но произвела вместе с этим много загрязнений.

Лампочка

Если у пунктов этого списка и есть что-то общее, так это то, что ни одно крупное изобретение не было рождено одним гением или одним изобретателем. Каждое изобретение создавалось на основе предыдущих конструкций, и человек, которого обычно ассоциируют с изобретением, является, как правило, тем, кто сделал его коммерчески жизнеспособным. То же самое и с лампочкой. Вы, наверное, думаете, что лампочку изобрел Томас Эдисон, но в 1870-х годах над этой идеей работали десятки других людей, и вместе с ними — Эдисон со своей лампой накаливания. Джозеф Свон работал над ней в Великобритании, и оба изобретателя объединили усилия и образовали одну компанию Ediswan.

Сама лампочка работает путем передачи электричества по проводку с высоким сопротивлением (известен как нить). Избыток энергии, порожденный сопротивлением, распространяется как тепло и свет. В стеклянной лампочке нить содержится в вакууме или инертном газе, предотвращающих возгорание.

Возможно, вы подумали, что лампочка изменила мир, позволив людям работать в ночи или в темных местах (ну, отчасти, так и есть), но у нас уже были относительно дешевые и эффективные газовые лампы и другие источники света к тому времени. Важна инфраструктура, которая была построена с целью обеспечить электричеством каждый дом, она изменила мир. Сегодня наша жизнь наполнена устройствами, повсеместно соединенными с розетками. Этим мы обязаны стеклянной лампочке.

Компьютер

Компьютер — это машина, которая берет информацию, манипулирует ей в некотором роде и выдает новую информацию. У современного компьютера нет единого изобретателя, хотя идеи британского математика Алана Тьюринга считаются в высшей степени важными в области вычислительной техники. Механические вычислительные устройства существовали в 1800-х годах (иногда встречались устройства, которые можно определить как компьютеры, даже в древние века), но электронные компьютеры появились только в 20 веке.

Компьютеры способны производить сложные математические вычисления с невероятной скоростью. Когда они работают под управлением опытных программистов, то выдают невероятные вещи. Некоторые из передовых военных самолетов не могли бы летать без постоянных компьютерных поправок в процессе управления. Компьютеры производят секвенирование человеческого генома, позволяют нам запускать космические аппараты на орбиту, контролируют медицинское оборудование и позволяют нам наслаждаться фильмами и видеоиграми.

Ежедневно пользуясь благами компьютеров, мы даже не представляем, насколько от них зависимы. Они позволяют нам хранить и извлекать огромные объемы информации почти мгновенно. Многие вещи, которые мы считаем сами собой разумеющимися в мире, не могли бы функционировать без компьютеров, от автомобилей и телефонов до электростанций.

Интернет

Интернет, сеть компьютеров, охватывающих всю планету, позволяет людям получить доступ практически к любой информации, размещенной в любой точке мира в любой момент времени. Его воздействие на бизнес, коммуникации, экономику, развлечения и даже политику невозможно переоценить. Возможно, Интернет не изменил мир так же, как плуг, но на одном уровне с автомобилем или паровым двигателем его точно можно поставить.

DARPA (Оборонное агентство передовых исследовательских проектов) создало ARPANET в конце 1960-х годов. Эта сеть соединений между компьютерами предназначалась для военных и научных исследований. Другие компьютерные сети стали появляться по миру в ближайшие несколько лет, и к концу 1970-х годов ученые создали единый протокол, TCP/IP, который позволил компьютерам любой сети связываться с компьютерами в другой сети. Это и стало, по сути, рождением Интернета, но прошло 10 или больше лет, прежде чем другие сети по миру приняли новый протокол, сделав Сеть воистину глобальной.

Интернет является настолько мощным изобретением, что мы сегодня, наверное, только начинаем видеть эффекты, которые он оказывает на мир. Возможность распространять и перестраивать информацию с такой эффективностью лишь ускоряется со временем. В то же время некоторые опасаются, что наша зависимость от связи, работы, игр и бизнеса в Интернете разрушает местные сообщества и приводит к социальной изоляции. Но как и у любого изобретения, польза Интернета превосходит побочные негативные стороны его использования.

А какое изобретение вы могли бы поставить в наш список?