Изобретения 19 века. От благодарных потомков
Изобретения 19 века заложили научный и практический фундамент открытий и изобретений 20 века. Девятнадцатый век стал трамплином для рывка цивилизации. В этой статье я расскажу о самых значимых и выдающихся научных достижениях девятнадцатого века. Десятки тысяч изобретений, новые технологии, фундаментальные научные открытия. Автомобили, авиация, выход в космическое пространство, электроника… Можно долго заниматься перечислением. Все это стало возможным в 20-ом веке благодаря научным и техническим изобретениям века девятнадцатого.
К сожалению, в одной статье невозможно подробно рассказать о каждом изобретении, созданном в позапрошлом веке. Поэтому в этой статье, обо всех изобретениях будет рассказано настолько коротко, насколько это возможно.
Изобретения 19 века. Эпоха пара. Рельсы
Девятнадцатый век стал золотым для паровых машин. Изобретенная в восемнадцатом столетии, она всё больше совершенствовалась, и к середине века девятнадцатого использовалась практически везде. Заводы, фабрики, мельницы…
А еще в 1804 году англичанин Ричард Тревитик установил паровую машину на колеса. А колеса опирались на металлические рельсы. Получился первый паровоз. Разумеется, он был очень несовершенен и использовался в качестве занятной игрушки. Мощности паровой машины хватало лишь на передвижение самого паровоза, да небольшой тележки с пассажирами. О практическом использовании этой конструкции речи не шло.
Но ведь паровую машину можно поставить и помощнее. Тогда и грузов паровоз сможет перевозить больше. Конечно, железо дорого и создание железной дороги влетит в копеечку. Но хозяева угольных шахт и рудников умели считать деньги. И с середины тридцатых годов позапрошлого века по равнинам Метрополии, шипя паром и распугивая лошадей и коров, пошли первые паровозы.
Такие вот неуклюжие конструкции позволили резко увеличить грузооборот. От шахты к порту, от порта к сталеплавильной печи. Появилась возможность выплавлять больше железа, а из него создавать больше машин. Так паровоз и потащил за собой технический прогресс вперед.
Изобретения 19 века. Эпоха пара. Реки и моря
А первый пароход, готовый к практическому использованию, а не являющийся очередной игрушкой, зашлепал по Гудзону гребными колесами в 1807 году. Его изобретатель, Роберт Фултон, установил паровую машину на небольшое речное судно. Мощность двигателя была невелика, но всё-же пароход делал до пяти узлов в час без помощи ветра. Пароход был пассажирским, но поначалу мало кто отваживался ступить на борт столь необычной конструкции. Но постепенно дело наладилось. Ведь пароходы меньше зависели от капризов природы.
В 1819 году Саванна, судно с парусной оснасткой и вспомогательной паровой машиной, впервые пересекло Атлантический океан. Большую часть пути моряки использовали попутный ветер, а паровой двигатель использовали во время штиля. А спустя 19 лет пароход Сириус совершил переход через Атлантику только с помощью пара.
В 1838 году англичанин Френсис Смит установил вместо громоздких гребных колес винт, который обладал гораздо меньшими размерами и позволял кораблю развивать большую скорость. С внедрением винтовых пароходов пришел конец многовековой эпохе красавцев парусников.
Изобретения 19 века. Электричество
В девятнадцатом веке опыты с электричеством привели к созданию множества приборов и механизмов. Ученые и изобретатели проводили множество экспериментов, вывели основополагающие формулы и понятия, используемые и в нашем, 21 веке.
В 1800 году итальянский изобретатель Алессандро Вольта собирает первый гальванический элемент – прообраз современной батарейки. Диск из меди, затем тряпочка, смоченная в кислоте, далее кусочек цинка. Такой бутерброд создает электрическое напряжение. А если соединять такие элементы между собой, получается батарея. Её напряжение и мощность напрямую зависят от количества гальванических элементов.
1802 год, русский ученый Василий Петров, сконструировав батарею из нескольких тысяч элементов, получает Вольтову дугу, прообраз современной сварки и источник света.
В 1831 году Майклом Фарадеем изобретен первый электрический генератор, который может превращать механическую энергию в электрическую. Теперь нет надобности обжигаться кислотой и собирать воедино бесчисленные металлические кружки. На базе этого генератора Фарадей создает электрический двигатель. Пока это еще демонстрационные модели, наглядно показывающие законы электромагнитной индукции.
В 1834 году русский ученый Б. С. Якоби конструирует первый электродвигатель с вращающимся якорем. Этот мотор уже может найти практическое применение. Лодка, приводимая в движение этим электромотором, идет против течения по Неве, везя 14 пассажиров.
Изобретения 19 века. Электрическая лампочка
Начиная с сороковых годов девятнадцатого века, идут эксперименты по созданию ламп накаливания. Ток, пропущенный через тонкую металлическую проволоку разогревает её до яркого свечения. К сожалению, металлический волосок очень быстро перегорает, и изобретатели бьются над увеличением срока службы лампочки. В ход идут различные металлы и материалы. Наконец, в девяностых годах девятнадцатого века русский ученый Александр Николаевич Лодыгин представляет ту электрическую лампочку, к которой мы привыкли. Это стеклянная колба, из которой выкачан воздух, в качестве нити накаливания используется спираль из тугоплавкого вольфрама.
Изобретения 19 века. Телефон
В 1876 году американец Александр Белл патентует «говорящий телеграф», прообраз современного телефона. Этот аппарат еще несовершенен, качество и дальность связи оставляют желать лучшего. Отсутствует привычный всем звонок и для вызова абонента нужно свистеть в трубку специальным свистком.
Буквально через год Томас Эдисон совершенствует телефон, устанавливая угольный микрофон. Теперь абонентам не надо истошно вопить в трубку. Дальность связи увеличивается, появляется привычная телефонная трубка и звонок.
Изобретения 19 века. Телеграф
Телеграф тоже был изобретен в начале девятнадцатого века. Первые образцы были очень несовершенны, но затем произошел качественный скачек. Использование электромагнита позволило быстрее отправлять и принимать сообщения. А вот существующая легенда об изобретателе телеграфной азбуки Семуэле Морзе не совсем верна. Морзе изобрел сам принцип кодирования — сочетание коротких и длительных импульсов. Но саму азбуку, числовую и буквенную, создал Альфред Вейл. Телеграфные линии со временем опутали всю Землю. Появились подводные кабели, связавшие Америку и Европу. Огромная скорость передачи данных тоже внесла существенную лепту в развитие науки.
Изобретения 19 века. Радио
Радио тоже появилось в девятнадцатом веке, в самом его конце. Принято считать, что первый радиоприемник изобрел Маркони. Хотя его открытию предшествовали работы и других ученых, и во многих странах первенство этого изобретателя часто ставят под сомнение.
К примеру, в России изобретателем радио считают Александра Степановича Попова. В 1895 году он представил свой прибор, названный грозоотметчиком. Молния во время грозы вызывала электромагнитный импульс. С антенны этот импульс поступал в когерер – стеклянную колбу с металлическими опилками. Электрическое сопротивление резко уменьшалось, ток шёл через проволочную обмотку электромагнита звонка, раздавался сигнал. Затем Попов неоднократно модернизировал своё изобретение. Приемопередатчики были установлены на боевых кораблях Российского Военного Флота, дальность связи достигала двадцати километров. Первое радио даже спасло жизни рыбаков, отколовшихся на льдине в Финском заливе.
Изобретения 19 века. Автомобиль
История автомобиля тоже берет свое начало в девятнадцатом веке. Конечно, знатоки истории могут вспомнить и паровой автомобиль француза Кюньо, первый выезд которой состоялся в 1770 году, кстати, первый выезд закончился и первым ДТП, паровая телега врезалась в стену. Изобретение Кюньо нельзя считать настоящим автомобилем, это больше технический курьез.
Изобретателем же настоящего автомобиля, который подходит для повседневного практического применения, с большой долей уверенности можно считать Даймлера Бенца.
Первый выезд на своем автомобиле Бенц совершил в 1885 году. Это был трехколесный экипаж, с бензиновым мотором, простейшим карбюратором, электрическим зажиганием и водяным охлаждением. Был даже дифференциал! Мощность двигателя составляла чуть менее одной лошадиной силы. Моторный экипаж разгонялся до 16 километров в час, чего при рессорной подвеске и простейшем рулевом управлении, вполне хватало.
Конечно, автомобилю Бенца предшествовали и другие изобретения. Так, бензиновый, а точнее газовый, двигатель был создан в 1860 году. Это был двухтактный мотор, в качестве горючего использовавший смесь светильного газа и воздуха. Зажигание было искровым. По своей конструкции он напоминал паровую машину, но был легче и не требовал времени для розжига топки. Мощность двигателя составляла порядка 12 лошадиных сил.
В 1876 году немецкий инженер и изобретатель, Николаус Отто, сконструировал уже четырехтактный газовый двигатель. Он получился более экономичным и тихим, хотя и более сложным. В теории двигателей внутреннего сгорания даже есть термин «Цикл Отто», названный в честь создателя этой силовой установки.
В 1885 году два инженера, Даймлер и Майбах конструируют легкий и компактный карбюраторный двигатель, работающий на бензине. Этот агрегат устанавливает на свой трехколесный экипаж Бенц.
В 1897 году Рудольф Дизель собирает двигатель, в котором воспламенение смеси воздуха и топлива происходит от сильного сжатия, а не от искры. В теории такой двигатель должен оказаться экономичней карбюраторного. Наконец двигатель собран и теория подтверждается. Теперь грузовики и суда используют двигатели, именуемые дизелями.
Конечно, изобретаются еще десятки и сотни автомобильных мелочей, вроде катушки зажигания, рулевого управления, фар, и многого другого, сделавшего автомобиль удобным и безопасным.
Изобретения 19 века. Фотография
В 19 веке появилось еще одно изобретение, без которого сейчас, кажется, немыслимо существование. Это фотография.
Камера – обскура, ящик с отверстием в передней стенке, известна еще с давних времен. Еще китайские ученые заметили, что если комната плотно задрапирована шторами, и на шторе есть маленькое отверстие, то в яркий солнечный день на противоположной стене появляется изображение пейзажа за окном, хотя и перевернутое. Этим феноменом часто пользовались фокусники и нерадивые художники.
Но только в 1826 году француз Жозеф Ньепс нашел более практичное применение ящику, собирающему свет. На лист стекла Жозеф нанес тонкий слой асфальтового лака. Затем первую фотопластинку установили в аппарат и… Для того, чтобы получилось изображение, нужно было ждать около двадцати минут. И если для пейзажей это не считалось критичным, то желающие запечатлеть себя в вечности должны были постараться. Ведь малейшее движение приводило к испорченному, размытому кадру. Да и процесс получения изображения не походил еще на ставший привычным в двадцатом веке, а стоимость такой «фотки» была очень велика.
Спустя несколько лет появились более чувствительные к свету химические реактивы, теперь не нужно было сидеть, уставившись в одну точку и бояться чихнуть. В 1870-х годах появилась фотобумага, а спустя десять лет на смену тяжелым и хрупким стеклянным пластинкам пришла фотопленка.
История фотографии настолько интересна, что мы обязательно посвятим ей отдельную большую статью.
Изобретения 19 века. Грамофон
А вот устройство, позволяющее записывать и воспроизводить звук, появилось почти на рубеже веков. В конце ноября 1877 года изобретатель Томас Эдисон представил свое очередное изобретение. Это был ящик с пружинным механизмом внутри, длинным цилиндром, покрытым фольгой и рупором снаружи. Когда механизм был запущен, многим показалось, что произошло чудо. Из металлического раструба доносились, пусть тихо и неразборчиво, звуки детской песенки про девочку, приведшую в школу своего ягненка. Причем песенку исполнял сам изобретатель.
Вскоре Эдисон усовершенствовал сой прибор, назвав его фонографом. Вместо фольги стали использоваться цилиндрики из воска. Качество записи и воспроизведения улучшилось.
Если вместо воскового цилиндрика использовать диск из прочного материала, то громкость и длительность звучания увеличатся. Впервые диск из шеллка использовал в 1887 году Эмиль Берлиннер. Аппарат, названный граммофоном, завоевал большую популярность, ведь штамповать пластинки с записями оказалось намного быстрее и дешевле, чем записывать музыку на цилиндрики из мягкого воска.
А вскоре появились и первые звукозаписывающие компании. Но это уже история двадцатого века.
Изобретения 19 века. Военное дело
Ну и конечно, технический прогресс не обошел и военных. Из наиболее значимых военных изобретений девятнадцатого века можно отметить массовый переход с дульнозарядных гладкоствольных ружей на нарезное огнестрельное оружие. Появились патроны, в которых порох и пуля составляли единое целое. На ружьях появился затвор. Теперь солдату не надо было отдельно засыпать в ствол порох, затем вставлять пыж, потом заталкивать пулю и снова пыж, орудуя при каждой операции шомполом. Скорострельность выросла в несколько раз.
Царица полей, артиллерия, тоже претерпела похожие изменения. Со второй половины девятнадцатого века стволы орудий стали нарезными, резко повысив точность и дальность стрельбы. Заряжение теперь происходило с казенной части, а вместо ядер стали использовать цилиндрические снаряды. Стволы орудий отливались теперь не из чугуна, а из более прочной стали.
Появился пироксилиновый бездымный порох, был изобретен нитроглицерин – маслянистая жидкость, взрывающаяся при небольшом толчке или ударе, а затем и динамит – всё тот – же нитроглицерин, смешанный со связующими веществами.
Девятнадцатый век подарил генералам и адмиралам первый пулемет, первую подводную лодку, морские мины, неуправляемые ракеты и бронированные стальные корабли, торпеды, солдаты получили взамен красных и синих мундиров, годных только для парадов, удобную и незаметную на поле боя форму. Для связи стал использоваться электрический телеграф, а изобретение консервов сильно упростило обеспечение армий продовольствием. Многим раненым спасла жизнь изобретенная в 1842 году анестезия.
Изобретения 19 века. Спичка
В девятнадцатом веке было придумано очень много вещей, подчас незаметных в быту. Были изобретены спички, самая вроде бы простая и обычная вещь, но для появления этой маленькой деревянной палочки понадобились открытия химиков и конструкторов. Были созданы специальные станки для массового производства спичек.
1830г. — Томас МакКолл из Шотландии изобретает двухколесный велосипед
1860г. — Пьер Мишо из Франции модернизирует велосипед, добавив к нему педали
1870г. — Джеймс Старли из Франции создает модификацию велосипеда с большим колесом
1885г. — Джон Кемп из Австралии делает велосипед более безопасным
1960г. в США появляется гоночный велосипед
В середине 1970-х годов в США появляется горный велосипед.
Изобретения 19 века. Стетоскоп
Вспомните поход к врачу – терапевту. Холодное прикосновение к телу металлического кругляша, команды «Дышите — не дышите». Это стетоскоп. Он появился в 1819 году из-за нежелания французского врача Рене Лаэннека приставлять ухо к телу пациента. Сначала эскулап использовал трубочки из бумаги, потом из дерева, ну а потом стетоскоп был усовершенствован, стал еще удобней, и современные приборы используют те –же принципы действия, сто и первые бумажные трубки.
Изобретения 19 века. Метроном
Для обучения начинающих музыкантов, для получения чувства ритма в девятнадцатом веке изобрели метроном, несложный механический прибор, который равномерно издавал щелчки. Частота звуков регулировалась перемещением специального грузика по шкале маятника.
Изобретения 19 века. Металлические перья
Девятнадцатый век принес облегчение и спасителям Рима – гусям. В 1830 – х годах появились металлические перья, теперь не было нужды бегать за этими гордыми птицами, с целью одолжить перо, да и править стальные перья не было нужды. Кстати, перочинный нож использовался первоначально для постоянной заточки птичьих перьев.
Изобретения 19 века. Азбука для слепых
Будучи еще малышом, изобретатель азбуки для слепых, Луи Брайль ослеп сам. Это не помешало ему выучиться, стать педагогом, и изобрести специальный метод обьемной печати, теперь буквы можно было осязать пальцами. Азбука Брайля используется и поныне, благодаря ей люди, потерявшие зрение или слепые с рождения, смогли получить знания, устроиться на интеллектуальную работу.
В 1836 году на одном из безкрайних пшеничных полей Калифорнии появилась занятная конструкция. Несколько лошадей тянули повозку, которая шумела, скрипела, взвизгивала, пугала ворон и добропорядочных фермеров. На повозке вразнобой вертелись зыбчатые колеса, грохотали цепи и сверкали лезвия ножей. Этот механический монстр пожирал пшеницу и выплевывал никому не нужную солому. А пшеница скапливалась во чреве чудовища. Это был первый зерноуборочный комбайн. Позднее комбайны стали еще более производительны, но и требовали всё больше тяговой силы, до сорока лошадей или волов тянули по полям механических монстров. Под конец девятнадцатого века паровая машина пришла на помощь лошадкам.
За последние несколько веков мы совершили бесчисленное множество открытий, которые помогли значительно улучшить качество нашей повседневной жизни и понять, как устроен мир вокруг нас. Оценить всю важность этих открытий очень сложно, если не сказать, что почти невозможно. Но одно ясно наверняка – некоторые из них буквально изменили нашу жизнь раз и навсегда. От пенициллина и винтового насоса до рентгена и электричества, перед вами список из 25 величайших открытий и изобретений человечества.
25. Пенициллин
Если бы в 1928 году шотландский ученый Александр Флеминг (Alexander Fleming) не открыл пенициллин, первый антибиотик, мы до сих пор бы умирали от таких болезней, как язва желудка, от абсцессов, стрептококковых инфекций, скарлатины, лептоспироза, болезни Лайма и многих других.
24. Механические часы
Фото: pixabay
Существуют противоречивые теории о том, как же на самом деле выглядели первые механические часы, но чаще всего исследователи придерживаются версии, что в 723 году нашей эры их создал китайский монах и математик Ай Ксинг (I-Hsing). Именно это основополагающее изобретение позволило нам измерять время.
23. Гелиоцентризм Коперника
Фото: WP / wikimedia
В 1543 году практически на смертном одре польский астроном Николай Коперник обнародовал свою знаменательную теорию. Согласно трудам Коперника стало известно, что Солнце – нашей планетной системы, а все ее планеты вращаются вокруг нашей звезды каждая по своей орбите. До 1543 года астрономы полагали, что именно Земля была центром Вселенной.
22. Кровообращение
Фото: Bryan Brandenburg
Одним из самых важных открытий в медицине стало открытие системы кровообращения, о чем в 1628 году объявил английский врач Вильям Харви (William Harvey). Он стал первым человеком, описавшим всю систему циркуляции и свойства крови, которую сердце качает по всему нашему телу от мозга до кончиков пальцев.
21. Винтовой насос
Фото: David Hawgood / geographic.org.uk
Один из известнейших древнегреческих ученых, Архимед, считается автором одного из первых в мире водяных насосов. Его устройство представляло собой вращающийся штопор, который проталкивал воду вверх по трубе. Это изобретение продвинуло ирригационные системы на новый уровень и до сих пор используется на многих заводах по очистке сточных вод.
20. Гравитация
Фото: wikimedia
Все знают эту историю – Исаак Ньютон, знаменитый английский математик и физик, открыл гравитацию после того, как в 1664 году ему на голову упало яблоко. Благодаря этому событию мы впервые узнали, почему предметы падают вниз, и почему планеты вращаются вокруг Солнца.
19. Пастеризация
Фото: wikimedia
Пастеризация была открыта в 1860-х годах французским ученым Луи Пастером (Louis Pasteur). Она представляет собой процесс термической обработки, во время которой в определенных продуктах питания и напитках (вино, молоко, пиво) происходит разрушение патогенных микроорганизмов. Это открытие возымело значительное влияние на общественное здравоохранение и развитие пищевой промышленности во всем мире.
18. Паровой двигатель
Фото: pixabay
Всем известно, что современная цивилизация ковалась на заводах, построенных во время промышленной революции, и что все это происходило с использованием паровых двигателей. Двигатель, приводимый в действие силой пара, был создан давно, но за последнее столетие он был существенно доработан тремя британскими изобретателями: Томасом Сэйвери, Томасом Ньюкаменом и самым знаменитым из них – Джеймсом Ваттом (Thomas Savery, Thomas Newcomen, James Watt).
17. Кондиционер
Фото: Ildar Sagdejev / wikimedia
Примитивная система климат-контроля существовала с древних времен, но она существенно изменилась, когда в 1902 году появился первый современный электрический кондиционер. Его изобрел молодой инженер по имени Виллис Карриер (Willis Carrier), выходец из Баффало, штат Нью-Йорк (Buffalo, New York).
16. Электричество
Фото: pixabay
Судьбоносное открытие электричества причисляется английскому ученому Майклу Фарадею (Michael Faraday). Среди его ключевых открытий стоит отметить принципы действия электромагнитной индукции, диамагнетизм и электролиз. Эксперименты Фарадея также привели к созданию первого генератора, ставшего предшественником огромных генераторов, которые сегодня производят привычное нам в повседневной жизни электричество.
15. ДНК
Фото: pixabay
Многие считают, что именно американский биолог Джеймс Ватсон и английский физик Фрэнсис Крик (James Watson, Francis Crick) в 1950-х годах открыли , но на самом деле впервые эта макромолекула была выявлена еще в конце 1860-х годов швейцарским химиком Фридрихом Майшером (Friedrich Miescher). Затем спустя несколько десятилетий после открытия Майшера уже другие ученые провели ряд исследований, которые наконец-то помогли нам прояснить, как организм передает свои гены следующему поколению, и как координируется работа его клеток.
14. Анестезия
Фото: Wikimedia
Простые формы анестезии, такие как опиум, мандрагора и алкоголь, использовались людьми издавна, и первые упоминания о них ссылаются аж на 70 год нашей эры. Но с 1847 года обезболивание перешло на новый уровень, когда американский хирург Генри Бигелоу (Henry Bigelow) впервые ввел в свою практику эфир и хлороформ, сделав крайне болезненные инвазивные процедуры намного более переносимыми.
13. Теория относительности
Фото: Wikimedia
Включая две взаимосвязанные теории Альберта Эйнштейна (Albert Einstein), специальную и общую теорию относительности, теория относительности, опубликованная в 1905 году, преобразовала всю теоретическую физику и астрономию 20 века и затмила 200-летнюю теорию механики, предложенную Ньютоном. Теория относительности Эйнштейна стала основой для большей части научных работ современности.
12. Рентгеновские лучи
Фото: Nevit Dilmen / wikimedia
Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (Wilhelm Conrad Rontgen) нечаянно открыл рентгеновские лучи в 1895 году, когда он наблюдал за флюоресценцией, возникающей при работе катодно-лучевой трубки. За это поворотное открытие в 1901 году ученый был удостоен Нобелевской премии, ставшей первой в своем роде в области физических наук.
11. Телеграф
Фото: wikipedia
С 1753 года многие исследователи проводили свои эксперименты для установления связи на расстоянии с помощью электричества, но значительный прорыв произошел лишь спустя несколько десятилетий, когда в 1835 году Джозеф Генри и Эдвард Дэйви (Joseph Henry, Edward Davy) изобрели электрическое реле. С помощью этого устройства они и создали первый телеграф 2 года спустя.
10. Периодическая система химических элементов
Фото: sandbh / wikimedia
В 1869 году русский химик Дмитрий Менделеев заметил, что если упорядочить химические элементы по их атомной массе, они условно выстраиваются в группы с похожими свойствами. На основании этой информации он создал первую периодическую систему, одно из величайших открытий в химии, которое позже прозвали в его честь таблицей Менделеева.
9. Инфракрасные лучи
Фото: AIRS / flickr
Инфракрасное излучение было открыто британским астрономом Вильямом Хершелем (William Herschel) в 1800 году, когда он изучал нагревательный эффект света разных цветов, используя для разложения света в спектр призму, и измеряя изменения термометрами. Сегодня инфракрасное излучение используется во многих областях нашей жизни, включая метеорологию, системы подогрева, астрономию, отслеживание теплоемких объектов и многие другие сферы.
8. Ядерный магнитный резонанс
Фото: Mj-bird / wikimedia
Сегодня ядерный магнитный резонанс постоянно используют в качестве чрезвычайно точного и эффективного диагностического инструмента в области медицины. Впервые это явление было описано и вычислено американским физиком Исидором Раби (Isidor Rabi) в 1938 году во время наблюдения за молекулярными пучками. В 1944 году за это открытие американскому ученому вручили Нобелевскую премию по физике.
7. Отвальный плуг
Фото: wikimedia
Изобретенный в 18-ом столетии, отвальный плуг стал первым плугом, который не только вскапывал почву, но и размешивал ее, что позволило обрабатывать в сельскохозяйственных целях даже очень неподатливую и каменистую землю. Без этого орудия сельское хозяйство, каким мы знаем его сегодня, в северной Европе или в центральной Америке не существовало бы.
6. Камера-обскура
Фото: wikimedia
Предшественником современных фотоаппаратов и видеокамер стала камера-обскура (в переводе темная комната), которая была оптическим устройством, используемым художниками создания быстрых набросков во время выездов за пределы своих мастерских. Отверстие в одной из стенок устройства служило для создания перевернутого изображения того, что происходило снаружи камеры. Картинка отображалась на экране (на противоположной от отверстия стенке темного ящика). Эти принципы были известны веками, но в 1568 году венецианец Даниель Барбаро (Daniel Barbaro) внес изменения в устройство камеры-обскура, дополнив его собирающими линзами.
5. Бумага
Фото: pixabay
Первыми примерами современной бумаги часто считают папирус и амате, которые использовали древние средиземноморские народы и доколумбовые американцы. Но было бы не совсем верно считать их настоящей бумагой. Ссылки на первое производство писчей бумаги относятся к Китаю во времена правления империи Восточная Хань (25-220 годы нашей эры). Первая бумага упоминается в летописях, посвященных деятельности судебного сановника Цай Луна (Cai Lun).
4. Тефлон
Фото: pixabay
Материал, благодаря которому ваша сковорода не пригорает, на самом деле был изобретен абсолютно случайно американским химиком Роем Планкетт (Roy Plunkett), когда тот искал замену холодильным агентам, чтобы обезопасить домашний быт. Во время одного из своих экспериментов ученый открыл странную скользкую смолу, которая позже стала больше известной как тефлон.
3. Теория эволюции и естественного отбора
Фото: wikimedia
Вдохновленный своими наблюдениями в ходе второго исследовательского путешествия в 1831-1836 годах, Чарльз Дарвин (Charles Darwin) приступил к написанию своей знаменитой теории эволюции и естественного отбора, ставшей по мнению ученых со всего света ключевым описанием механизма развития всего живого на Земле
2. Жидкие кристаллы
Фото: William Hook / flickr
Если бы австрийский ботаник и физиолог Фридрих Райницер (Friedrich Reinitzer) не открыл жидкие кристаллы во время проверки физико-химических свойств различных производных холестерина в 1888 году, сегодня вы бы не знали, что такое телевизоры с жидкокристаллическими экранами или плоские LCD мониторы.
1. Вакцина от полиомиелита
Фото: GDC Global / flickr
26 марта 1953 года американский медицинский исследователь Йонас Солк (Jonas Salk) объявил, что ему удалось провести успешные испытания вакцины против полиомиелита, вируса, который вызывает тяжелое хроническое заболевание. В 1952 году из-за эпидемии этого недуга диагноз был поставлен 58 000 жителей США, и болезнь унесла 3 000 невинных жизней. Это подстегнуло Солка на поиски спасения, и теперь цивилизованный мир в безопасности хотя бы от этой беды.
Ежегодно в последнюю субботу июня в России отмечается День изобретателя и рационализатора. Наша страна богата великими учеными и изобретателями, которые внесли свой значимый вклад не только в российский прогресс, но и в мировой. Предлагаем вам ознакомиться с гениальными плодами инженерной мысли наших соотечественников, которыми по праву можно гордиться!
1. Гальванопластика
Мы так часто встречаемся с изделиями, которые выглядят как металлические, а на самом деле сделаны из пластика и лишь покрыты слоем металла, что перестали их замечать. Еще есть металлические изделия, покрытые слоем другого металла - например, никеля. А есть металлические изделия, которые на самом деле копия неметаллической основы. Всеми этими чудесами мы обязаны гению физики Борису Якоби - кстати, старшему брату великого немецкого математика Карла Густава Якоби.
Увлечение Якоби физикой вылилось в создание первого в мире электродвигателя с прямым вращением вала, но одним из самых главных его открытий была гальванопластика - процесс осаждения металла на форме, позволяющий создавать идеальные копии исходного предмета. Таким способом были созданы, например, скульптуры на нефах Исаакиевского собора. Гальванопластика может применяться даже в домашних условиях.
Метод гальванопластики и его производные нашли многочисленные сферы применения. С его помощью чего только не делали и не делают до сих пор, вплоть до клише госбанков. Якоби получил за это открытие в России Демидовскую премию, а в Париже - большую золотую медаль. Возможно, изготовленную тоже этим самым методом.
2. Электромобиль
В последней трети XIX века мир охватила форменная электрическая лихорадка. Поэтому и электромобили делали все кому не лень. Это был «золотой век» электрических автомобилей. Города были меньше, и пробег на одной зарядке в 60 км был вполне приемлем. Одним из энтузиастов был инженер Ипполит Романов, который к 1899 году создал несколько моделей электрических кэбов.
Но главное даже не это. Романов придумал и создал в металле электрический омнибус на 17 пассажиров, разработал схему городских маршрутов для этих прародителей современных троллейбусов и получил разрешение на работу. Правда, под свой личный коммерческий страх и риск.
Найти нужную сумму изобретатель не смог, к большой радости конкурентов - владельцев конок и многочисленных извозчиков. Однако работающий электроомнибус вызвал большой интерес у других изобретателей и остался в истории техники как изобретение, убитое муниципальной бюрократией.
3. Трубопроводный транспорт
Что считать первым настоящим трубопроводом, сказать сложно. Можно вспомнить предложение Дмитрия Менделеева, датированное еще 1863 годом, когда он предложил на бакинских нефтяных приисках доставлять нефть от мест добычи до морского порта не в бочках, а по трубам. Предложение Менделеева не было принято, а спустя два года первый трубопровод построили американцы в Пенсильвании. Как всегда, когда что-то делается за границей, это начинают делать и в России. Или по крайней мере выделять деньги.
В 1877 году Александр Бари и его помощник Владимир Шухов вновь выступают с идеей трубопроводного транспорта, уже опираясь и на американский опыт, и вновь на авторитет Менделеева. В итоге Шухов в 1878 году построил первый в России нефтепровод, доказав удобство и практичность трубопроводного транспорта. Пример Баку, который тогда был одним из двух лидеров мировой нефтедобычи, стал заразительным, и «сесть на трубу» стало мечтой любого предприимчивого человека. На фото: вид трехтопочного куба. Баку, 1887 год.
4. Электродуговая сварка
Николай Бенардос происходит из новороссийских греков, живших на берегу Черного моря. Он автор более ста изобретений, но в историю вошел благодаря электрической дуговой сварке металлов, которую запатентовал в 1882 году в Германии, Франции, России, Италии, Англии, США и других странах, назвав свой метод «электрогефестом».
Метод Бенардоса распространился по планете со скоростью лесного пожара. Вместо того чтобы возиться с клепками-болтами, было достаточно просто сварить куски металла. Однако потребовалось около полувека, чтобы сварка окончательно заняла главенствующее положение среди монтажных методов. Вроде бы простой метод - создать электрическую дугу между плавящимся электродом в руках сварщика и кусками металла, которые надо сварить. Но решение изящное. Правда, оно не помогло изобретателю достойно встретить старость, он скончался в бедности в 1905 году в богадельне.
5. Многомоторный самолет «Илья Муромец»
Трудно сейчас поверить, но чуть больше ста лет назад считалось, что многомоторный самолет будет крайне сложным и опасным в управлении. Доказал абсурдность этих утверждений Игорь Сикорский, который летом 1913 года поднял в воздух двухмоторный самолет, получивший название Le Grand, а затем и его четырехмоторный вариант - «Русский витязь».
12 февраля 1914 года в Риге на полигоне Русско-Балтийского завода в воздух поднялся четырехмоторный «Илья Муромец». На борту четырехмоторного самолета было 16 пассажиров - абсолютный рекорд того времени. В самолете был комфортабельный салон, отопление, ванна с туалетом и… прогулочная палуба. С целью демонстрации возможностей самолета летом 1914 года Игорь Сикорский совершил на «Илье Муромце» перелет от Петербурга до Киева и обратно, установив мировой рекорд. Во время Первой мировой войны эти самолеты стали первыми в мире тяжелыми бомбардировщиками.
6. Квадролет и вертолет
Игорь Сикорский также создал и первый серийный вертолет, им стал R-4, или S-47, который компания Vought-Sikorsky начала выпускать в 1942 году. Это был первый и единственный вертолет, который участвовал во Второй мировой войне, на тихоокеанском театре военных действий, в качестве штабного транспорта и для эвакуации раненых.
Однако вряд ли военное ведомство США дало бы Игорю Сикорскому смело экспериментировать с вертолетной техникой, если бы не удивительная винтокрылая машина Георгия Ботезата, в 1922 году начавшего испытывать свой вертолет, который ему заказали американские военные. Вертолет первым реально отрывался от земли и мог держаться в воздухе. Возможность вертикального полета, таким образом, была доказана.
Вертолет Ботезата называли «летающим осьминогом» из-за его интересной конструкции. Это был квадрокоптер: четыре винта размещались на концах металлических ферм, а система управления располагалась в центре - точь-в-точь как у современных радиоуправляемых дронов.
Цветная фотография появилась еще в конце XIX века, однако снимки того времени характеризовались смещением в ту или иную часть спектра. Российский фотограф был одним из лучших в России и, как и многие его коллеги по всему миру, мечтал добиться максимально натуральной цветопередачи.
В 1902 году Прокудин-Горский изучал цветное фотографическое дело в Германии, у Адольфа Мите, который к тому времени был всемирной звездой цветной фотографии. Вернувшись домой, Прокудин-Горский стал совершенствовать химию процесса и в 1905 году запатентовал свой собственный сенсибилизатор, то есть вещество, повышающее чувствительность фотопластинок. В результате ему удалось получать негативы исключительного качества.
Прокудин-Горский организовал ряд экспедиций по территории Российской империи, снимая и известных персон (например, Льва Толстого), и крестьян, храмы, пейзажи, заводы, - таким образом создав удивительную коллекцию цветной России. Демонстрации Прокудина-Горского вызвали большой интерес в мире и подтолкнули других специалистов к разработке новых принципов цветной печати.
Как известно, идею парашюта предложил еще Леонардо да Винчи, а спустя несколько веков, с появлением воздухоплавания, начались регулярные прыжки из-под воздушных шаров: парашюты подвешивались под ними в частично раскрытом состоянии. В 1912 году американец Бэрри смог с таким парашютом покинуть самолет и, что немаловажно, живым опустился на землю.
Проблему решали кто во что горазд. Например, американец Стефан Банич изготовил парашют в виде зонта с телескопическими спицами, которые крепились вокруг туловища пилота. Эта конструкция работала, хотя все равно была не очень удобна. А вот инженер Глеб Котельников решил, что все дело в материале, и сделал свой парашют из шелка, упаковав его в компактный ранец. Котельников запатентовал свое изобретение во Франции в преддверии Первой мировой войны.
Но кроме ранцевого парашюта он придумал еще одну интересную вещь. Раскрываемость парашюта он испытывал, раскрывая его во время движения автомобиля, который буквально вставал как вкопанный. Так Котельников придумал тормозной парашют в качестве системы аварийного торможения для самолетов.
История этого музыкального инструмента, издающего странные «космические» звуки, началась с разработки сигнализации. Именно тогда потомок французских гугенотов Лев Термен в 1919 году обратил внимание на то, что изменение положения тела близ антенн колебательных контуров влияет на громкость и тональность звука в контрольном динамике.
Все остальное было делом техники. И маркетинга: Термен показал свой музыкальный инструмент руководителю Советского государства Владимиру Ленину, энтузиасту культурной революции, а после демонстрировал его в Штатах.
Жизнь Льва Термена была сложной, он знал и взлеты, славу, и лагеря. Его музыкальный инструмент живет и поныне. Самая крутая версия - это Moog Etherwave. Терменвокс можно слышать у самых продвинутых и у вполне попсовых исполнителей. Это действительно изобретение на все времена.
Владимир Зворыкин родился в купеческой семье города Мурома. Мальчик имел возможность с детства много читать и ставить всякие опыты - эту страсть к науке отец всемерно поощрял. Начав учиться в Петербурге, он узнал об электронно-лучевых трубках и пришел к выводу, что именно за электронными схемами будущее телевидения.
Зворыкину повезло, он вовремя уехал из России в 1919 году. Много лет работал и в начале 30-х годов запатентовал передающую телевизионную трубку - иконоскоп. Еще раньше он сконструировал один из вариантов принимающей трубки - кинескоп. А потом, уже в 1940-е годы, он разбил световой луч на синий, красный и зеленый цвета и получил цветное ТВ.
Кроме этого, Зворыкин разработал прибор ночного видения, электронный микроскоп и еще много всяких интересных вещей. Он изобретал всю свою долгую жизнь и даже на пенсии продолжал удивлять своими новыми решениями.
Компанию AMPEX создал в 1944 году русский эмигрант Александр Матвеевич Понятов, который взял для названия три буквы своих инициалов и добавил EX - сокращенное от «excellent». Поначалу Понятов производил звукозаписывающую аппаратуру, но в начале 50-х сосредоточился на разработке видеозаписи.
К тому моменту уже были опыты записи телеизображения, но они требовали огромного количества ленты. Понятов и коллеги предложили записывать сигнал поперек ленты, с помощью блока вращающихся головок. 30 ноября 1956 года в эфир вышли первые записанные ранее новости CBS. А в 1960 году компания в лице ее руководителя и основателя получила «Оскар» за выдающийся вклад в техническое оснащение индустрии кино и телевидения.
Судьба свела Александра Понятова с интересными людьми. Он был конкурентом Зворыкина, вместе с ним работал Рей Долби, создатель знаменитой системы шумопонижения, а одним из первых клиентов и инвесторов был знаменитый Бинг Кросби. И еще: по распоряжению Понятова около любого офиса обязательно высаживались березы - в память о Родине.
Давным-давно, 30 лет назад, в СССР была популярна головоломка «Пентамино»: нужно было укладывать на разлинованное в клеточку поле различные фигуры, состоящие из пяти квадратиков. Выпускались даже сборники задач, и шло обсуждение результатов.
С математической точки зрения такая головоломка была отличным тестом для компьютера. И вот научный сотрудник Вычислительного центра АН СССР Алексей Пажитнов написал такую программу для своего компьютера «Электроника 60». Но мощности не хватало, и Алексей убрал один кубик из фигурок, то есть сделал «тетрамино». Ну а потом пришла идея, чтобы фигурки падали в «стакан». Так появился тетрис.
Это была первая компьютерная игра из-за железного занавеса, а для очень многих вообще первая компьютерная игра. И хотя уже появилось много новых игрушек, тетрис по-прежнему привлекает своей кажущейся простотой и реальной сложностью.
За этот период стала Менделеева, которой пользуются и по сей день. Дмитрий Иванович Менделеев сумел свести все химические элементы, известные на тот момент, в одну схему, исходя из их атомной массы. Согласно легенде, знаменитый химик увидел свою таблицу во сне. На сегодняшний день сложно сказать, является ли это правдой, но его открытие было действительно гениальным. Периодический закон химических элементов, на основании которого и составлена таблица, позволил не только упорядочить известные элементы, но и предсказать свойства тех, что еще не были открыты.
Физика
Немало важных открытий в течение XIX века было сделано и . В это время большинство ученых занимались тем, что изучали электромагнитные волны. Майкл Фарадей, наблюдая за движением медной проволоки в магнитном поле, обнаружил, что при пересечении силовых линий в ней возникает электрический ток. Таким образом была открыта электромагнитная индукция, что в дальнейшем поспособствовало изобретению .
Во второй половине XIX века ученый Джеймс Кларк Максвелл предположил, что существуют электромагнитные волны, благодаря которым в пространстве передается электрическая энергия. Парой десятилетий позже Генрих Герц подтвердил электромагнитную теорию света, доказав существование таких волн. Эти открытия позволили Маркони и Попову позже радио и стали базой для современных способов беспроводной передачи данных.
Биология
Медицина и биология в это столетие также стремительно развивались. Известный химик и микробиолог Луи Пастер благодаря своим исследованиям стал основоположником таких наук, как иммунология и микробиология, а его фамилией впоследствии был назван способ термической обработки продуктов, при котором убиваются вегетативные формы микроорганизмов, что позволяет продлить срок хранения продуктов – пастеризация.
Французский медик Клод Бернар посвятил себя изучению строения и функционирования желез внутренней секреции. Благодаря этому врачу и ученому появилась такая область медицины, как эндокринология.
Немецкий микробиолог Роберт Кох за свое открытие даже был удостоен Нобелевской премии. Этот ученый сумел выделить туберкулезную палочку – возбудителя туберкулеза, что значительно облегчило борьбу с этим опасным и на тот момент распространенным заболеванием. Также Кох сумел выделить холерный вибрион и бациллу сибирской язвы.
Ученые 19 века – создатели великих инноваций, открытий и изобретений. XIX век дал нам много известных людей, которые полностью изменили мир. 19 век принес нам технологическую революцию, электрификацию и большие достижения в медицине. Ниже представлен список некоторых из наиболее важных изобретателей и их изобретения, которые сделали огромное влияние на человечество которым мы пользуемся даже сегодня.
Никола Тесла – переменный ток, электродвигатель, технологию радио, пульт дистанционного управления
Если начать исследовать наследие Николы Тесла, то можно понять, что он был одним из величайших изобретателей XIX и начала XX века и по праву заслуживает первое место в этом списке. Он родился 10 июля 1856, в Смильян, Австрийская империя в семье священника Милутина Теслы сербской православной церкви. Отец как сербский православный священник первоначально привил интерес Николы к науке. Он достаточно разбирался в механических устройствах того времени.
Никола Тесла получил гимназическое образование и позже поступил в политехнический университет в Граце, Австрия. Он бросил обучение и отправился в Будапешт, где работал в компании на телеграфе и затем стал главным электриком в Будапеште на АТС. В 1884 начал работать на Эдисона, где получил вознаграждение 50 000 долларов за усовершенствование двигателей. Затем Тесла создал свою собственную лабораторию, где мог экспериментировать. Он обнаружил электрон, рентгеновские лучи, вращающеся магнитное поле, электрический резонанс, космические радиоволны и изобрел беспроводный пульт дистанционного управления, технологию радио, электродвигатель и много других вещей, которые изменили мир.
Сегодня он является самым известным ученым 19 века за его вклад в строительство электростанции на Ниагарском водопаде и за его открытие и применение переменного тока, который стал стандартом и используется по сей день. Он умер 7 января 1943 года, в Нью-Йорке, США.
