За последние несколько веков человечество совершило бесчисленное множество открытий, которые помогли значительно улучшить качество повседневной жизни и понять, как устроен мир вокруг нас. Оценить всю важность этих открытий очень сложно. Но одно ясно наверняка – некоторые из них буквально изменили нашу жизнь раз и навсегда.
Возникновение письменности и изобретение книгопечатания
Люди всегда нуждались в обмене информацией. В древности её передавали с помощью различных предметов (ракушек, камешков) или завязанных узелков, затем стали использовать рисунки, знаки и иероглифы.
Но такая письменность была сложной. Около 3 тысяч лет назад финикийцы изобрели алфавит, состоящий из 22 букв, каждая из которых обозначала один звук. Этот алфавит оказался настолько удобным, что его заимствовали греки, римляне и другие народы.
Для записей требовался материал. Сначала это были камни, кора, глиняные таблички и дощечки. Древние египтяне додумались писать чернилами на тонких листах из папируса, а древние греки использовали пергамент, который изготавливали из кожи животных. Но самым популярным материалом стала бумага, которую в 105 г. изобрёл китайский сановник Цай Лунь. До появления книгопечатания книги были большой редкостью, их переписывали от руки, стоили они очень дорого. Печатный станок, позволявший делать книги во много раз быстрее, был создан в середине XV в. немецким ювелиром Иоганном Гуттенбергом. Изобретение Гуттенберга открыло книжную эру в истории человечества.
В Средние века бумагу делали из ткани, древесной коры и старой одежды, всё это размалывали и замачивали. В наши дни бумагу изготавливают из древесины. До XIX в. для письма использовали гусиные перья, которые обмакивали в чернила. В 1803 г. появилась ручка с металлических пером, а в 1884 г. Льюис Ватерман изобрёл авторучку, в которую поместил контейнер с чернилами. Принцип работы шариковой ручки был изобретён в конце XIX в., однако в привычном для нас виде она появилась только в конце 1930-х годов.
Как менялись часы
Первым устройством для измерения времени были солнечные часы. Их изобрели в Египте во 2-м тысячелетии до н. э. Эти часы позволяли определять время дня по длине тени или по её движению. Но у солнечных часов был серьёзный недостаток - они показывали время только днём при солнечной погоде, поэтому уже в древности появились другие виды часов. Широко были известны водяные часы, или клепсидра. Это был сосуд с отверстием, через которое вытекала вода. Время определяли по объёму вытекшей жидкости.
В Средние века изобрели механические часы с привычным для нас циферблатом, которые приводились в действие грузом или пружиной. Но эти часы были очень большими, их устанавливали только на башнях. Лишь в XVII в. появились настенные, каминные и карманные часы. А вот наручные часы вошли в обиход в конце XIX в. благодаря военным. В середине XX в. изобрели популярные сейчас кварцевые часы. В них микроскопические кристаллы кварца соединены с батарейкой. От электрических импульсов кварц вибрирует в постоянном ритме один раз в секунду.
Какие часы считаются самыми точными?
Самое точное время показывают атомные часы. Впервые они были созданы в Великобритании в 1955 г. Секундный интервал в атомных часах задают колебания атомов. Погрешность атомных часов составляет 1 секунду в 15 миллиардов лет!
В солнечных часах древних египтян «стрелкой» (гномоном) служила тень, которую отбрасывал на циферблат вертикально установленный обелиск. Днём египтяне определяли время по его тени, а ночью они следили за движением звёзд. Для определения времени важно знать не только час, но и день. Поэтому уже в древности появились разные календари. Одни календари были привязаны к движению Солнца, а другие - к смене фаз Луны.
По принципу клепсидры работают и песочные часы, которые были известны ещё до нашей эры: через узкое отверстие величиной в одну песчинку проходит мелкий просеянный песок. Первые часы с маятником в 1656 г. создал голландский астроном Христиан Гюйгенс. Они были простыми, практичными и за короткое время распространились по всему миру. Электронные часы работают почти так же, как и кварцевые, но время в них показывают не стрелки на циферблате, а цифры на электронном табло.
Прорывы в бытовой сфере
В давние времена бытовые заботы отнимали немало времени и сил, поэтому люди всегда искали способы облегчить рутинный домашний труд. Важнейшие перемены в повседневной жизни человека связаны с переходом к оседлому образу жизни. Чтобы иметь в достатке воду, люди селились вдоль рек или рыли колодцы. Однако в больших городах воды всё равно не хватало, поэтому ещё в древности был изобретён водопровод. Вместе с ним появилась и канализация, которая позволяла поддерживать город в чистоте.
Долгое время для освещения жилья люди использовали очаг, масляные лампы и свечи. В XIX в. появились керосиновые лампы, которые меньше коптили и давали более яркий свет. Но настоящую революцию в освещении произвели электрические лампы накаливания, которые по привычке ещё долго называли «свечами».
Распространение электричества позволило изобрести множество бытовых приборов: электрический утюг, стиральную машину, холодильник, пылесос, кондиционер. Вслед за этим в XX в. в быт большинства людей прочно вошли радио, телефон, телевизор, магнитофон, компьютер и много других устройств. Во времена Римской империи сам Рим снабжался водой, поступавшей через 11 акведуков. Общая длина этих акведуков составляла 350 км, большая их часть проходила под землёй. Самый длинный римский акведук был построен во II в. н.э. на территории современного Туниса. Его длина составляла 141 км. Консервы в жестяных банках появились в 1811 г., однако консервный нож был изобретён только в 1852 г. Спички с головками из фосфора изобрёл французский химик Шарль Сориа в 1831 г. Эти спички были очень опасны, так как возгорались от малейшего трения. Безопасные (или «шведские») спички похожие на те, которыми мы пользуемся сейчас, появились в середине XIX столетия в Швеции. Русский учёный Александр Лодыгин изобрёл и запатентовал лампу накаливания в 1874 г. за пять лет до Томаса Эдисона. Но именно Эдисон придумал форму лампы, винтовой цоколь, патрон, предохранитель и выключатель. Также Эдисон многое сделал для массового распространения электроосвещения.
Новшества в медицине
Ещё полтора века назад операции нередко заканчивались смертью пациента. Это происходило из-за того, что больной бодрствовал во время операции и не мог вытерпеть сильную боль. Либо же он умирал после операции от попавшей в рану инфекции. С тех пор в медицине появилось немало новшеств, благодаря которым лечение стало безопасным и эффективным. В 1816 г. французский врач Рене Лаэннек изобрёл стетоскоп для прослушивания сердца и других внутренних органов. В 1846 г. американский стоматолог Уильям Мортон впервые применил раствор эфира для усыпления пациента на время операции. Тогда же шотландский хирург Джеймс Симпсон использовал для этого менее опасный хлороформ. Так был изобретён наркоз. В 1853 г. французский хирург Шарль Правас изобрёл шприц для инъекций, а в 1865 г. британский хирург Джозеф Листер впервые применил антисептик для дезинфекции раны. В конце XIX в. немецкий физик Вильгельм Рентген открыл «икс-лучи», позволявшие получать изображение внутренних органов, а в 1928 г. британский биолог Александр Флеминг открыл первый антибиотик - пенициллин, спасший впоследствии жизни миллионов людей. Фабричное производство пенициллина началось в США в 1942 г. - в разгар Второй мировой войны. Тогда благодаря пенициллину были спасены жизни десятков тысяч раненых.Кроме перевязочного материала для ран Листер обрабатывал раствором карболовой кислоты свои руки, одежду и хирургические инструменты. Во время операции он распылял этот раствор из пульверизатора, чтобы дезинфицировать воздух в операционной. Распространение методов Листера привело к снижению смертности после операций в 6 раз. В наше время воздух в операционные попадает через специальные фильтры, в которых он очищается от всех опасных микробов. Инструменты стерилизуются и хранятся в запечатанных пакетах. Великий русский хирург Николай Иванович Пирогов (1810-1881) впервые применил наркоз в условиях войны. Также он первым предложил использовать гипсовую повязку при переломах и разработал несколько методов перевязки ран.
Развитие радио и телевидения
Долгое время вести распространяли с гонцом или при помощи сигналов - используя для этого барабаны, костры или зеркала. В 30-е гг. XIX в. появился электрический телеграф, позволявший передавать сообщения по проводам. Но настоящий переворот в средствах связи наступил с появлением радио, которое было изобретено в конце XIX в. По радио сигнал передаётся посредством радиоволн, которые быстро и свободно распространяются в пространстве. Над созданием радио работали многие учёные, поэтому трудно сказать, кто из них был первым. В Германии изобретателем радио считают Генриха Герца, в России - Александра Попова, во многих других странах - Гульельмо Маркони. Благодаря радио было изобретено ещё одно средство связи - телевидение. Первый в мире телевизор в 1926 г. соорудил шотландский учёный Джон Бэрд. В 1931 г. русский эмигрант в США Владимир Зворыкин изобрёл электронную телевизионную трубку; это позволило создать практичный телевизионный приёмник и начать телевещание. В наши дни телевидение продолжа развиваться. Появилось цифровое, интерактивное и интернет-телевидение. Радио позволяет не только передавать информацию, но и отыскивать предметы, находящиеся за сотни и тысячи километров. Этот метод называется радиолокацией. Долгое время для передачи радиосигналов на дальние расстояния строили высокие радиовышки. Теперь для этой цели служат спутники связи. Для одного из своих первых телевизоров Бэрд использовал совсем обычные вещи, среди которых были крышка от шляпной коробки, линзы от велосипедных фар, жестянка из-под чая, спица, фонарик и вентилятор. В наши дни очень популярны плазменные телевизоры. В этих телевизорах вместо телевизионной трубки используют ионизированный газ - плазму.
Изобретения в современном мире
Наверное, все изобретатели надеются на то, что их изобретения окажутся востребованными и полезными для людей. Действительно, некоторые новшества сразу же получают признание, но бывает и так, что изобретение вызывает недоумение и даже страх. Чтобы оно стало привычной вещью, требуются усилия и время. Есть и ещё одна проблема. Конечно же, большинство изобретений улучшают нашу жизнь. Достаточно вспомнить, насколько удобны современные самолёты, автомобили, электробытовые приборы, компьютеры или мобильные телефоны. Но у многих изобретений есть и обратная сторона. Например, автомобили сильно загрязняют атмосферу. А на производство электробытовых приборов тратится огромное количество невозобновляемых природных ресурсов. Современные изобретатели должны помнить, что развитие новых технологий необходимо сочетать с бережным отношением к природе. В последнее время основное внимание уделяют тем изобретениям, которые сберегают энергию, уменьшают количество отходов и не требуют много материалов. К числу таких изобретений относится экологически чистый транспорт и безотходные технологии. Современные учёные и химики разрабатывают такие стиральные порошки и средства для мытья посуды, которые не загрязняют окружающую среду. В прежние времена бытовые отходы свозили на огромные свалки. Сейчас отходы стараются утилизировать, чтобы сэкономить материалы и энергию.
Лазер был изобретён в 1960 г. Теперь его используют буквально во всех сферах жизни: в науке, промышленности, информационных технологиях, медицине, военной технике и для развлечений. В наши дни набирает популярность альтернативная энергетика. Появляется всё больше солнечных, ветряных, приливных и волновых электростанций. В 2009 г. свой первый полёт совершил швейцарский самолёт «Солар Импульс» - первый в мире пилотируемый летательный аппарат с двигателями, работающими на солнечных батареях. А в 2016 г. усовершенствованный «Солар Импульс - 2» завершил своё 16-месячное кругосветное путешествие, не потратив на него ни капли керосина.
