Новые открытия 19 века. Великие русские изобретения, которые перевернули мир

Американский изобретатель кинофильма Томас Эдисон, который смог сделать эту форму развлечения технически реализуемой

Для конкурса, проспонсированного журналом Scientific American в 1913 году, участникам нужно было написать очерк о 10 величайших изобретениях «нашего времени» (с 1888 до 1913), при этом изобретения должны были быть патентоспособными и датироваться моментом их «промышленного внедрения».

По сути, в основе этого задания лежало историческое восприятие. Инновации кажутся нам более выдающимися, когда мы видим изменения, к которым они приводят. В 2016 году мы, возможно, не придаем заслугам Николы Теслы (Nicola Tesla) или Томаса Эдисона (Thomas Edison) большого значения, так как привыкли пользоваться электроэнергией во всех ее проявлениях, но в то же время нас впечатляют социальные изменения, которые повлекла за собой популяризация Интернета. 100 лет назад люди наверняка не поняли бы, о чем вообще идет речь.

Ниже приводятся выдержки из первого и второго призовых эссе наряду со статистическим подсчетом всех присланных записей. Первое место присудили Уильяму Ваймену (William I. Wyman), который работал в патентном ведомстве США в Вашингтоне, благодаря чему был прекрасно осведомлен о научно-техническом прогрессе.

Очерк Уильяма Ваймена

1. Электропечь 1889 года была «единственным средством, позволяющим производить карборунд» (самый твердый на тот момент искусственно созданный материал). Она также превратила алюминий из «просто ценного в очень полезный металл» (уменьшив его стоимость на 98%) и «радикально изменила металлургическую промышленность».

2. Паровая турбина, изобретенная Чарльзом Парсонсом (Charles Parsons), массовое производство которой началось в течение следующих 10 лет. Турбина существенно улучшила систему подачи питания на кораблях, а в дальнейшем использовалась для поддержания работы генераторов, производящих электричество.

Турбина, изобретенная Чарльзом Парсонсом, питала корабли. При должном количестве они приводили в движение генераторы и производили энергию

3. Бензиномоторный автомобиль. В XIX веке многие изобретатели работали над созданием «самоходного» автомобиля. Ваймен в своем очерке упомянул двигатель Готлиба Даймлера (Gottleib Daimler) 1889 года: «Столетнее настойчивое, но безуспешное стремление создать практически самоходную машину доказывает, что любое изобретение, впервые вписавшееся в заявленные требования, становится успешным незамедлительно. Такой успех пришел к двигателю Даймлера».

4. Кинофильмы. Развлечения всегда будут для иметь огромное значение, и «движущаяся картинка изменила времяпровождение многих людей». Техническим первопроходцем, которого Ваймен процитировал, был Томас Эдисон.

5. Самолет. За «осуществление многовековой мечты» Ваймен удостоил почета изобретение братьев Райт, но при этом сделал акцент на его применении в военных целях и усомнился в общей полезности летающей техники: «В коммерческом плане самолет является наименее выгодным изобретением среди всех рассматриваемых».

Орвилл Райт проводит показательный полет в Форт Мер в 1908 году и выполняет требования американской армии

Уилбур Райт

6. Беспроводная телеграфия. Для передачи информации между людьми на протяжении столетий, возможно, даже тысячелетий использовались различные системы. В США телеграфные сигналы стали гораздо более быстрыми благодаря Сэмюэлю Морзе (Samuel Morse) и Альфреду Вейлу (Alfred Vail). Беспроводная телеграфия, изобретенная Гульельмо Маркони (Guglielmo Marconi), позже эволюционировала в радио и тем самым освободила информацию от кабелей.

7. Цианистый процесс. Звучит токсично, не так ли? Данный процесс появился в этом списке только по одной причине: его проводили для извлечения золота из руды. «Золото — это источник жизненной силы торговли», в 1913 году на нем основывались международные торговые отношения и национальные валюты.

8. Асинхронный двигатель Николы Теслы. «Это эпохальное изобретение во многом ответственно за повсеместное использование электричества в современной промышленности», — пишет Ваймен. До того, как в жилых домах появилось электричество, машина переменного тока, сконструированная Теслой, вырабатывала 90% электроэнергии, потребляемой на производствах.

9. Линотип. Эта машина позволила издателям — преимущественно газетным — составлять текст и отливать его намного быстрее и дешевле. Данная технология была такой же передовой, каким в свое время считался и печатный станок по отношению к предшествующим ему рукописным свиткам. Не исключено, что скоро мы перестанем использовать бумагу для записей и чтения, и история печати будет забыта.

10. Электросварочный процесс от Элиу Томсона (Elihu Thomson). В эпоху индустриализации электрическая сварка позволила ускорить темпы производства и создать лучшие, более сложные машины для производственного процесса.

Электрическая сварка, созданная Элиу Томсоном, существенно снизила стоимость производства сложной сварной техники

Очерк Джорджа Доу

Второй лучший очерк, написанный Джорджем Доу (George M. Dowe), также из Вашингтона, оказался более философским. Он разделил все изобретения на три вспомогательных сектора: производство, транспорт и связь:

1. Электрическая фиксация атмосферного азота. По мере истощения природных источников удобрения в 19 веке искусственные подкормки обеспечили дальнейшее расширение сельского хозяйства.

2. Сохранение сахаросодержащих растений. Джоржу МакМаллину (George W. McMullen) из Чикаго приписывается открытие способа сушки сахарного тростника и сахарной свеклы для транспортировки. Производство сахара стало более эффективным и совсем скоро его поставки существенно повысились.

3. Быстрорежущие стальные сплавы. При добавлении вольфрама к стали, «инструменты, изготовленные таким образом, могли резать с огромной скоростью без ущерба для закалки или режущей кромки». Прирост эффективности режущих станков произвел «не что иное, как революцию»

4. Лампа с вольфрамовой нитью накала. Еще одно достижение химии: после того, как вольфрам заменил углерод в нити накаливания, лампочка считается «усовершенствованной». По состоянию на 2016 год, от них постепенно отказываются во всем мире в пользу компактных люминесцентных ламп, которые являются в 4 раза эффективнее.

5. Самолет. Хотя в 1913 году он еще не так широко использовался для транспортировки, «Сэмюэль Лангли и братья Райт должны быть удостоены главных наград за их вклад в развитие механического полета».

6. Паровая турбина. Как и в предыдущем списке, турбина заслуживает похвалы не только за «использование пара в качестве первичной движущей силы», но и за ее применение в «выработке электроэнергии».

7. Двигатель внутреннего сгорания. С точки зрения транспортировки, Доу больше всего отмечает заслуги «Деймлера, Форда и Дюри.» Готлиб Даймлер является общеизвестным пионером моторных транспортных средств. Генри Форд (Henry Ford) начал производство Модели Т в 1908 году, которая оставалась весьма популярной до 1913 года. Чарльз Дюри (Charles Duryea) создал одно из самых ранних коммерчески успешных бензиновых транспортных средств после 1896 года.

8. Пневматическая шина, которая изначально была придумана Робертом Уильямом Томсоном, инженером железнодорожного транспорта. «То, что колея сделала для локомотива, пневматическая шина сделала для транспортных средств, не привязанных к железным путям». Однако в очерке признательность высказывается Джону Данлопу (John Dunlop) и Уильяму Бартлетту (William C. Bartlet), каждый из который внес серьезный вклад в развитие автомобильных и велосипедных шин.

9. Беспроводная связь. Доу похвалил Маркони за то, что он сделал беспроводную связь «коммерчески целесообразной». Автор очерка также оставил комментарий, который можно отнести и к развитию всемирной паутины, утверждающий, что беспроводная связь была «разработана, прежде всего, для удовлетворения потребностей торговли, но попутно она поспособствовала и социальному взаимодействию».

10. Наборные машины. Гигантский ротационный пресс мог штамповать огромные объемы печатного материала. Слабым звеном в производственной цепочке была комплектация печатных пластин. Линотип и монотип помогли избавиться от этого недостатка.

Все присланные очерки были собраны и проанализированы, чтобы составить список из изобретений, которые воспринимались как наиболее значимые. Беспроводной телеграф был практически в каждом тексте. «Самолет» занял второе место, хотя его считали важным только из-за потенциала летательной техники. Вот остальные результаты:

Промышленная революция - инновационный период середины 18–19 веков - перенесла людей из преимущественно аграрного существования в относительно городской образ жизни. И хотя мы называем эту эпоху «революцией», ее название несколько вводит в заблуждение. Это движение, которое возникло в Великобритании, не было внезапным взрывом достижений, а представляло собой серию последовательных прорывов, которые опирались или подпитывали друг друга.

Точно так же, как доткомы были неотъемлемой частью 1990-х, именно сделали эту эпоху уникальной. Без всех этих гениальных умов многих важных товаров и услуг, которыми мы пользуемся сегодня, просто не существовало бы. Вне зависимости от того, был ли изобретатель простым мечтателем-теоретиком или упорным создателем важных вещей - эта революция изменила жизни многих людей (включая нас).

У многих из нас фраза «отложите ваши калькуляторы на время экзамена» всегда будет вызывать беспокойство, но такие экзамены без калькуляторов наглядно демонстрируют, какой была жизнь Чарльза Бэббиджа. Английский изобретатель и математик родился в 1791 году, со временем его задачей стало изучение математических таблиц в поисках ошибок. Такие таблицы, как правило, использовались в астрономии, банковском деле и инженерии, и, поскольку создавались от руки, часто содержали ошибки. Бэббидж задумал создать калькулятор и в конечном итоге разработал несколько моделей.

Конечно, у Бэббиджа не могло быть современных компьютерных компонентов вроде транзисторов, поэтому его вычислительные машины были сугубо механическими. Они были удивительно большими, сложными и их было трудно построить (ни одна из машин Бэббиджа не появилась при его жизни). Например, разностная машина «номер один» могла решать полиномы, но ее конструкция состояла из 25 000 отдельных частей общим весом в 15 тонн. Разностная машина «номер два» была разработана в период с 1847 по 1849 год и была более элегантной, наряду с сопоставимой мощностью и в три раза меньшим весом.

Была и другая конструкция, благодаря которой Бэббидж получил звание отца современной вычислительной техники, по мнению некоторых людей. В 1834 году Бэббидж решил создать машину, которую можно было бы запрограммировать. Как и современные компьютеры, машина Бэббиджа могла хранить данные для последующего использования в других вычислениях и выполнять логические операции типа if-then. Бэббидж не особо занимался разработкой конструкции аналитической машины, как в случае с разностными машинами, но чтобы представлять грандиозность первой, нужно знать, что она была настолько массивной, что ей нужен был паровой двигатель для работы.

Пневматическая шина

Как и многие изобретения этой эпохи, пневматическая шина «стояла на плечах гигантов», вступая в новую волну изобретений. Таким образом, хотя часто изобретение этой важной вещи приписывают Джону Данлопу, до него в 1839 году Чарльз Гудиер запатентовал процесс вулканизации каучука.

До экспериментов Гудиера каучук был весьма новым продуктом с относительно небольшим спектром применения, но это, благодаря его свойствам, очень быстро изменилось. Вулканизация, в которой каучук укреплялся серой и свинцом, создавала более прочный материал, подходящий для производственного процесса.

В то время как каучуковые технологии быстро развивались, другие сопутствующие изобретения промышленной революции развивались намного медленнее. Несмотря на такие достижения, как педали и управляемые колеса, велосипеды оставались больше предметом любопытства, нежели практичным видом транспорта на протяжении большей части 19 века, поскольку были громоздкими, их рамы - тяжелыми, а колеса - жесткими и маломаневренными.

Данлоп, ветеринар по профессии, отметил все эти недостатки, когда наблюдал за тем, как его сын с трудом управляется с трехколесным велосипедом, и решил их исправить. Сначала он попытался завернуть садовый шланг в кольцо и обернуть его жидким каучуком. Этот вариант оказался значительно превосходящим уже существующие шины из кожи и укрепленной резины. Очень скоро Данлоп начал производить велосипедные шины с помощью компании W. Edlin and Co., а позже она стала Dunlop Rubber Company. Она быстро захватила рынок и значительно повысила производство велосипедов. Вскоре после этого Dunlop Rubber Company начала производство резиновых шин для другого продукта промышленной революции - автомобиля.

Как и с каучуком, практическое применение следующего пункта долгое время не было очевидным.

Изобретения типа лампочки занимают очень много страниц в книге истории, но мы уверены, что любой практикующий хирург назвал бы анестезию лучшим продуктом промышленной революции. До ее изобретения исправление любого недуга было, пожалуй, более болезненным, чем сам недуг. Одна из самых больших проблем, связанных с удалением зуба или конечности, заключалась в удержании пациента в расслабленном состоянии зачастую с помощью алкоголя и опиума. Сегодня, конечно, мы все можем поблагодарить анестезию за то, что мало кто из нас может вспомнить болезненные ощущения от операции вообще.

Закись азота и эфир были обнаружены в начале 1800-х годов, но оба средства не нашли особого практического применения, кроме бесполезного одурманивания. Закись азота вообще была более известна как веселящий газ и использовалась для развлечения аудитории. Во время одной из таких демонстраций молодой стоматолог Хорас Уэллс увидел, как некто вдохнул газ и повредил ногу. Когда мужчина вернулся на свое место, Уэллс спросил, было ли больно пострадавшему, и услышал в ответ, что нет. После этого стоматолог решил использовать веселящий газ в своей работе, причем первым подопытным вызвался быть сам. На следующий день Уэллс и Гарднер Колтон, организатор шоу, уже испытали веселящий газ в офисе Уэллса. Газ действовал замечательно.

Вскоре после этого испытали и эфир в качестве анестезии при длительных операций, хотя кто на самом деле стоял за привлечением этого средства, так доподлинно и неизвестно.

Многие изменившие мир изобретения появились именно в период промышленной революции. Камера не была одним из них. По сути, предшественник камеры, известный как камера-обскура, появился еще в конце 1500-х годов.

Однако сохранение снимков камеры долгое время было проблемой, особенно если у вас не было времени, чтобы отрисовать их. Затем пришел Никефор Ньепс. В 1820-х годах французу пришла в голову идея наложить мелованную бумагу, наполненную светочувствительными химическими веществами, на изображение, проецируемое камерой-обскурой. Спустя восемь часов появилась первая в мире фотография.

Понимая, что восемь часов - это слишком долгое время для позирования в режиме съемки семейного портрета, Ньепс объединил силы с Луи Дагером, чтобы улучшить свою конструкцию, и именно Дагер продолжал дело Ньепса после его смерти в 1833 году. Так называемый даггеротип сначала вызвал энтузиазм во французском парламенте, а затем и во всем мире. Однако, хотя дагерротип мог создавать очень детальные изображения, с них нельзя было сделать реплику.

Современник Дагера, Уильям Генри Фокс Талбот, также работал над улучшением фотографических изображений в 1830-х годах и сделал первый негатив, через который свет мог высвечиваться на фотографической бумаге и создавать позитив. Похожие достижения начали быстро находить место, и постепенно камеры стали способны даже снимать движущиеся объекты, а время экспозиции - сокращаться. Фото лошади, сделанное в 1877 году, положило конец давним дебатам на тему того, отрываются ли все четыре ноги лошади от земли во время галопа (да). Поэтому в следующий раз, когда вы достанете свой смартфон, чтобы сделать снимок, на секунду задумайтесь о веках инноваций, которые позволили этому снимку родиться.

Фонограф

Ничто не может в полной мере повторить опыт живого выступления любимой группы. Не так давно живые выступления вообще были единственным способом прослушивания музыки. Томас Эдисон изменил это навсегда, разработав метод транскрибирования телеграфных сообщений, который привел его к идее фонографа. Идея проста, но прекрасна: записывающая игла выдавливает канавки, соответствующие звуковым волнам музыки или речи, во вращающемся цилиндре, покрытом оловом, а другая игла воспроизводит исходный звук на основе этих канавок.

В отличие от Бэббиджа и его десятилетних попыток увидеть свои проекты осуществленными, Эдисон поручил своему механику Джону Круэзи построить машину и спустя 30 часов получил в свои руки рабочий прототип. Но Эдисон не остановился на достигнутом. Его первые оловянные цилиндры могли воспроизвести музыку всего несколько раз, поэтому потом Эдисон заменил олово воском. К тому времени фонограф Эдисона уже не был единственным на рынке, а со временем люди начали отказываться от цилиндров Эдисона. Основной механизм сохранился и используется по сей день. Неплохо для случайного изобретения.

Паровой двигатель

Как сегодня нас очаровывает рокот двигателей V8 и скоростных реактивных самолетов, когда-то и паровые технологии были невероятными. К тому же это сыграло гигантскую роль в поддержке промышленной революции. До этой эпохи люди использовали лошадей и кареты, чтобы передвигаться, а практика добычи полезных ископаемых в шахтах была весьма трудоемкой и неэффективной.

Джеймс Уатт, шотландский инженер, не разработал паровой двигатель, но ему удалось сделать более эффективную версию такового в 1760-х годах путем добавления отдельного конденсатора. Это навсегда изменило горнодобывающую промышленность.

Изначально некоторые изобретатели использовали паровой двигатель для выкачки и удаления воды из шахт, что давало улучшенный доступ к ресурсам. По мере того как эти двигатели приобретали популярность, инженеры задавались вопросом, как их можно улучшить. Версия парового двигателя Уатта не нуждалась в охлаждении после каждого удара, которым сопровождалась добыча ресурсов в то время.

Другие же задавались вопросом: что, если вместо того, чтобы транспортировать сырье, товары и людей на лошади, задействовать машину на паровой тяге? Эти мысли вдохновили изобретателей на исследование потенциала паровых двигателей за пределами горнодобывающего мира. Модификация парового двигателя Уатта привела к другим разработкам промышленной революции, включая первые паровозы и суда на паровой тяге.

Следующее изобретение, возможно, менее известно, но обладает определенно важным значением.

Консервация

Откройте кухонный шкаф и точно обнаружите хоть одно полезное изобретение промышленной революции. Тот же период, который подарил нам паровой двигатель, изменил наш способ хранения еды.

После распространения Великобритании в другие части мира, изобретения начали подпитывать промышленную революцию с постоянной скоростью. К примеру, такой случай произошел с французским шеф-поваром и новатором по имени Николя Аппер. В поисках путей сохранения продуктов без потери вкуса и свежести Аппер регулярно экспериментировал с хранением еды в контейнерах. В конце концов он пришел к выводу, что хранение еды, сопряженное с сушкой или солью, не приводит к улучшению вкусовых качеств, а совсем наоборот.

Аппер подумал, что хранение продуктов в контейнерах будет особенно полезным для моряков, страдающих от недоедания в море. Француз работал над техникой кипячения, которая заключалась в помещении еды в банку, уплотнения, а затем кипячения в воде для создания вакуумного уплотнения. Аппер достиг своей цели, разработав специальный автоклав для консервации в начале 1800-х годов. Основная концепция сохранилась до сих пор.

До появления смартфонов и ноутбуков люди все еще продолжали пользоваться такой технологией промышленной революции, как телеграф - хотя и значительно меньше, чем раньше.

Через электрическую систему сетей телеграф мог передавать сообщения из одного места в другое на большие расстояния. Получатель сообщения должен был интерпретировать маркировку, произведенную машиной, с помощью азбуки Морзе.

Первое сообщение было отправлено в 1844 году Сэмюэлем Морзе, изобретателем телеграфа, и оно точно передает его волнение. Он передал «Что творит Господь?» с помощью своей новой системы, намекая на то, что обнаружил нечто крупное. Так и было. Телеграф Морзе позволил людям общаться практически мгновенно на большом расстоянии.

Информация, передаваемая с помощью телеграфных линий, также серьезно поспособствовала развитию СМИ и позволила правительствам быстрее обмениваться информацией. Развитие телеграфа даже породило первую службу новостей, Associated Press. В конце концов, изобретение Морзе соединило Америку с Европой - и это было очень важно на то время.

Прялка «Дженни»

Будь то носки или что-нибудь из модных предметов одежды, именно достижения текстильной промышленности в период промышленной революции сделали возможными эти вещи для масс.

Прялка «Дженни», или прядильная машина Харгривса, внесла большой вклад в развитие этого процесса. После того как сырье - хлопок или шерсть - собирается, из него нужно сделать пряжу, и зачастую эта работа весьма кропотлива для людей.

Джеймс Харгривс решил этот вопрос. Принимая вызов британского Королевского общества искусств, Харгривс разработал устройство, которое намного перевыполнило требования конкурса, чтобы оно сплетало не менее шести пряж одновременно. Харгривс построил машину, которая выдавала восемь потоков одновременно, что резко повышало эффективность этой деятельности.

Устройство состояло из прялки, которая контролировала поток материала. На одном конце устройства находился вращающийся материал, а на другом нити собирались в пряжу из-под ручного колеса.

Дороги и шахты

Создать инфраструктуру для поддержки промышленной революции было не так легко. Спрос на металлы, в том числе железо, подстрекал промышленность придумывать более эффективные методы добычи и транспортировки сырья.

В течение нескольких десятилетий железодобывающие компании поставляли большое количество железа фабрикам и производственным компаниям. Для получения дешевого металла горнодобывающие компании поставляли больше чугуна, нежели кованого железа. Кроме того, люди стали использовать металлургию или просто исследовать физические свойства материалов в промышленных условиях.

Массовая добыча железа позволила механизировать другие изобретения промышленной революции. Без металлургической промышленности не развились бы железные дороги, паровозы, мог произойти застой в развитии транспорта и других отраслей.

В статье поговорим о великих открытиях 20 века. Неудивительно, что с древних времен люди пытались воплотить в реальность свои самые смелые мечты. На рубеже прошлого века были изобретены невероятные вещи, которые перевернули жизнь всего мира.

Рентгеновские лучи

Список великих открытий 20 века начнём с рассмотрения электромагнитного излучения, которое на самом деле открыли в конце XIX века. Автором изобретения стал немецкий физик Вильгельм Рентген. Ученый заметил, что при включении тока в катодной трубке, покрытой кристаллами бария, начинает появляться небольшое свечение. Есть и другая версия, согласно которой жена приносила мужу ужин, и он заметил, что видит её кости, просвечивающиеся сквозь кожу. Это всё версии, но есть и факты. Например, Вильгельм Рентген отказывался получить патент за свое изобретение, так как считал, что эта деятельность не может приносить реальный доход. Таким образом, мы причисляем рентгеновские лучи к великим открытиям 20 века, которые оказали влияние на развитие научно-технического потенциала.

Телевидение

Совсем недавно телевизор был вещью, свидетельствующей о состоятельности своего хозяина, однако в современном мире телевидение отошло на второй план. При этом сама идея изобретения зародилась еще в 19 веке одновременно у русского изобретателя Порфирия Гусева и профессора из Португалии Адриано де Пайва. Они первые сказали о том, что скоро будет изобретено устройство, позволяющее передавать изображение при помощи провода. Первый приемник, размер экрана которого был всего лишь 3 на 3 см, продемонстрировал миру Макс Дикманн. При этом Борис Розинг доказал, что можно применять катодно-лучевую трубку для того, чтобы была возможность преобразовывать электрический сигнал в изображение. В 1908 году физик Ованес Адамян из Армении запатентовал аппарат для передачи сигналов, состоящий из двух цветов. Считается, что первый телевизор был разработан в начале XX веке в Америке. Собрал его русский эмигрант Владимир Зворыкин. Именно он разбил световой луч на зелёный, красный и синий, таким образом получив цветное изображение. Такое изобретение он назвал иконоскопом. На западе изобретателем телевидения считают Джона Берда, который первым запатентовал устройство, создающее картинку из 8 линий.

Мобильные телефоны

Первый мобильный телефон появился в 70-х годах прошлого столетия. Однажды сотрудник известной компании Motorola, которая занималась разработкой портативных устройств, Мартин Купер, показал своим друзьям огромную трубку. Тогда они не поверили, что нечто подобное можно было изобрести. Позже, гуляя по Манхэттену, Мартин позвонил начальнику из компании конкурента. Таким образом, он впервые на практике показал действенность своей огромной телефонной трубки. Советский учёный Леонид Куприянович ещё за 15 лет до этого проводил похожие эксперименты. Именно поэтому определенно говорить о том, кто на самом деле является открывателем портативных устройств, довольно трудно. В любом случае мобильные телефоны - это достойное открытие 20 века, без которого представить современную жизнь просто невозможно.

Компьютер

Одно из самых великих научных открытий XX века - это изобретение компьютера. Согласитесь, что сегодня без этого устройства невозможно ни работать, ни отдыхать. Еще несколько лет назад компьютеры использовались только в специальных лабораториях и организациях, но уже сегодня это обычная вещь в каждой семье. Как же была изобретена эта супермашина?

Немец Конрад Цузе в 1941 году создал вычислительную машину, которая, по сути, могла производить те же операции, что и современный компьютер. Отличие было в том, что машина работала при помощи телефонных реле. Спустя год физик из Америки Джон Атанасов и его аспирант Клиффорд Берри совместно разработали электронный компьютер. Однако этот проект не был завершён, поэтому нельзя говорить о том, что они являются реальными создателями такого устройства. В 1946 году Джон Мокли продемонстрировал, по его заявлению, первый электронный компьютер ЭНИАК. Прошло еще много времени, и огромные коробки заменили маленькие и тонкие устройства. Кстати, персональные компьютеры появились только в конце прошлого века.

Интернет

Великое технологическое открытие 20 века - это интернет. Согласитесь, что без него даже самый мощный компьютер не так уж и полезен, особенно в современном мире. Многие люди не любят смотреть телевизор, но они забывают о том, что власть над человеческим сознанием давно захватил интернет. У кого же возникла идея такой глобальной международной сети? Она появилась в группе ученых в 50-х годах прошлого века. Они хотели создать качественную сеть, которую было бы сложно взломать или прослушать. Причиной возникновения такой мысли послужила Холодная война.

Власти США во время Холодной войны использовали определенное устройство, которое позволяло передавать данные на расстоянии, не прибегая к помощи почты или телефона. Это устройство называлось APRA. Позже ученые исследовательских центров разных штатов занялись созданием сети APRANET. Уже в 1969 году благодаря этому изобретению получилось связать все компьютеры университетов, представленных данной группой ученых. Спустя 4 года к этой сети присоединились другие исследовательские центры. После того как появился e-mail, количество людей, желающих проникнуть во Всемирную паутину начало быстро расти в геометрической прогрессии. Что касается современного состояния, то на данный момент более 3 млрд человек пользуются интернетом каждый день.

Парашют

Несмотря на то что идея парашюта пришла в голову Леонардо да Винчи, всё же это изобретение в современном виде относят к великим открытиям 20 века. С появлением воздухоплавания начались регулярные прыжки с больших воздушных шаров, к которым крепили полураскрытые парашюты. Уже в 1912 году один американец решил прыгнуть с таким устройством из самолёта. Он удачно приземлился на землю и стал самым смелым жителем Америки. Позже инженер Глеб Котельников изобрел парашют исключительно из шелка. Также он сумел упаковать его в небольшой ранец. Проверка изобретения происходила на движущемся автомобиле. Таким образом придумали тормозной парашют, который бы позволял задействовать систему аварийного торможения. Так, перед началом Первой мировой войны ученый получил патент на свое изобретение во Франции, и таким образом стал первооткрывателем парашюта в 20 веке.

Физики

Теперь поговорим о великих физиках 20 века и их открытиях. Всем известно, что физика является основой, без которой представить комплексное развитие какой-либо другой науки в принципе невозможно.

Отметим квантовую теорию Планка. В 1900 году немецкий профессор Макс Планк стал открывателем формулы, которая описывала распределение энергии в спектре черного тела. Заметим, что до этого считалось, что энергия всегда распределяется равномерно, но изобретатель доказал, что распределение происходит пропорционально благодаря квантам. Ученый составил доклад, которому на то время никто не поверил. Однако уже через 5 лет благодаря выводам Планка великий ученый Эйнштейн смог создать квантовую теорию фотоэффекта. Благодаря квантовой теории Нильс Бор сумел построить модель атома. Таким образом, Планк создал мощную базу для дальнейших открытий.

Нельзя забывать о самом великом открытии 20 века - открытии теории относительности Альберта Эйнштейна. Ученому удалось доказать, что гравитация представляет собой следствие искривления четырехмерного пространства, а именно времени. Также он объяснил эффект замедления времени. Благодаря открытиям Эйнштейна удалось рассчитать многие астрофизические величины и расстояния.

К величайшим открытиям 19-20 века можно отнести изобретение транзистора. Первое рабочее устройство было создано в 1947 году исследователями из Америки. Учёные экспериментально подтвердили верность своих идей. В 1956 году они уже получили Нобелевскую премию за открытия. Благодаря им в электронике началась новая эра.

Медицина

Рассмотрение великих открытий в медицине 20-21 века начнём с изобретения пенициллина Александром Флемингом. Известно, что это ценное вещество было обнаружено в результате небрежности. Благодаря открытию Флеминга люди перестали бояться опаснейших болезней. В этом же столетии была открыта структура ДНК. Её открывателями считаются Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон, которые при помощи картона и металла создали первую модель молекулы ДНК. Невероятную шумиху подняла информация о том, что у всех живых организмов принцип строения ДНК одинаков. За это революционное открытие ученые были награждены Нобелевской премией.

Великие открытия 20-21 века продолжаются нахождением возможности пересаживать органы. Такие действия довольно долго воспринимались как нечто нереальное, но уже в прошлом веке ученые поняли, что добиться безопасной качественной пересадки можно. Официальное открытие этого факта состоялось в 1954 году. Тогда врач из Америки Джозеф Мюррей пересадил почку одному из своих пациентов от брата-близнеца. Таким образом он показал, что можно пересадить человеку чужой орган, и он будет еще долго жить.

В 1990 году врач был награжден Нобелевской премией. Однако еще длительное время специалисты пересаживали всё, кроме сердца. Наконец, в 1967 году мужчине в пожилом возрасте пересадили сердце молодой женщины. Тогда пациенту удалось прожить всего 18 дней, но уже сегодня люди с донорскими органами и сердцами живут многие годы.

УЗИ

Также к важным изобретениям прошлого века в области медицины стоит отнести УЗИ, без которого лечение представить очень трудно. В современном мире сложно найти человека, который бы не проходил ультразвуковое сканирование. Изобретение датируют 1955 годом. Невероятнейшим открытием прошлого века считают оплодотворение в пробирке. Британским ученым удалось в лабораторных условиях оплодотворить яйцеклетку, а после поместить ее в матку женщины. В итоге на свет появилась всемирно известная "девочка из пробирки" Луиза Браун.

Великие географические открытия 20 века

В прошлом веке была подробно исследована Антарктида. Благодаря этому ученые получили точнейшие данные о климатических условиях и фауне Антарктики. Российский академик Константин Марков создал первый в мире атлас Антарктиды. Великие открытия начала 20 века в области географии продолжим экспедицией, которая отправилась в Тихий океан. Советскими исследователями была измерена глубочайшая океаническая впадина, которая получила название Марианской.

Морской атлас

Позже был создан морской атлас, который позволял изучать направление течения, ветра, определять глубину и распределение температуры. Одним из самых громких открытий прошлого века стало обнаружение озера Восток под огромным слоем льда в Антарктиде.

Как мы уже знаем, прошлый век был очень насыщен различного рода открытиями. Можно сказать, что произошел настоящий прорыв практически во всех сферах. Потенциальные возможности ученых со всего мира достигли своего максимума, благодаря чему в настоящее время мир развивается семимильными шагами. Многие открытия стали поворотным моментом в истории всего человечества, особенно это касается исследований в области медицины.

Введение…………………………………………………………………………...2

1. Научно-технические изобретения конца 19-начала 20 вв…………………...3

2. Структурные изменения в промышленности………………………………...7

3. Влияние научно-технического прогресса на мировую экономику…………9

Заключение……………………………………………………………………….11

Список использованной литературы…………………………………………...12

Введение

В конце 19- начале 20 века стремительными темпами происходило развитие производительных сил. В связи с этим в существенной мере увеличился объем мирового промышленного производства. Эти изменения сопровождались стремительным развитием техники, нововведения которой охватывали различные сферы производства, транспорта и быта. Также существенные изменения произошли в технологии организации промышленного производства. В этот период возникло много совершенно новых отраслей, которые не существовали ранее. Также произошли значительные сдвиги в размещении производительных сил, как на международном уровне, так и внутри отдельных государств.

Такое стремительное развитие мировой промышленности было связано с научно-технической революцией конца 19-начала 20 века. Посредством внедрения достижений научно-технического прогресса развитие промышленности в19-20 ст. привело к существенным изменениям условия и образа жизни всего человечества.

Целью написания данной работы является анализ научно-технических достижений конца 19-начала 20 века, а также определение их влияния на мировое экономическое развитие.

При написании данной работы необходимо решить следующие задачи: характеристика научно-технических изобретений конца 19-начала 20 вв.; анализ структурных изменений промышленности конца 19-начала 20 вв.; определение влияния технологического развития на мировую экономику.

Научно-технические изобретения конца 19-начала 20 вв.

В конце 19 века наступила так называемая «Эпоха электричества». Так, если первые машины были созданы мастерами-самоучками, то в этот период все технологические внедрения были тесно взаимосвязаны с наукой. На основе развития электричества была разработана новая энергетическая основа промышленности и транспорта. Так, в 1867г. В. Сименсом было изобретено электромагнитный генератор, с помощью которого путем вращения проводника в магнитном поле можно было получать и вырабатывать электрический ток. В 70гг. 19 века было изобретено динамо-машину, которая использовалась не только как генератор электроэнергии, но и как двигатель, который превращал электрическую энергию в динамическую. В 1883 г. было изобретено Т. Эдисоном первый современный генератор, а в 1891г. он изобрел трансформатор. Благодаря данным изобретениям промышленные предприятия теперь могли размещаться вдали от энергетических баз, а производство электроэнергии было организовано на особых предприятиях – электростанциях. Оборудование машин электродвигателями в значительной мере увеличило скорость станков, что привело к повышению производительности труда и создало предпосылки для последующей автоматизации производственного процесса.

В связи с тем, что потребность в электроэнергии постоянно росла, то возникла необходимость в разработке более мощных, компактных и экономичных двигателях. Так, английским инженером Ч. Парсонсом в 1884 г. было изобретено многоступенчатую паровую турбину, с помощью которой можно было в несколько раз повысить скорость вращения.

Широко использовались двигатели внутреннего сгорания, которые были разработаны немецкими инженерами Даймлером и Бенцом в средине 80 гг.

В 1896г. немецким инженером Р.Дизелем было разработано двигатель внутреннего сгорания с большим коэффициентом полезного действия. Немного позже этот двигатель приспособили к работе на тяжелом жидком топливе, в связи с чем его стали широко применять во всех отраслях промышленности и транспорта. В 1906 г. в США появились тракторы с двигателями внутреннего сгорания. Массовое производство таких тракторов было освоено в период Первой мировой войны.

В этот период одной из основных отраслей являлась электротехника. Так, широкое распространение получило электрическое освещение, что было связано со строительством крупных промышленных предприятий, развитием городов и существенным увеличением производства электроэнергии.

Также широкое развитие получила и такая отрасль электротехники, как техника средств связи. В конце 19 века было усовершенствовано аппаратуру проволочного телеграфа, а к началу 80 гг. 19 века были выполнены работы по конструированию и практическому применению телефонной аппаратуры. Телефонная связь стала быстро распространяться во всех странах мира. Первая телефонная станция была построена в США в 1877 г. , в 1879г. была построенная телефонная станция в Париже, а в 1881 году – в Берлине, Петербурге, Москве, Одессе, Риге и Варшаве.

Одним из основных достижений научно-технической революции было изобретение радио – беспроволочной электросвязи, которая основана на использовании электромагнитных волн. Впервые данные волны были обнаружены немецким физиком Г.Герцем. На практике данную связь применил выдающийся русский ученый А.С. Попов, который 7 мая 1885г. продемонстрировал первый в мире радиоприемник.

В начале 20 века было изобретена еще одна отрасль электротехники – электроника. Так, в 1904г. английский ученый Дж. А. Флеминг изобрел двухэлектродную лампу (диод), которая могла использоваться для преобразования частот электрических колебаний. В 1907г. американским конструктором Ли де Форестом было изобретено трехэлектродную лампу (триод) с помощью которой можно было не только преобразовывать частоту электрических колебаний, но и усиливать слабые колебания.

Так, промышленное применение электрической энергии, строительство электростанций, расширение электрического освещения городов, развитие телефонной связи обусловили быстрое развитие электротехнической промышленности.

Стремительное развитие машиностроения, судостроения, военного производства и железнодорожного транспорта предъявляло спрос на черные металлы. В металлургии начали применятся технические нововведения, а техника металлургии достигла больших успехов. Существенно изменились конструкции и увеличились объемы доменных печей. Были введены новые способы производства стали за счет передела чугуна в конверторе под сильным дутьем.

В 80 гг. 19 века был внедрен электролитический способ получения алюминия, который привел к развитию цветной металлургии. Электролитический метод также использовали для получения меди.

Еще одним из основных направлений научно-технологического прогресса являлся транспорт. Так, в связи с техническим развитием появились новые виды транспорта. Рост объема и скорости перевозок способствовали совершенствованию железнодорожной техники. Было усовершенствовано подвижный состав на железных дорогах: возросла мощность, сила тяги, быстроходность, вес и размеры паровозов и грузоподъемность вагонов. С 1872 г. на железнодорожном транспорте были введены автоматические тормоза, а 1876г. разработана конструкция автоматической сцепки.

В конце 19 века в Германии, России и США проводились эксперименты по введению на железных дорогах электрической тяги. Первая линия электрического городского трамвая открылась в Германии в 1881г. В России строительство трамвайных линий началось с 1892г.

В период научно-технического прогресса конца 19-начала 20 вв. был изобретен новый вид транспорта – автомобильный. Первые автомобили были сконструированы немецкими инженерами К. Бенцем и Г. Даймлером. Промышленное производство автомобилей началось с 90 гг. 19 века. Высокие темпы развития автомобилестроения способствовали строительству шоссейных дорог.

Еще одним новым видом транспорта был воздушный транспорт, решающую роль в развитии которого сыграли самолеты. Первые попытки конструирования самолетов с паровыми двигателями были осуществлены А. Ф. Можайским, К. Адером, Х. Максимом. Широкое распространение авиация получила после установления легких и компактных бензиновых двигателей. Сначала самолеты имели спортивное значение, затем их стали использовать в военном деле, а потом – для перевозки автомобилей.

В этот период также было организовано химические методы обработки сырья практически во всех отраслях производства. В таких отраслях, как машиностроение, электротехническое производство, текстильная промышленность стали широко использовать химию синтетических волокон.

Научно-технический прогресс конца 19-начала 20 вв. способствовал внедрению многих нововведений для усовершенствования технической сферы легкой, полиграфической и других отраслей промышленности.

Люди с древних времен пытались воплотить в реальность сны и фантазии, чтобы упростить и разнообразить свой быт. Мы перечислим несколько изобретений 20 века, которые изменили привычный взгляд на жизнь.

1. Рентгеновские лучи

КВНовская шутка гласит, что рентген изобрел дьяк Иванов, говоривший жене: «Я тебя, стерва, насквозь вижу». На самом деле, электромагнитное излучение было открыто в конце XIX века немецким физиком Вильгельмом Рентгеном. Включив ток в катодной трубке, ученый заметил, что лежащий рядом бумажный экран, покрытый кристаллами платиноцианистого бария, издает зелёное свечение. По другой версии, жена принесла Рентгену ужин, и когда она ставила тарелку на стол, ученый обратил внимание, что её кости просвечивают сквозь кожу. Достоверно известно, что Вильгельм долгое время отказывался получать патент на изобретение, не считая свои исследования полноценным источником доходов. Рентгеновские лучи можно смело причислить к открытиям 20 века.

2. Самолет

С древних времен люди пытались создать летательный аппарат и подняться над землей. Но только в 1903-м году американским изобретателям братьям Райт удалось успешно испытать свой «Флайер - 1», оснащенный двигателем. Он находился в воздухе целых 59 секунд и пролетел над долиной Китти-Хоук 260 метров. Это событие считается моментом зарождения авиации. Сегодня без самолетов невозможно представить ни развитие бизнеса, ни отдых. «Стальные птицы» по-прежнему остаются самым быстрым видом транспорта.

3. Телевидение

Не так давно телевизор считался престижной вещью, подчеркивающей статус владельца. В разное время над его разработкой трудились многие умы. Еще в XIX веке португальский профессор Адриано Де Пайва и русский изобретатель Порфирий Бахметьев независимо друг от друга выдвинули идею первого устройства, способного передавать изображение по проводам. В 1907 году Макс Дикманн продемонстрировал первый телевизионный приемник с экраном размером 3х3. В том же году профессор Петербургского технологического института Борис Розинг доказал возможность применения катодно-лучевой трубки для преобразования электрического сигнала в видимое изображение. В 1908 году армянский физик Ованес Адамян получил патент на двуцветный аппарат для передачи сигналов. В конце 20-х годов 20-го века в Америке был разработан первый телевизор, собранный русским эмигрантом Владимиром Зворыкиным. Ему удалось разбить световой луч на синий, красный и зеленый цвета и получить цветное изображение. Свой образец он назвал «иконоскопом». Однако на Западе «отцом телевидения» считают шотландца Джона Лоджи Берда, который запатентовал устройство, создающее изображение из восьми линий.

4. Мобильный телефон

Первый телефон был продемонстрирован в конце XIX века, а первый мобильник появился в 70-х годах двадцатого столетия. Когда Мартин Купер - сотрудник компании Motorola из отдела по разработке портативных устройств показал коллегам килограммовую трубку, они не поверили в успех нового изобретения. Прогуливаясь по Манхеттену, он позвонил со своего «кирпича» Джоэлу Энгелу, начальнику отдела исследований компании-конкурента Bell Laboratories, и первым применил новые технологии на практике. За 15 лет до Купера советский ученый Леонид Куприянович тоже успешно проводил подобный эксперимент. Поэтому вопрос о том, кому принадлежит пальма первенства в сфере портативных устройств довольно спорный. Так или иначе, «мобильники» стали открытием 20 века, и уже прочно вошли в нашу жизнь.

5. Компьютер

Сегодня трудно представить себе жизнь без компьютера, ноутбука или планшета. А ведь еще недавно подобные устройства использовались исключительно в научных целях. В 1941-м году немец Конрад Цузе создал механическую вычислительную машину Z3, которая обладала всеми свойствами современного компьютера, но работала на основе телефонных реле. Через год американский физик Джон Атанасов и аспирант Клиффорд Берри начали разрабатывать первый электронный компьютер, но так и не завершили проект. В 1946-м эстафету продолжил Джон Мокли, и представил миру первый электронный компьютер ЭНИАК. Прошли десятилетия, прежде чем огромные машины, занимающие целые комнаты, превратились в компактные устройства. Первые персональные компьютеры появились только в конце 70-х годов прошлого столетия.

6. Интернет

Ругая любителей посидеть перед телевизором, мы забываем, что главная опасность - это Всемирная Паутина, Сеть, Матрица, вездесущий Интернет. Идея создать качественную и надежную связь, которую сложно прослушать, возникла в 50-е годы ХХ века. Во время Холодной войны Министерство обороны США использовало проект агентства ARPA для передачи данных на расстоянии без использования почты и телефона. Университеты Калифорнии, Санта-Барбары, Юты и Стэнфордский исследовательский центр разработали и воплотили в реальность сеть ARPAnet. В 1969-м году она связала компьютеры этих университетов, через 4 года присоединились и другие учреждения, а с изобретением E-mail количество желающих пообщаться в сети стало расти в геометрической прогрессии. В настоящее время в мире насчитывается уже 3 миллиарда пользователей интернета.

7. Видеомагнитофон

В 1944-м году русский инженер-связист Александр Михайлович Понятов основал в Америке компанию AMPEX, назвав её своими инициалами и добавив EX - сокращенное от «excellent» («превосходный»). Понятов занимался производством звукозаписывающей аппаратуры, но в начале 50-х сосредоточился на разработке видеозаписи. Он зафиксировал сигнал поперек ленты с помощью блока вращающихся головок, и 30 ноября 1956-го года в эфир вышли первые записанные новости CBS. А в 1960-м году его компания получила «Оскар» за выдающийся вклад в техническое оснащение индустрии кино и телевидения.

Больше 30 лет назад в СССР была популярна головоломка «Пентамино»: на клетчатом листе бумаги нужно было правильно сложить фигурные блоки из пяти квадратиков. С математической точки зрения такая головоломка считалась отличным тестом для компьютера. И научный сотрудник Вычислительного центра АН СССР Алексей Пажитнов написал программу для своей «Электроники 60». Из-за недостатка мощности пришлось убрать один кубик, и получилось «Тетрамино». Позже фигурки стали падать в «стакан». Так появился «Тетрис». Это была первая компьютерная игра из-за «Железного занавеса». И хотя с тех пор появилось много новых игрушек, «Тетрис» остается открытием 20 века и по-прежнему привлекает своей кажущейся простотой и реальной сложностью.

9. Электромобиль

В последней трети XIX века мир охватила настоящая «электрическая лихорадка». Многие изобретатели бились над созданием электромобиля. В маленьких городах пробег на одной зарядке в 60 км был вполне приемлем. К 1899 году инженер-энтузиаст Ипполит Романов создал несколько моделей электрических кэбов, а также электрический омнибус на 17 пассажиров. Им же была разработана схема городских маршрутов и получено разрешение на работу, правда, под личную ответственность. Тогда проект Ипполита Романова сочли коммерчески невыгодным. Однако его омнибус стал прародителем современного троллейбуса, появление которого несомненно относится к достижениям 20 века.

10. Парашют

Впервые идея создания парашюта пришла в голову Леонардо да Винчи. А спустя несколько веков, с появлением воздухоплавания, начались регулярные прыжки с воздушных шаров, к которым подвешивались полураскрытые парашюты. В 1912-м году американец Бэрри прыгнул с таким парашютом из самолета, и смог удачно приземлиться. А инженер Глеб Котельников сделал парашют из шелка и упаковал его в компактный ранец. Чтобы проверить, насколько быстро он раскроется, испытания проводились на движущемся автомобиле. Так был придуман тормозной парашют в качестве системы аварийного торможения. В преддверии Первой мировой войны ученый запатентовал свое изобретение во Франции, и оно стало достижением 20 века.

Прошлый век был полон судьбоносных открытий, и изобретения 20 века изменили жизнь многих поколений. Смотрите программу «Абсолютные гении» на телеканале Eureka HD, чтобы больше узнать о людях, перевернувших ход истории.